Elektrikli Araçlar Küresel Isınmayı Önler mi?

Elektrikli araçlar ve güneş enerjisi küresel ısınmayı önler mi? Yenilenebilir temiz enerji kaynaklarının başında yer alan güneş ve rüzgar enerjisi, kömürle doğal gazın yerine geçip insan uygarlığının enerji ihtiyacını tek başına karşılayabilir mi? Tesla elektrikli otomobiller, güneş enerjisi santralleri ve hidrojen yakıt hücreleriyle görelim.

Elektrikli araçlar elektrikle çalışıyor

İlk bakışta elektrikli araçlar benzin ve dizel gibi fosil yakıtlar yakmadığı için iki soruyu da tabii ki evet diyebiliriz. Ancak, petrol ve doğal gaz şirketlerinin sık sık dile getirdiği üzere güneş enerjisinin bile belirli bir karbon bütçesi var. Peki elektrikli araçlar gerçekten küresel ısınmayı azaltıyor mu?

Küresel ısınmanın birinci nedeni benzin ve dizel gibi fosil yakıtlar yakan araçlardır. Ancak, doğal gaz ve petrol tümüyle organik kaynaklı olmadığı için bunlara genel olarak hidrokarbonlar diyebiliriz. Elektrikli araçların hidrokarbon yakmadığından yola çıkarak daha çevreci olduğunu belirtip atmosfere zehirli egzoz dumanı ve küresel ısınmaya yol açan sera gazları yaymadığını da söyleyebiliriz.

Kısacası elektrikli araçların karbon bütçesi düşüktür.¹ Peki Tesla elektrikli otomobillerin pilini şarj eden elektrik nereden geliyor? Sanılanın aksine, elektrikli araçlar için gereken elektrik güneş enerjisiyle değil, büyük ölçüde termik santraller ve doğal gaz santralleriyle üretiliyor. Bu da elektrikli araçların düşük oranda olsa da karbon bütçesi olmasına yol açıyor. Ancak bir de işin politik yanı var:

İlgili yazı: Tuzlu Salda Gölü Mars’ta Hayata Işık Tutuyor

 

Elektrikli araçlar ve petrol şirketleri

Amerika Birleşik Devletleri’nde elektrikli araçların küresel ısınmayı azaltmadığını savunan bir kesim bulunuyor. Bu kesimin arkasında ise petrol şirketleri yer alıyor. Bizim de elektrikli araçların ve güneş enerjisinin çevre dostu olup olmadığını anlamak için Amerika’daki politik iklimi görmemiz gerekiyor:

ABD dünya egemenliğini fosil yakıt kaynaklarını kontrol ederek kurmuştur. Bu nedenle dünyanın elektrikli araçlar ve güneş enerjisine geçmesi, bir süper güç olarak Amerika’nın pek işine gelmiyor.

Nitekim son 10 yılda ticari olarak işletilebilecek olan petrol kaynakları gittikçe azalmaya başladı. Bunu 100 yıl önceden gören Amerikan yönetimi de petrol yerine doğal gaza, özellikle de ülke topraklarında bulunan kaya gazı ile permiyen yataklarına yöneldi.

Dahası küresel egemenlik konusunda Rusya ile rakip olan ABD, sıvılaştırılmış doğal gaz (LPG) işine girerek Avrupa’ya doğal gaz ihracatına başladı. Böylece Rus doğal gazının fiyatını düşürerek Rus ekonomisini zayıflatmayı, Avrupa Birliği’ni Rusya’dan uzaklaştırarak NATO’nun ötesinde tekrar kendine bağlamayı ve elbette para kazanmayı amaçladı.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Elektrikli araçlar ve ekonomi-politik

Öte yandan da Rusya ile gizli müttefik olarak hareket edip dünyayı küresel fosil yakıt kullanımını teşvik etmeyi sürdürdü. Sonuçta dünyanın her yerinde güneş doğuyor, ama her yerinde doğal gaz çıkmıyor. Bu da emperyalist güçlere enerji kaynaklarını kontrol etme imkanı sunuyor.

Elektrikli araçların küresel ısınmayı azaltıp azaltmadığı konusunda ise üç ana faktör bulunuyor: 1) Güneş ve rüzgar enerjisi dünyanın enerji ihtiyacını tek başına karşılayamıyor. 2) Buna rağmen, güneş enerjisi California eyaleti dahil birçok ülkede petrol ve doğal gaz enerjisinden ucuza geliyor.

3)  Küresel ısınmayı önlemek üzere kamuoyu baskısı artırıyor ve bunun için temiz yenilenebilir enerji kaynaklarına geçmek gerekiyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Elektrikli araçlar ve dizel

Bunun dışında bir de dolaylı faktör var: O da benzinden daha ekonomik olan, ama aynı zamanda çevreyi daha çok kirleten dizel motorlar konusu. Ancak, ABD’nin dizele de çevreci açıdan değil, emperyalist açıdan yaklaştığını belirtelim. Volkswagen’in dizel skandalını patlatan ülke, Almanya ile tarihi rekabetini sürdüren Amerika Birleşik Devletleri’dir. Amacı da endüstri 4.0’da öne geçmektir.

Hatta Almanya bu yüzden karşı atağa geçti ki Amerikalı şirketlerin ortak olduğu Mercedes’e 1 milyar euro dizel ceza kesmek istiyor. Amacı ise Volkswagen’in uğradığı zararı ABD’den tahsil etmek… Kısacası ABD fosil yakıtlar üzerinden Rusya, Almanya ve Çin’le ticaret savaşı başlatmış bulunuyor.

Bunun elektrikli araçlar ile ne ilgisi var derseniz: Dizel araçlar benzinli araçlardan daha ekonomik taşıtlar ve bu yüzden de elektrikli araçlarla daha sıkı rekabet ediyorlar. Ancak, dizel araçların hızla azalması elektrikli araçların elini güçlendiriyor. Biz de elektrikli araçlara karşı koyan grupların politik sebeplerini gördüğümüze göre, artık bu araçları ve güneş enerjisini ekonomik açıdan analiz edebiliriz.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Elektrik araçlar ve karbon bütçesi

Ne kadar çevreci ve ilerici olursak olalım enerji sektörü tümüyle hesap işidir. Hesap derken, 2016 verilerine göre¹ Amerika’da benzinli araçlar 1 litre yakıtla ortalama 9 km gidiyor. Kullandığınız aracın kamyon, jeep, 70 model Mustang veya Ford pickup olmasına bağlı olarak yakıt tüketimi 1 litre benzinle 4 ila 14 km gitmek arasında değişiyor; ama biz ortalamayı alarak 9 km diyelim. Peki sonra?

