Fosil Yakıtların Kullanımının Çevreye Etkisi ve Alternatif Enerji Kaynakları

İçindekiler:

1. Giriş

2. Fosil Yakıtlar

2.1 Fosil Yakıt Nedir?

2.2 Fosil Yakıtların Kullanım Alanları

2.3 Fosil Yakıtların Dünyaya ve Canlı Yaşamına Etkileri

3. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

3.1 Yenilenebilir Enerji Nedir?

3.2 Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Üretimi ve Kullanımı

4. Kaynakça

1. Giriş

   
   

1.1 Problem Durumu: Fosil yakıtlar, yenilenemez enerji kaynaklarıdır ve kullanımları çevreye ve canlılara zararlar vermektedir. Özellikle de son yüzyılda fosil yakıtların kullanımı fazlaca artmış ve dünyamız için büyük bir sorun olarak öne çıkmıştır. Bu nedenle, yenilenebilir alternatif enerji kaynakları yaygın olarak kullanılmaya başlanılmalıdır, ancak birçok insan bu konuda yeterli düzeyde bilgi sahibi ve farkındalığa sahip değildir.

1.2 Amaç: Fosil yakıtların canlılara ve çevreye olan zararları, nasıl zarar verdikleri, kullanım alanları, ortaya çıkardığı zararlı gazlar ve etkileri hakkında bilgi vermek. Fosil yakıtların yenilenemez enerji kaynakları olduğu ve çevreye zarar vermeyen yenilebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerektiğini açıklamak ve vurgulamak. Yenilenebilir enerji kaynaklarının üretilebileceği/kullanılabileceği tesisler ve araçları tanıtarak insanları bilgilendirmek. İnsanları, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına yönlendirerek bu enerji kaynaklarının canlı yaşamına ve doğaya sağladığı avantajlar hakkında bilinçlendirmek ve kullanımı konusunda insanların bilgi sahibi olmasını sağlamak.

1.3 Hipotezler: Yenilenemez enerji kaynakları olan fosil yakıtların kullanımı dünyamız için zararlıdır ve azaltılması birçok alanda dünyanın yararına olacaktır. İnsanların yenilenebilir enerji kaynakları hakkında bilgi sahibi hale gelmesi ve bilinçlenmesi dünyanın geleceği için çok kritiktir ve böylelikle insanlar, canlı yaşamı ve doğayı olumlu şekilde etkilemiş olur.

1.4 Araştırma Soruları: Fosil yakıtların çevreye zararları nelerdir ve hangi zararlı gazların emisyonlarına yol açarlar? Fosil yakıtların kullanım alanları nelerdir? Yenilebilir enerji kaynakları hangi tesisler veya araçlar aracılığıyla üretilir veya kullanılır?  Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının çevreye ve canlı yaşamına sağladığı avantajlar nelerdir?

1.5 Sınırlılıklar: Bu çalışma yalnızca detaylı bir araştırma sonucu elde edilen bilgi ve verilerin konu başlıkları halinde derlenerek insanlara sunulmasıyla bireyleri bilinçlendirme ve bilgilendirme işlevi görmek adına hazırlanmıştır.

2.     Fosil Yakıtlar

2.1 Fosil Yakıt Nedir?

            Fosil yakıtlar, geçmişte yaşamış olan organizmalardan kalan kalıntıların oksijen olmayan ortamlarda milyonlaca yıl süresince başta çözünme olmak üzere birçok doğal süreçten geçmesiyle ortaya çıkan enerji kaynaklarıdır. Hayvanlar, bitkiler gibi yüksek miktarda organik madde içeren organizmalar, yerin altında geçirdikleri bu doğal süreçlerde çok yüksek miktarda basınç ve ısıya maruz kalırlar. Böylelikle, çok yüksek oranlarda hidrokarbon ve karbon içeren doğalgaz, petrol, kömür ve bazı diğer ağır yağlar oluşur ve ortaya çıkan bu maddeler fosil yakıtlar olarak adlandırılır.

