Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein‘a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir.

Nükleer reaktörlerde fisyon reaksiyonu ile edilen enerji elektriğe çevrilir. Güneşteki reaksiyonlar ise füzyon reaksiyonudur. Bu reaksiyonun yarattığı sıcaklık fisyon reaksiyonundakinden çok daha fazladır (birkaç milyon derece santigrat). Bu yüzden bu sıcaklığı kontrol edebilecek bir füzyon reaktörü henüz kurulamamıştır.

Nükleer enerji, üç nükleer reaksiyondan biri ile oluşur:

• Füzyon: Atomik parçacıkların birleşme reaksiyonu.
• Fisyon: Atom çekirdeğinin zorlanmış olarak parçalanması.
• Yarılanma: Çekirdeğin parçalanarak daha kararlı hale geçmesi. Doğal (yavaş) fisyon (çekirdek parçalanması) olarak da tanımlanabilir.

Ağır radyoaktif maddelerin, dışarıdan nötron bombardımanına tutularak daha küçük atomlara parçalanması olayına fisyon, hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomları meydana getirdiği nükleer tepkimelere ise füzyon tepkimesi denir. Füzyon tepkimeleriyle fisyon tepkimelerinden daha fazla enerji elde edilir. Güneş patlamaları füzyon’a, nükleer santrallerde kullanılan tepkimeler, atom bombası teknolojisi gibi faaliyetler de fisyona örnek olarak gösterilebilir.

Nükleer enerji, 1896 yılında Fransız fizikçi Henri Becquerel tarafından kazara, uranyum maddesinin fotoğraf plakaları ile yan yana durması ve karanlıkta yayılan radyoaktif ışınların fark edilmesi ile keşfedilmiştir.

The post Nükleer Enerji Nedir? appeared first on TechWorm.

Günümüzün teknolojik ve ekonomik koşullarında güneş enerjisinin özellikle ısı kullanımı önem kazanmıştır. Dünyanın küresel olarak pek kullanmadığı, ancak geleceğin en çok kullanılabilecek enerji kaynağı olan güneş enerjisinden elektrik üretimi, doğrudan dönüşüm ve dolaylı dönüşüm olmak üzere iki ayrı yöntem ile gerçekleştirilir. Bu enerji ile ısıtmadan soğutmaya çok farklı ısı etkisinin kullanıldığı uygulamaların yanı sıra değişik teknolojiler ile elektrik enerjisi üretimi de gerçekleştirilmektedir. Fotovoltaik hücreler (PV hücreler-günes hücreleri) gürültüsüz, çevreyi kirletmeden, herhangi bir hareket eden mekanizmaya gereksinim duymadan güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir.

İnsanlık tarihinin başlangıcından bugüne kadar güneş enerjisinin önemini fark etmiş ve bir şekilde güneş enerjisinden yararlanma yoluna gitmiştir. Örneğin, tarım ürünlerinin ve etin kurutulmasında veya kışlık besin kaynağı olacak yiyeceklerin üretilip kurutulmasında güneş enerjisi kullanılmıştır. Güneşten teknik olarak yararlanma ısı enerjisine dönüştürme şeklinde olmuştur. Bu yönüyle güneş-ısı dönüştürümleri güneş enerjisinin teknik kullanımının en eski yoludur ve bugün de önemini korumaktadır.

Bugün için güneş enerjisinin kullanılmasının arttırılması ile fosil yakıtların ölçülü kullanımına ve giderek azaltılmasına yardımcı olmaktır. Güneş kullanıldığı üç temel alan karşımıza çıkmaktadır. Bunlar:

1- Yapıların ısıtılmasında güneş enerjisinin kullanılması,

2- Güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülerek kullanılması ve güneş kaynaklı elektrik santrallerinin geliştirilmesi, (çok geniş bir alana yayılmış içbükey yüzeylerle bir noktaya odaklanmıs güneş ışığından elde edilen çok büyük ısıyı kullanan termik düzeneklerin ısıttığı akışkan buhar ile dönen jeneratörlerle ya da güneş pillerinin kullanılması yoluyla güneş ışığından doğrudan doğruya –fotovoltaik hücreler elektrik elde edilir.

3- Geleceğin yakıtı olan hidrojenin elektroliz yöntemi ile güneş enerjisinden hidrojen gazının sudan elde edilmesi ve elektrik üretilmesinde kullanılması.

Güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmek için fotovoltaik sistemler (güneş pili sistemi) kullanılır. Bu sistemlerde güneş izleme düzeni ve elektronik güç dönüştürücüleri kullanılarak her an mümkün olan en yüksek güneş enerjisinden yararlanılır. Güneş enerjisinin kullanıldığı güneş elektrik santralleri; güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren güneş hücreleri (solar cells) giderek yaygın kazanmaktadır.