Sonra elektrikli araçların üretim ve kullanım aşamasında atmosfere salınan sera gazları var. 1) Elektrikli araçların pilini şarj etmek için gereken elektrik kısmen güneş enerjisi ile üretiliyor. Büyük kısmı ise doğal gaz santralleri, termik santraller ve nükleer enerjiden geliyor. 2) Otomotiv fabrikaları da büyük ölçüde fosil yakıtlar ve nükleer enerjiyle üretilen elektrikle çalışıyor.

Örneğin, Tesla Gigafactory’nin çatısı tümüyle güneş panelleriyle kaplanacak şekilde düz inşa edildi ve yakındaki tepelere rüzgar türbinleri kurmaktan söz edildi. Gigafactory yılın her ayı bol güneş alan Nevada’da yer alıyor ve ilk bakışta güneşle rüzgar enerjisini birlikte kullanması mümkün görünüyor.

Şimdi bir otomotiv fabrikasının gerçekten yüzde 100 yenilenebilir temiz enerji kullanıp kullanamayacağını görelim; çünkü Elon Musk’ın iddiası Gigafactory’nin yüzde 100 yenilenebilir enerji kullanacağı yönünde. Dahası Musk bunu başka güneş enerjisi santrallerinden değil de çatıya ve civar araziye kuracağı güneş enerjisi tarlalarından sağlamaya yemin etmiş bulunuyor.

İlgili yazı: Su Dünyası >> Kutuplardaki bütün buzlar erirse ne olur?

 

Elektrikli araçlar ve fabrikalar

Neden derseniz; Gigafactory yılda 105 gigavat saat (GW/h) elektrik enerjisi depolayacak sayıda otomobil pili üretecek. Aynı zamanda Powerwall duvar pili imal edecek ve bu da konut çatılarında gündüz üretilen elektriğin akşama depolanmasını sağlayan, ancak şimdilik kendi inverteri bulunmayan bir sistem; yani inverter üretiminin de ek karbon bütçesi var.

Tesla, Gigafactory 1 için neden güneş panellerinde ısrar ediyor derseniz: Elon Musk, güneş paneli üreten SolarCity ve elektrikli araçlar üreten Tesla şirketleriyle güneş enerjisi piyasasında var olmak istiyor. Bunun için de Gigafactory 1 fabrikasını bir başarı hikayesi ve pil kalitesi kanıtlama örneği olarak kullanmayı arzuluyor.

Ancak, güneş enerjisinin en büyük sıkıntılarından biri bulutlu havalarda anlık üretimin aniden azalıp artmasıdır. Bu da hem elektrik şebekesini hem de güneş enerjisi elektriğiyle beslenen pilleri yakabilir. Sonuçta Gigafactory 1 fabrikası kendi pillerinden güç çekerek çalışacak. Peki bu mümkün mü?

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Enerji matematiğine bakalım

Öncelikle Gigafactory yılda 105 GW/h depolama kapasitesine sahip pil üretimine ek olarak 150 GW/h depolama kapasitesine sahip batarya üretecek. Ayrıca 2020’de tam kapasiteye geçmesi planlanan fabrikanın çatı güneş enerjisi sistemi (GES) 70 MW/h pik elektrik üretim kapasitesine sahip olacak.

Ancak, elektrik üretimi kış aylarında azalacak; çünkü hem bulutlu-yağışlı günlerin sayısı artacak hem de güneş ışığı daha eğimli gelecek. Ayrıca çatıdaki güneş panellerinin yarısı doğuya ve yarısı da batıya bakıyor. Oysa Nevada enleminde tam kapasite için ideal açı güney yönünde 30 derecedir.

Bu faktörleri dikkate alırsak Gigafactory 1 tesisinin çatı elektrik kapasitesinin yıllık ortalamasının 70 değil, 17,7 MW/h olacağını görüyoruz (12 ayın ortalaması alındığında güneş panelleri yüzde 25 kapasiteyle çalışacaktır). Bu da GES’in yılda 166 GW elektrik üretmesi demek.

Oysa Navigant Research’ün raporuna göre, bu ölçekteki bir pil fabrikası pik kapasiteyle üretim yaptığı zaman 100 MW/h güç çekecek ve günde 2400 megavat elektrik tüketecektir.⁶ Bu durumda Gigafactory 1 tesisi 38 ila 109 MW/h güç çekerek yılda 333 ila 958 GW elektrik harcayacaktır. Kısacası çatı elektrik üretim kapasitesi yıllık ihtiyacın en iyi ihtimalle yüzde 46,5’ini karşılayacaktır!

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Temiz enerjide hesap tutmuyor

Tahminlerimizin 38−109 MW/h arasında değişmesinin sebebi ise Tesla’nın pil üretiminde enerji tüketimini ne kadar azaltabileceğini bilmemizden kaynaklanıyor.

Yine de Tesla’nın yılda ortalama 17,7 MW/h elektrik üretecek olan çatı GES kapasitesinin, en düşük enerji tüketim değeri olan 38 MW/h’nin bile altında kaldığına dikkat edelim. Gerçek değerin ise (38+109)/2 ile 73 MW/h olacağını, yani Gigafactory 1 çatı GES kapasitesinin gerçek ihtiyacın ancak yüzde 24’ünü karşılayacağını söyleyebiliriz.

İlgili yazı: Beyin Simülasyonu ve Elektrikle Beyin Kontrolü

 

Yüzde 100 temiz enerji için ne yapmalı?

Tesla’nın elinde üç seçenek var: 1) Tesla Teknoloji Direktörü JB Straubel’in dediği gibi fabrikanın civarına ek güneş tarlaları kurmak. 2) Civar tepelere rüzgar türbini dikip rüzgar enerjisi üretmek ve 3) Jeotermal enerji kullanmak.

Biz de rüzgarla başlayalım: Nevada pek rüzgarlı bir yer değil ve eyaletin yıllık kurulu rüzgar gücü kapasitesi 150 MW/h ki Gigafactory 1’in bunun tamamını kullanmayacağı kesin.

Gerçi Tesla sözcüleri kendi rüzgar türbinlerini kuracaklarını söylemişti; ama bugüne dek bunları kurmakta olduğuna dair en ufak bir işaret görmedik. Ayrıca rüzgar enerjisiyle üretebileceği elektrik de ortalama 5 MW/h’yi aşamaz. Üstelik fabrika çatısındaki GES sadece ortalama 17,7 MW/h elektrik üretebilecek iken 5 MW/h rüzgar gücü cömert bir tahmin olarak kalıyor.