2.2 Fosil Yakıtların Kullanım Alanları

19. yüzyılda gerçekleşen Sanayi Devrimi ve sonrasında dünya genelinde geçekleşen teknolojik gelişmeler ile fosil yakıtların kullanımı fazlasıyla artmıştır. Buna bağlı olarak, teknolojinin her geçen gün gelişmesiyle fosil yakıtların kullanım alanları fazlaca çeşitlenmiştir. Öyle ki, 1800 yılında fosil yakıtların kullanımı saatte yalnızca 100 TW (Terawatt) iken 2017 yılında saatte bu sayı 135000 TW’ye çıkmıştır. Bu durumun nedeni şu şekilde açıklanabilir: 19. yüzyılda fosil yakıtlar yalnızca bazı basit makinelerin çalışması, yaklaşık olarak 1 milyar kişi (günümüzün yaklaşık 8’de 1’i) olan dünya nüfusunu için ısı enerjisi üretmek ve az miktarda ışık enerjisi sağlamak için kullanılmaktaydı. Günümüzde ise hayatı büyük oranda dijitalleşen ve teknolojik gelişimin beraberinde getirdiği milyonlarca hayat kolaylaştıran aleti hayatının her alanında kullanan yaklaşık 8 milyar kişilik dünya nüfusunun her türlü elektrik, ısı ve hareket enejisi ihtiyacını karşılamaya yönelik kullanılmaktadır.

Günümüzde, dünyadaki fosil yakıt rezervlerinin yaklaşık %70’ini kömür, %14’ünü petrol ve %14’ünü doğalgaz rezervleri oluşturmaktadır. Rezervlerin yaklaşık %98’ini oluşturan bu 3 yaygın fosil yakıt çeşidi dışında kalan yaklaşık %2’lik rezerv bölümü ise diğer ağır yağlardan oluşmaktadır. Geçmişte (20. yüzyıl öncesi dönemde) üç ana fosil yakıt arasından neredeyse yalnızca kömür’ün kullanılmasına karşın 1900’lü yılların başlarından itibaren en çok petrol olmak üzere petrol ve doğalgaz fazlaca kullanılmaya başlanılmıştır.

Bu üç ana fosil yakıt çeşidinin günümüzdeki kullanım alanları daha detaylı bir biçimde incelenecek olunursa: Kömür, çelik üretiminde çok önemli bir rol oynamasının yanı sıra bakır, aliminyum gibi birçok metalin üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca, çimento üretiminde yagınca yer almasıyla birlikte cam, kağıt, tekstil endüstrilerinde de fazlaca kullanılmaktadır. Petrol, en yaygın olarak elektrik üretiminde ve araçlara yakıt sağlamakta kullanılır. Santrallerde elektrik üretilmesi ve araçların hareketinin sağlanması için petrol ve benzin, motorin gibi petrolün damıtılmasıyla elde edilen ürünlerin yakılması gerekmektedir. Ayrıca, plastik maddelerin üretiminde çok yüksdek miktarda kullanılmaktadır. Öyle ki, günlük hayatımızda kullandığımız her türlü plastik bazlı ürün petrolün kullanımıya üretilmektedir. Bunun yanısıra, çoğu elektronik aletin bileşenlerinin yapımında ve kişisel bakım sektöründeki çoğu ürünün üretiminde kullanılmaktadır. Doğalgaz ise en çok binaların ve suyun ısıtılmasında ve elektrik üretiminde kullanılamaktadır. Bunun dışında, çelik, kağıt ve cam üretiminde rol oynamaktadır. Tekstil, kozmetik ve ilaç sektörlerinde de yer almaktadır.