Başlangıçta kol saatleri, hesap makineleri gibi küçük ölçeklerde kullanılan güneş hücreleri, giderek daha geniş kullanım alanlarına yayılmışlardır. İlk büyük ölçekli kullanım alanı olan uzay çalışmalarında, uzay araçlarına enerji sağlamada güneş gözeleri en önemli gereç olmuştur. Kullanımın yaygınlaşması ile fiyatlar da düşmüştür. Günümüzde bu gözelerle çalısan otomobiller, güneş uçağı, elektrik santralleri vs. mevcuttur.

Fotovoltaik güç sistemleri diğer elektrik enerjisi üretim sistemleri ile karşılastırıldığında günümüzde çok pahalı olarak görünseler de, yakın gelecekte güç üretimine önemli katkısı olabilecek sistemler olarak değerlendirilmekte ve konu üzerinde tüm dünyada yoğun araştırma ve çalışmalar sürdürülmektedir.

Güneş enerjisinin günlük yasamın ayrılmaz bir parçası olması nedeniyle verimli olarak kullanılabilmesi amacına yönelik Ar-Ge (araştırma-geliştirme) çalışmaları her gecen gün artmakta ve bu enerji kaynağının yaygın olarak kullanılabilmesi çalışmalara devam edilmektedir.

Avantaj ve Dezavantajları

• Günes enerjisi temiz, yenilenebilir ve sürekli bir enerji kaynağıdır.
• Güneş enerjisi ile çalışan sistemler kolaylıkla taşınıp kurulabilir.
• Çevreyi kirletici atıkları olmayan, çevre dostu, gerektiğinde enerji ihtiyacına bağlı olarak kolayca değiştirilebilen sistemlerdir.
• Güneş enerjisinin, yakıt sorununun olmaması, işletme kolaylığı, mekanik yıpranma olmaması, modüler (degişebilir) olması, uzun yıllar sorunsuz olarak çalısması gibi üstünlükleri vardır.
• Günes pili, dayanıklı, güvenilir ve uzun ömürlüdür.
• Elektrik şebeke hattı bulunmayan ya da şebeke hattının götürülmesinin pahalı olduğu kırsal yörelerde güneş pillerinin kullanımı daha ekonomik olabilmektedir.
• Her ev, kendi enerjisini çatısına kurdugu güneş pilleri ile karşılayabilir. Böylece iletim ve enerjiyi taşıma maliyetleri ve kayıpları ortadan kalkar.

Güneş enerjisinin bütün bu avantajlarının yanısıra bazi dezavantajlari mevcuttur. Bunlar;

1- Güneş Pillerinin verimleri düşüktür (%15 civari),

2- Fotovoltaik pillerin üretim kaynaklı başlangıç ve tüketim maliyeti yüksektir, ancak teknolojik gelişmeler ile enerji giderek yaygınlaşmakta ve maliyette düşmektedir.

3- Kullanımın yaygınlaşması ile maliyetlerin daha da azalacağı beklenmektedir.

4- Kesintili bir kaynak olan güneş enerjisinin depolanma imkanları sınırlıdır. Depolama ünitelerinin bakımı ve ömürleri gibi dezavantajlar sistemin verimini düşürmekte ve enerjinin maliyetini artırmaktadır.

Yukarıda değindiğimiz olumsuzluklar, güneşten, suyun elektrolizi yoluyla hidrojen gazı üretimi biçiminde yararlanma yoluna gidilmektedir.

Kaynak: megep

The post Güneş Enerjisi Nedir? Avantaj ve Dezavantajları Nelerdir? appeared first on TechWorm.

Doğal bir enerji kaynağı olan güneş, yenilenebilir enerji kaynakları arasında en önemli paya sahiptir. Coğrafi konumumuz itibariyle yüksek güneş enerjisi potansiyeline sahip olan ülkemizde yıllık toplam güneşlenme süresi 2.640 saat olarak tespit edilmiştir. Ancak ülkemizde güneş enerjisi kullanımı, kapasiteye rağmen oldukça düşük sayılmaktadır. Güneş enerjisi konusunda yapılan çalışmalar, sanayimiz ve askeri alanlardaki enerji gereksinimini karşılama bakımından ülkemizin enerji geleceği açısından büyük öneme sahiptir. Güneş enerjisi üretimi yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çeşitlilik göstermekle beraber iki ana grupta incelenebilir:

1- Isıl güneş teknolojileri ve odaklanmış güneş enerjisi (CSP): Güneş enerjisinden ısı elde edilen bu sistemlerde elektrik üretiminde de kullanılabilmektedir. CSP santralleri, değişik ayna konumları kullanmak sureti ile güneş enerjisini yüksek ısıya dönüştürerek elektrik üretir. İstenen güçte kurulabilmeleri nedeniyle en çok sinyalizasyon, kırsal elektrik ihtiyacının karşılanması vb. alanlarda kullanılmaktadır.