Kısacası rüzgar gücü ve çatıdaki GES, Tesla için günde ancak 540 MW elektrik üretebilir. Bu da 2400 MW’lik pik kapasite ihtiyacının yüzde 22,5’ine karşılık geliyor. Bu da çok normal: Bugünkü teknoloji ile rüzgar ve güneş enerjisi bir fabrikanın elektrik ihtiyacının ancak yüzde 20’sini üretebilir. Öyleyse Gigafactory 1 güneş ve rüzgar enerjisiyle yıllık elektrik ihtiyacının en fazla yüzde 31’ini üretebilir!

İlgili yazı: Güneş Yaşlanıyor: Güneş Lekeleri Kayboluyor

 

Peki jeotermal enerji?

Nevada’nın toplam kurulu jeotermal gücü 750 MW/saattir ki Gigafactory-1’in bu kapasitenin ne kadarını kullanabileceğini bilmiyorum. Bu fabrikaya yakın jeotermal kapasiteye bağlı.

Sonuçta jeotermal elektrik üretimi demek, sıcak suyun buharlaşması ve elektrik türbinlerini döndürmesi demektir. Bu nedenle fabrikaya çok uzaktan sıcak su getiremezsiniz. Su soğudukça jeotermal enerjinin üretim maliyeti artar.

Öyleyse Tesla rüzgar enerjisi ve jeotermal enerjisini bir arada kullansa bile Gigafactory 1 tesisinin enerji ihtiyacını karşılayamaz. Zaten Tesla Teknoloji Direktörü de rüzgar ve jeotermalden hiç söz etmiyor. Sadece çatıya ve civara güneş panelleri döşeyeceğiz diyor. Ancak, burada da güneş enerjisinin depolama kapasitesi devreye giriyor:

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

 

Elektrikli araçlar ve pil sorunu

Öyle ki güneş enerjisi yerine doğal gaz kullanalım diyen petrol şirketlerinin en büyük savunması da burada yatıyor:

Güneş enerjisi üretimi artabilir; ama lityum-iyon pillerin depolama kapasitesi sınırlıdır. Büyük miktarda güneş enerjisi üretsek bile bunu fabrikada kullanmak için depolayamayız. Fazla üretimi Nevada eyaleti şebekesine deşarj etmemiz gerekir; yani elektrik fazlasını satmak zorundayız. Bu da Gigafactory 1’in imalata ayrılan güneş enerjisi kapasitesinin ziyan olması demektir.

Peki Tesla elektrikli araçları yüzde 100 temiz ve yenilenebilir güneş enerjisiyle üretmek için ne yapabilir? Civar araziye yeterli kapasitede güneş tarlası kurabileceği zaten şüpheli. Haydi kurdu diyelim, bu elektriği pik üretim kapasitesi için kullanacak kadar pil üretebilir mi?

Unutmayın, Tesla ticari bir işletme; yani hem otomobil pili üretecek ve satacak, hem de üretim kapasitesinin bir kısmı ile GES’in ürettiği elektriği depolamak için ek pil üretecek ki kendi fabrikası Gigafactory 1 çalıştırsın! Az yukarıda, bu tesisin ortalama olarak 73 MW/h elektrik tüketeceğini, ancak çatı GES’i ile sadece 17,7 MW/h elektrik üretebileceğini söyledik.

İlgili yazı: Güneş Yelkenli Yeşil Gemi Aquarius

 

Ek güneş tarlaları kurmak

Bu da Gigafactory’nin günlük ihtiyacının sadece yüzde 24’ünü çatı GES’le karşılaması demek. Üstelik rüzgar enerjisinin katkısı o kadar az olacak ki Tesla’nın rüzgar türbinleri kurmak yerine civar tepelere güneş enerjisi tarlaları kurması ekonomik açıdan daha uygun oluyor (GES kapasitesini artırarak rüzgar enerjisinden daha çok elektrik üretebilir). Bu durumda 248 MW/h ek kapasite kurması gerekiyor.

Bu mümkün mü?

Bir an için Tesla’nın 73 GW/h çatı GES’ine ek olarak çöle 248 MW/h kapasiteli yeni bir güneş enerjisi santrali kurduğunu düşünelim. Peki Gigafactory 1 sadece fabrikanın çalışması için gereken toplam 321 MW/h’lik enerji depolama kapasitesine sahip olacak sayıda pil üretebilecek mi?

Üretirse bu ne demek biliyor musunuz? Gigafactory otomobil pili üretmek yerine, en az 7-8 ay boyunca kendine çalışarak pil üretmek zorunda kalacak demek. Üstelik bozulacak veya hatalı üretilecek pillere karşı da ek üretim yapmak zorunda. İşte ancak bunu yaptıktan sonra, Gigafactory 1 otomobil pillerini yüzde 100 temiz enerjiyle ürettiğini söyleyebilir. Açık söyleyeyim, bu zor görünüyor.

Peki başarırsa ne olur? Elon Musk yüzde 100 güneş enerjisiyle fabrika çalıştıracağına gerçekten inanıyor ve başarırsa bu endüstride devrim olur. Herkes Tesla’nın güneş enerjisi üretim teknolojisini satın almak ister ve bu Musk’ı daha da zengin eder. Oysa herkes bol güneş alan Nevada’da yaşamıyor.

Herkes ekonomisi güçlü olan ve ileri teknoloji geliştiren, inovasyonu teşvik eden Amerika’da yaşamıyor. Dolayısıyla elektrikli araçlar üreten bütün fabrikalar ve markaların yüzde 100 güneş enerjisiyle üretim yapması mümkün değil. Bu sebeple evet, elektrikli araçlar fosil yakıt yakmayabilir; ama kesinlikle küresel ısınmaya yol açan karbondioksit gazı bütçeleri vardır.

İlgili yazı: Klima Özellikli Antirefle Güneş Paneli

 

Elektrikli araçlarda gerçek karbon izi

Öyleyse elektrikli araçların ne kadar küresel ısınmaya yol açtığını nasıl ölçeceğiz? Elektrikli araçlar benzinli veya LPG’li araçlardan daha çevreci olabilir mi? Kısacası elektrikli araçlar ve güneş enerjisi gerçekten küresel ısınmayı azaltabilir mi? Artık temiz enerjiye direnen politik sorunları, ekonomik sorunları ve teknolojik sorunları gördüğümüze göre bu soruları yanıtlayabiliriz.

Bunun için yapmamız gereken tek şey yazının başında belirttiğimiz bilgiye geri dönmektir: Amerika Birleşik Devletleri’nde benzinli bir otomobil 1 litre yakıtla ortalama 9 km yol alıyor. Peki elektrikli araçlar benzin eşdeğeri ile 1 litre yakıtla ne kadar yol alıyor? Elektrikli araçların karbon bütçesini görmenin tek yolu budur; ama önce doğal gaz ile kömürü karşılaştırmamız gerekiyor.