2.3 Fosil Yakıtların Dünyaya ve Canlı Yaşamına Etkileri

            Fosil yakıtlar yakıldıklarında başta karbondioksit (CO2) olmak üzere azot protoksit (N2O), metan (CH4), Kloroflorokarbonlarr (CFC) gibi sera gazlarının salınımına ve sağlığa zararlı birtakım maddelerin havaya karışmasına neden olmaktadır. Sera gazları, güneşten gelen ışık ışınlarının dünya yüzeyinden yansıyıp uzaya dönmesini engelleyerek tekrar dünya yüzeyine yansımasına ve böylelikle dünyanın kontrolsüz ısınmasına neden olan gazlardır. Buna göre bu gazlar, küresel ısınmanın ve ona bağlı olarak gerçekleşen iklim değişikliğinin temel nedenidir. Ayrıca, bu gazların bir bölümü aynı zamanda canlı yaşamına ve çevreye zarar vererek çeşitli bölgelerde halk sağlığını ciddi düzeyde olumsuz etkilemektedir. Bu gazların havaya karışmasıyla birlikte canlılarda solunum yolu hastalıkları ortaya çıkabilmekte ve kanser riski artmaktadır. Bununla birlikte, ozon tabakası incelir ve yine küresel ısınmaya yol açılmış olunur. Ayrıca, bu maddelerin havadaki diğer maddeler ile etkileşime girmesi ve uygun sıcaklık koşullarının sağlanması sonucu zararlı birtakım sıvı maddenin ortaya çıkmasıyla asit yağmurları gerçekleşir. Asit yağmurları, canlılarda deri hastalıklarına neden olabilir ve toprağa zarar verir. Gazların suya karışımı ise suyu tüketen canlıların sağlığını olumsuz yönde etkilemekte ve toprağa sızmasına neden olmaktadır. Zararlı maddelerin toprağa sızması başta bitkiler olmak üzere bütün canlılara zarar vermekte ve topraktan elde edilen ürünlerin niteliksiz olmasına sebep olmaktadır. 3.     Yenilenebilir Enerji Kaynakları

3.1 Yenilenebilir Enerji Nedir?

Yenilenebilir enerji, doğal yollar ile elde edilebilen (kaynağı doğa olan) ve doğa tarafından sürekli olarak temin edilebilen enerjilerdir. Doğa sürekli olarak döngüsel bir biçimde kendini yenilemektedir. Bu döngüsel süreçte gerçekleşen bazı oluşumlar farklı yollarla çeşitli enerji türlerine dönüştürülebilmektedir. Bu oluşumların kendini tekrar etmesi de bu enerjilerin tükenmemesini, yani yenilenebilir olmasını sağlamaktadır. Günümüzde, kullanılan yenilenebilir enerji kaynakları; rüzgar enerjisi, güneş enerjisi, jeotermal enerji, hidroelektrik enerjisi, biyokütle enerjisi ve hidrojen enerjisidir. Fosil yakıtlardan farklı olarak, doğa tarafından üretildiği için doğaya ve canlı yaşamına zarar vermeyen ve tükenmeyen bir kaynak olduğundan dolayı kullanımı arttırılmalıdır.

3.2 Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Üretimi ve Kullanımı

Başıca yenilenebilir enerji kaynaklarınan biri hidroelektrik enerjisidir. Hidroelektrik enerjisi, hidroelektrik santralleri aracılığı ile doğada var olan suyun hareketinin kullanılmasıtyla elde edilen bir enerjidir. Bu enerjiyi elde edebilmek için bir akarsuya baraj kurulmakta ve özel bir system yapılmaktadır. Bu sistemde su, ilk başta potansiyel enerjisinin artması amacıyla yüksek bir alanda tutulur. Daha sonrasında bu yüksek alandan daha alçak bir alana bırakılır ve burada yoluna devam etmesiyle (hareket ettirilmesiyle) kinetik enerjisinin artması sağlanır. Yüksek miktarda kinetik enerjiye sahip olan su, bir jeneratöre bağlı olan tribünlere çarptırılır ve tribünlerin döndürülmesi sağlanmış olur. Bu olay ile birlikte jeneratör, hareket enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlar. Böyllikle, doğal kaynaklarla elektrik enerjisi üretilmiş olunur.

Resim 3.2.1: Hidroelektrik santrali

Jeotermal enerji, yer kabuğunun farklı bölgelerinde bulunarak yüksek miktarda ısıya maruz kalmış sudan oluşan buharlardan elde edilir. Oluşan buhar ve sıcaklık ile birklikte yoğunlukla elektrik enerjisi üretilmektedir.

