Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 117. Sayı (Nisan 2018)

Su ve Çevre Teknolojileri / Nisan 2018 27 suvecevre.com 1.1. Rüzgar Enerjisinin Avantaj ve Dezavantajları Avantajları - Enerjide dışa bağımlılığı azaltmak- tadır. - Rüzgar çiftlikleri kolayca sökülebil- mekte ve bulundukları arazi kolayca eski haline getirilebilmektedir. - Doğal yolla elde edilen bir enerjidir. - Temiz bir enerjidir ve çevreye zararı yok denecek kadar azdır. - Yakıt tüketimi yoktur ve havayı kirletmez. - Fosil yakıtlı santrallerin elektrik üretiminde neden olduğu kirliliği göstermez. Dezavantajları - Enerji üretimi rüzgara bağlı olduğun- dan rüzgar kesilmesi veya azalması ile enerji kaybı oluşur. Rüzgar türbinle- rinde enerji üretebilmek için rüzgarın optimum seviyede olması gerekmek- tedir. - Rüzgar türbinleri yüksek desibelde ses oluşturmaktadır. Bu nedenle gürültü kirliliğine yol açmaktadırlar. - Doğal yaşama zarar verir, kuş ölüm- lerine yol açar. - Elektromanyetik dalgayı etkileyebilir. - Rüzgar türbinlerinde devrilme ve yanma gibi istenmeyen durumlar görülebilir. - Türbin maliyetleri yüksektir. - Rüzgar türbinleri için büyük alanlar gereklidir. 1.2. Rüzgar Enerjisinde Son Teknolojiler 1.2.1. Pervanesiz Rüzgar Türbinleri Pervanesiz rüzgar türbinleri türbü- lans ile elektrik üretmektedirler. Rüzgar şiddeti ne olursa olsun mıknatıslar kulla- narak türbinlerin sallanmasını sağlamak- tadır. Türbinler sallanmaya başladığında, altlarında bulunan alternatör, mekanik hareketi elektriğe dönüştürüyor. Rüz- gar direklerinin aerodinamik şeklini öyle bir tasarlamışlar ki hava akımları direk boyunca kontrollü türbülansa yol açar. Direkler rüzgarda sarkaç gibi sallanırken mekanik salınım frekansı üretir. İçi boş borulardan oluşan bu direklerin üst kıs- mının sapla birleştiği yerde eş kutuplu iki mıknatıs bulunur. Yani ikisi birbirini iter- ken üstteki mıknatıs halkasının havada yüzmesini sağlar. Böylece halka mıkna- tıslar direğin titreşimlerini güçlendire- rek dinamoya aktarır ve bu dalgalı akım jeneratörü titreşimleri en verimli şekilde elektriğe çevirir. Üstelik birbirine sürtünmedikleri için aşırı ısınmaya, enerji kaybına ve ek tit- reşim sebebiyle direğin yıpranmasına yol açmaz. Direğin altındaki alternatif akım jeneratörü de titreşimleri en verimli şekilde elektriğe dönüştürür. İşin sırrı, kontrollü türbülans oluşturmaktadır, yoksa kontrolsüz titreşimler sadece direğin yıkılmasına veya ucunun kırılıp yere düşmesine yol açar. Bu sorunu çözmek için direk imalatında fiberglas (cam elyafı) ve karbon fiberden oluşan kompozit malzeme kullanılır. Fiberin kullanılmasının nedeni, hafif ve esnek olması, rüzgarda kolay sallanması ile türbülansa oldukça dayanıklı olmasıdır. Ayrıca türbülans titreşimlerini (rüzgarın kinetik enerjisini) hemen hiç kayıp olma- dan şarj dinamosuna aktarmaktadır. Bu türbinler geleneksel rüzgar türbinlerine göre yüzde 30 daha az enerji üretmekte- dirler. Fakat pervanesiz oldukları için alan olarak daha az yer kaplamaktadırlar. Bu nedenle dezavantaj olarak görülen enerji sorunu alan ile avantaja dönüşmektedir. Pervanesiz rüzgar türbinlerinin pervanelilere göre avantajları - Göçmen kuşların göç yollarında olsalar dahi tamamen salınım yapa- rak elektrik ürettikleri için göçmen kuşlara bir zararları yoktur. - Ses kirliliği tamamen ortadan kalk- maktadır. - Yüzde 53 daha az maliyetli olurken, işletme-bakım giderlerinin maliyeti de yüzde 51 daha ucuzdur. - Rüzgar güllerinin hareketli aksam- ları olmadığı için sürekli yağlama gereksinimine ihtiyaçları yoktur. - Bu rüzgar güllerinin elektriksel motorları bulunmamaktadır. - Rüzgarın hızına bağlı olmadığı için rüzgarın hızlı veya yavaş esmesi, bu rüzgar türbinlerini etkilememekte- dir. - İşlevsel ve kolay montajlı yapısı ile istenilen her yere kurulabilmektedir. - Alandan tasarruf sağlamaktadırlar. 1.2.2. Havada Uçan (Airborne) Rüzgar Türbinleri Altaeros Airborne Rüzgar Türbini: Uçan rüzgar türbini rüzgardan daha verimli enerji elde etmek adına Altaeros enerji şirketi tarafından geliştirilen bir türbindir. Tasarımdaki asıl amaç, 1000 metre yükseklikte var olan daha güçlü rüzgarlardan faydalanmaktır. 10 metre genişliğindeki uçan rüzgar türbinini havalandırmak için helyum gazı kullanıl- mış ve bu yapının ortasında 3 kanatlı rüz- gar türbini bulunmaktadır. Pervanenin yüksek rüzgar hızıyla dönmesiyle aktif şekilde elektrik üretebiliyor. Geleneksel rüzgar türbinlerine göre 2 kat daha fazla enerji üretebilmektedir. Deneme uçu- şunda ilk 105 metrede elektrik üretmeye başlamıştır. Elde edilen enerji kablolarla yere aktarılır. Kule inşasına gerek duyul- madan yapılan rüzgar balonları yerden 350 metre yüksekliğe ulaşabilir. Türbin kurulum maliyetinin daha az olması, hızlı kurulumu, kuşlar açısından tehdit oluşturmaması ve gürültüsüz çalışması, avantajları arasında yer almaktadır.