Türkiye ve Amerika’da elektriğin büyük kısmı zehirli kömür yakan termik santraller ve doğal gaz santrallerinden geliyor. Kömürün aynı zamanda radon gazı nedeniyle düşük düzeyde, ama kronik radyoaktif kirliliğe yol açtığını da belirtmemiz gerekiyor.  

Bunun dışında 30 ABD eyaletinde 60 ticari nükleer güç santrali bulunuyor ve bu tesisler toplam 98 nükleer reaktör işletiyor. İşte bu sebeple temiz enerjiyle üretilen elektriğin payı eyaletten eyalete değişiyor. (Asla yabana atılamayacak olan nükleer atıkları ve nükleer kaza riskini saymazsak, nükleer enerjinin en azından küresel ısınmaya yol açmadığını söyleyebiliriz). Gelelim doğal gaza:

İlgili yazı: Çernobil Nükleer Reaktörü Neden Patladı?

 

California ve Alaska

Doğal gaz kömürden daha temizdir. Biz de şebeke elektriğinin ne kadarının termik santraller, nükleer enerji ve doğal gaz santralleriyle üretildiğine bakarak elektrikli araçlara ayrılan elektriğin ne ölçüde temiz olduğunu görebiliriz. Bu da eyaletten eyalete değişiyor. Örneğin, California’da elektriğin daha büyük bir kısmı güneş enerjisinden ve Alaska’da ise nispeten temiz olan doğal gazdan üretiliyor.

Nitekim yüzde 100 elektrikle çalışan ve Alaska’da şarj olan bir elektrikli aracın, 1 litre yakıtla 48 km giden bir benzinli araç kadar karbon bütçesi olduğunu görüyoruz. Elbette 1 litre ile 48 km giden benzinli araç yok. Ancak, olsaydı sadece yakıt tüketimi açısından değil, egzozdan salınan sera gazlarını azaltmak açısından da çok verimli olurdu. İşte Alaska’daki elektrikli araçlar o kadar verimli ve temizdir.

Bu değerler ABD’nin ulusal verimlilik ve temizlik ortalamasından 5 kat yüksek. Aynı zamanda en iyi hibrit araçlardan da 2-3 kat daha yüksek. Bu da bize küresel ısınmaya yol açan sera gazı bütçesi açısından ders olmalı:

Elektrikli araçlar ve doğal gaz

Doğal gazın ana bileşeni olan metan, Dünya atmosferinde karbondioksitten 28 kat etkili bir sera gazıdır. Öte yandan, doğal gaz kömürden daha verimli yandığı ve çok daha temiz olduğu için küresel ısınmaya katkısı kömürden çok daha azdır. Düşünün: Amerika’daki en temiz elektrikli araçlar, güneş enerjisi ülkesi California’da değil, doğal gaz diyarı Alaska’da sürülüyor!

İlgili yazı: Yağmurdan Elektrik Üreten Güneş Paneli

 

Elektrikli araçlar ve Colorado

Ancak, bizi asıl ilgilendiren Colorado eyaleti. Ne de olsa Colorado Amerika’daki en kirli eyalet; çünkü enerji üretimi açısından elektriğin yüzde 50’si termik santrallerde üretiliyor. Ancak, orada bile elektrikli araçlar benzinli araçlardan daha verimli çalışıyor ve 1 litre ile 20 km gitmiş kadar az küresel ısınmaya yol açıyor. Bu da ABD ulusal verimlilik ortalamasının iki katıdır.

Bakın burası çok önemli ©: Elektrikli araçların Colorado’da bile benzinli araçlardan daha az küresel ısınmaya yol açması petrol şirketlerinin argümanlarını çürütüyor: Elektrikli araçlar sadece fosil yakıt kullanmadığı için değil, pillerini şarj eden elektriğin temiz enerji payı açısından da benzinli ve dizel araçlardan daha verimlidir. Elektrikli araçlar benzinli araçlara göre küresel ısınmayı çok azaltıyor.

Ancak, daha iyisini yapabiliriz. Elektrikli araçlar küresel ısınmaya yol açıyor argümanını tümüyle tarihin çöplüğüne gömebiliriz: Nitekim ABD’deki eyaletlerin büyük kısmı, kürese ısınmayı azaltmak açısından Colorado yerine Alaska’ya daha yakındır. Peki ABD gibi petrol dostu bir ülkede neden öyle?

İlgili yazı: Güneş Enerjisi 30 Yılda 19 Trilyon $ Kazandıracak

 

Termodinamik yasaları yüzünden

Termik santraller çevreyi kirletiyor; ama sırf dev gibi olduğu ve çok fazla enerji ürettiği için arabaya sığacak kadar küçük olan bir kömür sobasından çok daha verimliler. Sonuçta büyük cisimler ısındığı zaman sıcaklığını korumak için fazla enerji harcamayı gerektirmiyor. Soyu tükenen tüylü mamutlar ve soyu tükenmekte olan mavi balinaların neden dev gibi oldukları açısından aklınızda bulunsun. 😉

Öyle ki ABD, “Ben kömürden doğal gaza geçiyorum ama en çok kömürü Çin yakıyor” dese dahi bu geçersiz bir argüman; çünkü Çin’de bile elektrikli araçlar küresel ısınmaya benzinli araçlardan daha az yol açıyor. Üstelik dünyada güneş enerji enerjisine en hızlı geçen ülke Çin’dir. Bugün güneş enerjisi Almanya, Çin, Hindistan ve İtalya’da ham petrolden daha ucuzdur.

Peki bu ne anlama geliyor? Bu elektrikli araçların elektriğini büyük ölçüde termik santraller ve doğal gazdan karşılasak bile, bu taşıtların sanıldığı kadar küresel ısınmaya yol açmadığı anlamına geliyor. İşte bu yüzden doğal gaz cenneti Alaska’da bile elektrikli araçlar daha temiz enerji tüketiyor. Öyleyse:

1) Doğal gaz kömürden temiz ve verimlidir, 2) Termik santraller de çok pis ama verimlidir ve 3) Güneş enerjisi doğal gazdan daha kolay ölçeklenebilir. Ancak şu iki soruyu da soralım: Güneş enerjisinin depolama sorununu pil teknolojisini geliştirerek çözebilir miyiz ve elektrikli araçların enerji ihtiyacını tümüyle temiz enerjiden karşılayabilir miyiz? Kısa cevabı evet! Uzun cevaba gelince:

İlgili yazı: Otonom Araç Sektörü 4 Trilyon Dolar Olacak

 

En iyi politika bilimle yapılır

Sonuçta fizik yasalarını değiştiremez veya ihlal edemezsiniz. Bu nedenle şirketler ve politikacılar da enerji verimliliğini tanımlayan termodinamik yasalarına itaat etmek zorundalar. Bu açıdan bakınca pil teknolojisinin gelişmesinin önündeki asıl engelin ekonomik değil de politik olduğunu görüyoruz:

Örneğin, ABD’nin yıllık savunma bütçesi 680 milyar doları aşıyor ki bunun 1 milyar dolarını bile pil teknolojisine harcasak nefes alan lityum-iyon pillerden çok daha yüksek depolama kapasitesine sahip olan piller geliştirebiliriz.