Resim 3.2.2: Jeotermal enerji tesisi

Rüzgar enerjisi rüzgarın hareket enerjisinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Rüzgar jeneratörleri aracılığı ile rüzgarın hareket enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür. Rüzgar jeneratörleri uzmanlar tarafından yapılan detaylı araştırma ve incelemeler ile çeşitli bölgelere yerleştirilir. Bu noktada; bölgedeki rüzgarın yönü, belirli bir değerin üzerinde rüzgar olan gün sayısı, etraftaki diğer bölgelere göre bölgenin hava basıncının durumu gibi çeşitli parametreler incelenir ve sonuçta en yüksek verim alınmasının öngörüldüğü noktalara rüzgar jeneratörü yerleştirilir.

Resim 3.2.3: Rüzgar Jeneratörleri

Güneş enerjisi, var olan diğer bütün enerji çeşitleri için temel kaynak niteliğindedir. Güneşten gelen ışınların sahip olduğu ısı ve ışık enerjisi güneş panelleri aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Radyometre ise güneş enerjisini hareket enerjisine çevirmede kullanılan bir alettir ancak güneş panelleri daha yaygındır çünkü güneş panellerinde elde edilen verim çok daha fazladır. Bu aletlerin konumlandırılması için de bölgelerde fazlaca inceleme yapılmaktadır. Bölgelerin güneşli gün sayısı, saat veya dakika bazında bölgelerin güneş ışınlarını aldığı süre gibi partametreler bu noktada araştırılmaktadır. Güneş enerjisinin kulanımının ucuz olması ve diğer birçok yenilenebilir enerji kaynağına göre güneş ışınlarının dünyaya ulaşım miktarının fazla olması nedeniyle çokça tercih edilen bir yenilenebilir enerjiş kaynağıdır. Günümüzde kullanımı hızla yaygınlaşmaktadır.

Resim 3.2.4: Güneş Panelleri

Biyokütle enerjisi, organik maddelerin atıklarının ve kalıntılarının biyokütle enerji santrallerinde yakılmasıyla elektrik enerjisi üretilmesi sürecinde kullanılır. Çeşitli besin atıkları, hayvanların dışkıları gibi maddeler bu santrallerde yakılan organik maddelerdendir. Ayrıca, bu tesislerde, biyoetanol ve biyodizel elde edilir. Bunların yanı sıra biyokütle, organik atıkların büyük hacimli depolarda bekletilmesiyle birlikte çürümesi sonucu ortaya çıkan çürükcül canlılar aracılığıyla elde edilen metan gazından ısı enerjisi üretilmesi için kullanılır.

Resim 3.2.5: Biyokütle enerji santrali

Kaynakça

Öztürk, H. A. S. A. N. (2021). Yenilenebilir enerji kaynakları.

ÇUKURÇAYIR, M. A., & SAĞIR, H. (2008). Enerji sorunu, çevre ve alternatif enerji kaynaklari. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, (20), 257-278

Kumbur, H., Özer, Z., Özsoy, H. D., & Avcı, E. D. (2005). Türkiye’de geleneksel ve yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyeli ve çevresel etkilerinin karşılaştırılması. Yeksem 2005, III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu ve Sergisi, 19-21.

Güner, E. D., & Turan, E. S. (2017). Yenilenebilir enerji kaynaklarının küresel iklim değişikliği üzerine etkisi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 3(1), 48-55.

Torunoğlu Gedik, Ö. (2015). Türkiye'de yenilenebilir enerji kaynakları ve çevresel etkileri (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü).

Seydioğulları, H. S. (2013). Sürdürülebilir kalkınma için yenilenebilir enerji. Planlama Dergisi, 23(1), 19-25.

Doğan, M. (2011). ENERJİ KULLANIMININ COĞRAFİ ÇEVRE ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Marmara Coğrafya Dergisi, (23), 36-52.

Yelmen, B., & ÇAKIR, M. T. (2011). YEŞİL ENERJİ KAYNAKLARI VE TEKNOLOJİLERİ.