2- Güneş pilleri: Fotovoltaik piller de denilen yarı iletken malzemeler güneş ışığını doğrudan elektriğe çevirmektedir.

Güneş Enerjisi Teknolojileri

Güneş ışınlarından yararlanmak için pek çok teknoloji geliştirilmiştir. Bu teknolojilerin bir kısmı Güneş enerjisini ışık ya da ısı enerjisi şeklinde direk olarak kullanırken, diğer teknolojiler Güneş enerjisinden elektrik elde etmek şeklinde kullanılmaktadır.Güneş enerjili sıcak su sistemleri, suyu ısıtmak için Güneş ışınlarından yararlanır. Bu sistemler evsel sıcak su ya da bir alanı ısıtmak için kullanılabildiği gibi çoğunlukla bir havuzu ısıtmak için kullanılır. Bu sistemler çoğunlukla bir termal Güneş Paneli ile bir de depodan oluşur. Güneş enerjili su ısıtıcıları üç grupta toplanır.

• Aktif sistemler, suyun ya da ısı transfer sıvısının çevirimi için pompa kullanırlar.
• Pasif sistemler suyun ya da ısı transfer sıvısının devrini doğal çevirim ile sağlarlar.
• Kütle sistemleri su tankının doğrudan Güneş ışığı ile ısınmasını amaçlarlar.

Yaygın güneş enerjisi uygulamaları şunlardır

• Düzlemsel güneş kollektörleri: Türkiye’de de çok yaygın olarak kullanılan, evlerde sıcak su elde etmede kullanılan sistemlerdir.

• Yek-odaklı güneş enerjisi santralleri: Bunlarda, doğrusal, çanak şeklinde ya da merkezi bir odağa yönlendirilmiş dev aynalar kullanılarak, odak noktasında çok yüksek sıcaklıkta ısı elde edilir. Genellikle elektrik üretiminde kullanılır. Ancak henüz bir yaygınlık kazanamamışlardır.

• Vakum tüplü güneş enerjisi sistemleri: Vakum tüplü güneş enerjisi kolektörleri: iç içe geçmiş 2 adet silindirik cam tüpün ısı yolu ile birbirine bağlanması ve bu işlem sırasında arasındaki havanın alınması ile üretilir. Dış silindirik tüpün yüzeyine düşen Güneş ışınları aradaki havasız ortamdan geçerek iç kısımdaki silindirik tüpün yüzeyinde absorbe edilmesi ile çalışır. Arada madde olmadığından dolayı sadece ışıma ile ısınan sistem suyu dış hava sıcaklığından bağımsızdır.

• Güneş ocakları: Çanak şeklinde ya da kutu şeklinde Güneş ısısını toplayan yapılardır. Gelişmekte olan ülkelerde daha yaygın kullanılır.

• Trombe duvarı: Sandviç şeklinde cam ve hava kanalları ile paketlenmiş bir pasif Güneş enerjisi sistemidir. Güneş ışınları gün boyunca, duvarın altında ve üstünde yer alan hava geçiş boşluklarını tahrik ederek, doğal çevirim ile termal kütleyi ısıtırlar. Gece ise trombe duvarı biriktirdiği enerjiyi ışıma yolu ile yayar.^[8]

• Geçişli hava paneli: Aktif Güneş enerjili ısıtma ve havalandırma sistemidir. Termal Güneş paneli gibi davranan, Güneş’e bakan delikli (perfore) bir duvardan oluşur. Panel, binanın havalandırma sistemine ön ısıtma uygular. Ucuz bir yöntemdir. %70’e kadar verime ulaşılabilir.^[9]

Araştırmaya konu olmuş, ancak yaygınlaşamamış bazı ısıl Güneş enerjisi teknolojieri

• Güneş havuzları: Havuza atılan tuzların yardımı ile dip tarafta sıcaklık elde edilir. Bunlar daha çok deneysel sistemler olarak kalmışlar, bir yaygınlık gösterememişlerdir.

• Güneş bacaları: Bir binanın zemininde toplanan ısı, yüksek ve dar bir bacaya yönlendiğinde, bacada kurulu türbini çalıştırır. Bu da, deneysel aşamada kalmış Güneş enerjisi türlerinden biridir.

• Su arıtma sistemleri: Bunlar da bir çeşit havuz sistemidir. Havuzun üstüne eğimli cam kapak yerleştirilir, buharlaşan su tuzdan arınarak bu kapakta yoğunlaşır.

• Ürün kurutma sistemleri.

The post Güneş Enerjisi Nedir? appeared first on TechWorm.