Keza piyasada bulunan standart güneş panellerinin verimliliği yüzde 15 ila yüzde 22 arasında değişiyor. Oysa Ar-Ge’ye yeterince bütçe ayırırsak nanometre boyundaki mikroskobik tüyler içeren, yani tüylü halıya benzeyen 3D güneş panelleri veya gofret gibi çok katmanlı güneş panelleri geliştirebiliriz ki bunların verimliliği yüzde 40’a ulaşabilir. Bu teknolojileri ayrıca yazacağım.

Kısacası daha yüksek kapasiteli piller ile daha verimli güneş panellerini birleştirerek güneş enerjisini ölçekleyebiliriz. Bu da daha küçük güneş santralleri ile daha çok enerji üretmemizi sağlar; yani büyük güneş tarlaları yerine küçük güneş santralleri kurarız. Böylece tarlaları işgal etmeden, ormanları kesmeden ve doğal yaşam alanlarını kısıtlamadan tesis kurmak kolaylaşır.

Bu ne işe yarar?

Pil kapasitesi yetersiz kalsa bile, yüksek verimlilikli güneş panelleri kullanan küçük güneş tarlalarını, köylerden büyükşehirlere dek her yere kurabiliriz. İhtiyaç fazlası üretimde ise elektriği başka yerlere satmak veya şebekeyi aşırı yükleme riskine girmek yerine, bu tesisleri lamba gibi açıp kapatmak mümkün olur. Kısacası panel verimliliği artarsa güneş enerjisini mevcut pillerle bile ölçekleyebiliriz.

İlgili yazı: Devridaim Makinesi Yapmak Mümkün mü?

 

Hidrojen yakıt hücreleri

Yine de güneş enerjisi teknolojisinin geliştirilmesine bel bağlamadan da temiz enerjiyi salt rüzgar ve güneş enerjisinden çok daha kolay ölçeklemek mümkündür. Hidrojen yakıt hücreleri ile bunu bugünkü teknoloji ile yapabiliriz. Yakıt hücrelerinin ne olduğunu ayrıca anlattım; ama kısaca bunların bir otomobilin bagajına sığacak kadar büyük kutular olduğunu söyleyebilirim.

Yakıt hücreleri aslında yakıt depoları kadar yer kaplıyor ve hibrit araçlara takılıyor. Bunlarda mikroskobik gözenekli süngerler bulunuyor. Çok yanıcı bir gaz olan hidrojen ve yakıcı oksijen bu süngerlere yediriliyor. Ardından yangına ve patlamaya yol açmayacak kadar kontrollü bir şekilde karıştırarak yakılıyor. Yakıt hücreleri içindeki hidrojeni oksijenle yakarak elektrik üretiyor.

Bu sırada duman çıkarıp çevreyi kirletmiyor ve egzoz olarak sadece temiz su buharı çıkarıyorlar. Evet, su buharı karbondioksitten yüzde 60 daha etkili bir sera gazıdır; ama hidrojen yakıt hücreleri çok az su buharı çıkardığı için küresel ısınmaya hemen hiç yol açmıyor. Kaldı ki hibrit araçlarda elektrikli motorları hidrojen yakıt hücreleriyle birlikte kullanmak mümkündür.

Bunlarda elektrik motoru, yakıt hücresi ve lityum-iyon pil bulunuyor. Motor pilden şarj çekiyor; ancak fren yaparken dinamo etkisiyle pili kısmen şarj ediyor. Yokuş çıkmak gibi durumlarda yakıt hücresi ek elektrik sağlıyor ve gerekirse pili yakıt hücresi şarj ediyor. Bu da hem yakıt hücresinin hem de pilin kullanım ömrünü uzatıyor. Ancak, temiz enerji kullanan elektrikli araçlarda asıl devrim başka:

İlgili yazı: Yapay Yaprak Elektrik ve Hidrojen Yakıtı Üretiyor

 

Şebeke elektriğinden bağımsız olmak

Toyata’nın Mirai modeli gibi hidrojen yakıt hücreli hibrit elektrikli araçlar pil depolama kapasitesinin sınırlı olması sorununu çözüyor. Dahası aracın enerji ihtiyacını şebeke elektriğinden şarj olarak karşılama talebini de azaltıyor. Bu da taşıt enerjisinin şebeke elektriğinden bağımsız olmasını sağlıyor. Sadece araçtaki hidrojen tanklarını düzenli aralıklarla doldurmak gerekiyor.

Örneğin, Alaska gibi az güneş alan bir bölgede, yakıt hücreleri, otomobilin pilini doğal gaz santrali ve güneş paneli olmadan şarj edebilir. California gibi bol güneş alan bir eyalette ise elektrikli aracın pilini, çatısına koyulan güneş panelleriyle kendi enerjisini üreten istasyonlar şarj edebilir.

Nitekim Tesla, daha şimdiden California’da güneş paneliyle kaplı olan ve böylece otomobil şarj etmek için şebeke elektriği kullanımını azaltan süper şarjör istasyonlar kuruyor. Bu istasyonlarda Powerwall duvar pilleri de kullanırsak istasyonların şarj etmek için kullanacağı tüm elektriği güneş enerjisi santrallerinden, hatta hidrojen yakıt hücrelerinden sağlayabiliriz! Bu tür hidrojen yakıt hücreli şarj istasyonları kurulmaya başladı.

Özetle hidrojen yakıt hücreleri yaygınlaşana kadar (yani dünyada hidrojen üretimi artıp ucuzlayana ve lojistik maliyetleri azalana kadar), en azından bol güneş alan ülkelerde, güneş enerjisi santralleri ile güneş panelli şarj istasyonlarından yararlanabiliriz. Böylece elektrikli araçları sadece temiz güneş enerjisiyle şarj edebiliriz.

Buradaki tek sıkıntı ise

Hızlı şarj meselesi: Şu anda hidrojen yakıt hücreleri yaygın değil ve her ne kadar elektrikli araçlar fren yaparken pilini kısmen şarj edebilse de şarj istasyonu kullanmak zorundalar. Üstelik akaryakıt istasyonlarındaki hızlı dolum süreciyle rekabet etmek için de hızlı şarj olmak zorundalar. Oysa yakıt hücresi olmadan hızlı şarj, elektrikli araçların şarj istasyonuna aniden yüklenmesine yol açıyor. Böylece güneş enerjisi yetersiz kalıyor ve araçlar kirli şebeke elektriği kullanmak zorunda kalıyor.

İlgili yazı: Dron Taksi ve Otomotiv Sektörünün Geleceği

 

Elektrikli araçlar ve hidrojen

Kısacası medyada çıkan haberlere aldanmayın. Elektrikli araçlarda hızlı şarj temizi enerji kullanmak için tek başına yeterli değildir. Tersine, fosil yakıtlardan üretilen kirli şebeke elektriği kullanımını artırır. Bunun için hidrojen yakıt hücrelerinin desteğini almak şarttır. Dolayısıyla elektrikli araçlar karşısında, hidrojen yakıt hücreli hibrit araç satışlarının azalması iyiye işaret değil, kötüye işarettir.

Ancak, hidrojen ekonomisine devam etmeden önce; yakıt hücrelerinin elektrikli araçların yaygınlaşmasındaki diğer çok önemli faydasını görelim: Bugün bizler aslında dev birer lojistik şirketi olan Amazon ile Alibaba gibi e-ticaret firmalarına yönelik kargo dronları ve robotlar tasarlıyoruz. Evlere veya arsalara teslimatta dron kullanmak istiyoruz.

Hatta şehir içinde veya şehirlerarasında yolcu taşıyan dronlar geliştiriyoruz. İşte bunlar pille sadece 20 dakika uçabiliyor ve acil bir durumda rota değiştirmeye izin verecek ek şarjı bulunmuyor. Oysa yakıt hücreleri uçuş süresini ikiye katlıyor (40 dk). Unutmayın ki elektrikli dron araçlar şebeke elektriğinden şarj olma ihtiyacını artıracak. Bunu ancak drona pil gibi takılan yakıt hücreleri önleyebilir.

İlgili yazı: Hibrit Araçlar İçin Grafen Yakıt Hücresi

 

Doğal gazı yenmek için hidrojen şart

Şu noktayı iyice anlayalım: Hidrojen üretimi öncelikle kapasite ve lojistik işidir. Petrol şirketleri doğal gaz kullanımını artırmak için hidrojen üretimine bilerek az yatırım yapıyor veya yatırımları engelliyor. Böylece hidrojen üretimini sınırlayıp pahalı olmasını ve devletlerin doğal gaza yönelmesini sağlıyor. Bugün hibrit araçlarda hidrojen kullanımı, hidrojen üretim tesislerinin yatırım maliyetiyle birlikte elektrikli araçlardan 8 kat pahalıya geliyor.

Oysa güneş enerjisinin tek başına bizi fosil yakıt bağımlılığından kurtaramayacağını söylüyoruz. Güneş enerjisiyle küresel ısınmayı azaltmanın tek yolunun elektrikli araç sayısını artırmak olduğunu, bunların da sadece hidrojen yakıt hücreleri ve güneş enerjisiyle şarj olması gerektiğini ısrarla vurguluyoruz.

Öyleyse dünyadaki hidrojen üretimini nasıl artıracağımızı görelim:  Dünya atmosferinde serbest hidrojen çok az; çünkü hidrojen en hafif element ve Dünya’nın hidrojeni tutacak kadar güçlü bir yerçekimi yok.

Öte yandan, okyanus suyunda büyük miktarda hidrojen atomu bulunuyor; çünkü su hidrojen ve oksijenden oluşuyor (H₂O). Bu durumda suya elektrik vererek su moleküllerini parçalayabilir ve hidrojenle oksijen üretebiliriz. Buna elektroliz diyoruz.

İlgili yazı: Elon Musk Elektrikli TIR Üretecek: Tesla Semi

 

Elektrikli araçlar için suyu parçalamak

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, suyu elektrikle parçalamak çok masraflı.” Doğru; ancak bizler elektrolizden çok daha ucuz olan kimyasal parçalama yöntemleri geliştiriyoruz. Gerçi bu yöntemlerin küresel ısınmaya yol açan sera gazları saldığı söyleniyor. Dolayısıyla hidrojen üretimi de karbon bütçesini artırıyor. Oysa biz temiz elektrikli araçların karbon bütçesini hidrojenle azaltmak istiyoruz!

Ancak dert etmeyin, unun da çözümü var. Bilim insanları karbondioksit çıkarmayan alternatif ve ucuz su parçalama yöntemleri geliştirdiler ki ileride bütün bunları yazacağım.  Oysa işin ilginci ne biliyor musunuz? Hidrojen için en iyi çözüm elektrolizle suyu parçalamaktır! Neden derseniz:

İlgili yazı: Akkuyu Santrali Temiz Söylemini Çürüten 15 Kanıt

 

Fosil yakıtlara kesin darbe

Petrol şirketleri sürekli neyi vurguluyordu? Güneş enerjisi üretimini artıramazsınız; çünkü pillerin depolama kapasitesi sınırlıdır ve güneş enerjisini depolayacak kadar çok sayıda pil üretemezsiniz. Dahası güneş enerjisinde ani bir artış olursa üretim fazlasını şehir şebekesine veremezsiniz. Yoksa enerji hatlarını yakabilirsiniz! İşte elektroliz sayesinde bu sorunu kökten çözebiliriz:

Güneş enerjisi santrallerinin enerji fazlasını suyu parçalayarak hidrojen üretmekte kullanabiliriz. Böylece güneş enerjisiyle suyu parçalayıp ucuz hidrojen üretir ve hidrojen yakıt hücrelerini karbon bütçesini artırmadan ucuzlatıp yaygınlaştırırız. Nitekim İsrail, ABD ve bazı Arap ülkeleri daha şimdiden deniz suyunu güneş enerjisiyle arıtarak içme suyuna, sulama suyuna dönüştürüyor. Bu mümkündür!

Peki ne işe yarar? Sadece elektrikli araçların düşük pil kapasitesi sorununu hidrojen yakıt hücreleriyle çözmüş olmayız. Aynı zamanda pil depolama kapasitesini ve güneş panellerinin verimliliğini artırana kadar zaman kazanmış oluruz.

Büyük güneş enerjisi santrallerinin kapasite fazlasıyla hidrojen üretmek bu santrallerin ekonomik değerini artırır. Ayrıca büyük santralleri küçük tesislerle destekleyerek güneş enerjisi üretimini güvenle artırmamıza ve kapasiteyi esnek olarak kullanmamıza imkan verir. Bu da güneş enerjisi sektörünün maliyetlerini düşürerek endüstriyi teşvik eder. Açıkçası doğal gazla rekabet gücünü artırır.

İlgili yazı: Güneş Enerjisi Depolayan Termal Akaryakıt

 

Küresel ısınmayı azaltmak

Peki hidrojen üretimi arttığı zaman ne olacak? O zaman hemen hemen bütün kara ve deniz taşıtlarını (hafif tank türleri ve yük gemileri dahil) elektrikli araçlara dönüştürebileceğiz. Elektrikli TIR’larımız, otobüslerimiz, yük trenlerimiz, kargo gemilerimiz, kuru yük gemilerimiz, zırhlı araçlarımız, hafif tanklarımız olacak. Nitekim şimdiden Aquarius gibi güneş yelkenli elektrikli yük gemileri tasarlanıyor.

Hatta hidrojen yakıt hücreleri ile su altında uzun süre sessiz kalan askeri denizaltılar inşa edebileceğiz. Vapur ve arabalı vapurlar, deniz otobüsleri hep elektrikli olacak. Yapay zeka ve yolcu dronları ile toplu taşımada dijital dönüşüm olacak. Ancak en önemlisi: Motorlu kara taşıtları ve deniz taşıtlarının yüzde 90’ını elektrik enerjisine geçireceğiz. Dronların tamamı ise elektrikli olacak.

Peki bu ne demek? Bu elektrik araçlar ile küresel ısınmayı işte böyle azaltacağız demek: 1) Küresel ısınmanın en büyük sebebi akaryakıt yakan kara taşıtlarıdır.⁹ İçten yanmalı motor kullanan araçlardır. 2) Küresel ısınmanın ikinci sebebi sanayidir. Biz elektrikli araçlara geçersek küresel ısınmanın en büyük sebebini ortadan kaldırırız. Ayrıca bu araçları sadece güneş, rüzgar, jeotermal ve hidrojen yakıt hücreleriyle şarj edersek şebeke elektriği kullanmalarını engellemiş oluruz.

3) Bakın burası da çok önemli: 😉 Böylece araçlar yaşam döngüsünün tamamında temiz enerjiyle çalışır. Ayrıca şebeke elektriği kullanımı azalır, bu da termik santraller ile doğal gaz santrallerinin çalışmasını azaltır. Kısacası küresel ısınmanın ikinci sebebi olan fosil yakıt enerji santrallerinin kapasitesini de azaltmış oluruz.  En azından nüfus artışına bağlı enerji ihtiyacı artışını yavaşlatırız.

İlgili yazı: Immortus: 100 Km’de 0 Litre Yakan Güneş Enerjili Araba

 

Petrolcülerin son iki itirazı

Şimdi fosil yakıt, yani hidrokarbon üreticilerinin veya halk arasındaki deyişle petrolcülerin elektrikli araçlar yaygınlaşmasın diye yaptığı son iki itiraza gelelim. Öncelikle kurnazlık ederek çevre korumacıların gönlünü kazanmaya çalışıyorlar. Her zaman olduğu gibi doğruları eksik söyleyerek haklı çıkmaya çalışıyorlar.

Yine de haklı oldukları noktalar var: Güneş tarlalarındaki güneş panelleri gerçekten de sıcaktan çöl kaplumbağalarını ve alçaktan uçan kuşları öldürüyor. Hatta Nevada’da kurulan güneş enerjisi santrallerinden kurtarmak için yeri değiştirilen kaplumbağaların bile büyük kısmı yeni yerine alışamadığı için öldü. Rüzgar türbini pervanelerinde kuşları öldürüyor. Bütün bunlar doğru.

Öte yandan abartıyorlar: Öncelikle güneş enerjisi santralleri termik santrallerden 1000 kat fazla yer kaplamaktadır. Ancak, termik santraller ve doğal gaz santralleri sadece küresel ısınma açısından değil, 30 ila 60 yıllık kullanım ömrü içerisinde çevre kirliliği açısından da doğal hayata çok daha fazla zarar veriyor. Hele termik santraller radon gazı ile radyoaktif kirliliğe ve kömür tozuyla astıma yol açıyor. Her ne kadar radon gazı güvenlik limiti olsa da radon, doğal radyasyonun yüzde 69’unu oluşturuyor.¹⁰

Oysa güneş enerjisi santralleri astım, toz kirliliği ve radyasyona yol açmıyor. İnsan sağlığı ile oynamıyor. Dahası antirefle güneş panelleri kullanırsak küresel ısınmayı direkt azaltabiliyoruz; çünkü ısıyı atmosferi baypas ederek doğrudan uzaya atıyoruz! Bunu ancak ve ancak güneş enerjisi santralleri yapabilir. CO₂ ve metan sera gazlarını yayan doğal gaz santralleri veya termik santraller değil.

İlgili yazı: Bilimin Henüz Yanıtlamadığı 7 İlginç Soru

 

Gelelim yer kaplamaya

Evet, güneş enerjisi santralleri, doğal gaz santralleri ve termik santrallerden 1000 kat fazla yer kaplıyor; ancak hidroelektrik santrallerinin baraj göllerinin sadece yüzde 13’ü kadar yer işgal ediyor. Üstelik en az hidroelektrik santralleri kadar elektrik üretiyor.

Oysa Türkiye’de baraj gölleri uygarlığın beşiği olan Hasankeyf’i sulara gömüyor. HES’ler akarsuları, yaşam alanlarını, doğal hayatı tahrip ediyor. Sulamaya ve tarıma zarar veriyor. Güneş enerjisi santralleri ise antirefle güneş panelleri olmadan bile, ısının bir kısmını uzaya yansıttığı için küresel ısınma yerine, küresel soğumaya yol açıyor.

Öyleyse Türkiye güneş paneli üretimine değil, güneş panellerini çalıştıran; yani güneş ışığını elektriğe çeviren güneş hücresi üretimine odaklanmalı. Türkiye montaj işini bırakıp yeni, yerli, milli ve çok daha verimli güneş hücreleri geliştirmeli. Devlet buna büyük miktarda para ayırmalı. Böylece küçük santrallerle daha çok elektrik üretir ve güneş enerjisi tarlalarının işgal ettiği araziyi de azaltırız.

Türkiye’nin Kuzey Irak’tan gelen petrol ve akaryakıta odaklanmaktan vazgeçerek güneş enerjisine yatırım yapması gerekiyor. Bugüne dek belini akaryakıta bel bağlamış holdinglerin güneş enerjisine teşvik edilmesi gerekiyor. Böylece Yakındoğu ve Doğu Akdeniz’i karıştıran hidrokarbon savaşlarından uzaklaşarak enerjide dışa bağımlılığı peyderpey ortadan kaldırabiliriz. Dünya’da doğal gaz yüzde 50’ye kadar ucuzlamışken Rusya’dan yüzde 50 zamlı doğal gaz alma ihtiyacınız da (?) azalır.

İlgili yazı: Bilimin Henüz Yanıtlamadığı 7 İlginç Soru

 

Elektrikli araçlar ve nükleer enerji

Elektrikli araçların temelini oluşturması gereken güneş enerjisine karşı öne sürülen argümanlardan biri de temiz (!) nükleer enerjidir. Nükleer enerjinin hiç de temiz olmadığını Akkuyu Santrali Temiz Söylemini Çürüten 15 Kanıt yazısında ve nükleer kazaların büyük risklerini de Çernobil Nükleer Reaktörü Neden Patladı? başlığında Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) verileriyle anlattım.

Ancak kısaca özetlersek: Nükleer enerji atomu parçalayarak üretiliyor. Bu sırada tehlikeli ve zehirli radyoaktif atıklar ortaya çıkıyor. Bunların uzun süre boyunca güvenle depolama imkanı bulunmuyor. Bütün radyoaktif atıklar zamanla yeraltı sularına ve toprağa karışıyor. Küresel ısınma yüzünden su kuyularının kuruduğu bir dünyada bu çok tehlikeli oluyor.

İkinci olarak eski nükleer santrallerin bakım süreci bilerek ihmal ediliyor; çünkü eski teknolojilerin bakım masrafı artıyor. Bu da nükleer kaza riskini artırıyor. Ayrıca Fukuşima örneğinde olduğu gibi, nükleer enerji şirketleri masraflardan kaçınmak için taşkın duvarı gibi gerekli güvenlik inşaatlarını yapmıyor. Bunun için ilgililere rüşvet vererek güvenlik riskini artırabiliyor.

Dünya’da son 60 yılda kamuoyuna sadece üç büyük nükleer kaza olduğu duyuruldu. Üçünde de hükümetler açıklama yapmayı geciktirerek ilk başlarda kazanın çapını küçümsedi. Bu kazalar o kadar büyük kirliliğe, sakat doğumlara ve kanser riskine yol açtı ki kaza ihtimali milyonda bir olsa bile nükleer enerji kullanmaya değmez diyebiliriz. Hem de en verimli ve ucuz enerji olmasına karşın.

İlgili yazı: İnsanların Soyu Ne Zaman Tükenecek?

 

Nükleer enerji kapasitesi artıyor

Yine de sadece sayılarla konuşacak olursak nükleer enerjinin küresel enerjideki payının 7 yıldır artmakta olduğunu görüyoruz. Bunun en büyük nedeni, küresel ısınmaya yol açan fosil yakıtlardan kaçmak ve dünyanın artan enerji ihtiyacını karşılamaktır. Sonuçta nükleer enerji 2016 itibariyle yüzde 30 ile dünyanın ikinci düşük karbon bütçeli enerji kaynağıdır.

2019 itibariyle nükleer enerji dünya çapındaki 450 reaktörle global enerjinin yüzde 11’ini üretiyor.² 2017 yılında nükleer güç santralleri 2 bin 487 TW/h enerji üretmiş bulunuyor. Dünya ülkeleri içinde sadece Fransa’daki nükleer güç santralleri enerji üretiminde büyük payı alıyor. Fransa nükleer enerjiyle ürettiği ucuz elektriği dışa satarak yılda 3 milyar euro kazanıyor.

Fransa’daki 58 reaktör ülkenin elektrik ihtiyacının yüzde 75’ini üretiyor. Bunun sebebi ise eski Fransa’nın, Sovyetler Birliği’ne karşı nükleer silah üretmek için nükleer güç santrali inşaatına yönelmesi; çünkü nükleer başlıklar için gereken plütonyum bu santrallerde üretiliyor.¹¹

Buna rağmen, Fransa bakım ve elden çıkarma maliyetleri ile artan kaza riski yüzünden, 2035 yılında nükleer enerjiye dayalı elektrik üretimini ülke ihtiyacının yüzde 50’sine çekmeyi planlıyor. Hem de nükleer enerjiden yılda 3 milyar euro kazanmasına karşın!

İlgili yazı: Mars’ta Nasıl Oksijen ve Su Üreteceğiz?

 

Nükleer dünyaya gidiyoruz

Sonuç olarak nükleer enerji kullanan ülkelerin büyük kısmı küresel ısınmaya karşı nükleer enerjinin payını artırıyor. OECD Uluslararası Enerji Ajansı çok daha güvenli yeni nükleer güç santralleri ile, gelişmiş ülkelerdeki nükleer enerji payını yüzde 90’a; yani 4960 TW/h ile 678 GW elektriğe çıkarmayı planlıyor! Her ne kadar gerçekçi bir atılım olmasa da nükleer enerjinin payının artacağı kesin.

Oysa bu nükleer kaza riskini büyük ölçüde artıran tehlikeli bir atılım. Bu riskleri sıralarsak: 1) Eski santrallerin elden çıkarılması, 2) Radyoaktif atıkların atması, 3) Nükleer reaktör sayısının artması, 4) Nükleer silah sahibi ülke sayısının artma riski, 5)  Yeni, denenmemiş temiz nükleer reaktör teknolojilerinde nükleer kaza riskinin artması. Bunları objektif değerlendirme için buraya bırakıyorum. Peki küresel ısınmayı önlemek için nükleer enerjiye geçişi nasıl önleriz? Önleyemeyiz ama:

İlgili yazı: Işık Yelkeni 2 Falcon Heavy ile Uzaya Gidiyor

 

Elektrikli araçlar için güneş enerjisi

Öncelikle güneş enerjisine yapılan yatırımları artırabiliriz. Şurası kesin, güneş enerjisi asla nüfus artışına bağlı enerji ihtiyacı artışını karşılayacak kadar hızlı ölçeklenmeyecektir; yani güneş enerjisi uydularıyla uzaydan kablosuz enerji transferi gibi geleceğin teknolojilerini saymazsak.

Öte yandan, güneş enerjisini artırarak nükleer enerji ihtiyacının artmasını yavaşlatabiliriz. Bu arada gerçekten temiz olan nükleer füzyon teknolojisinin 2050’ye dek geliştirilmesine zaman kazanmış oluruz. Sonuçta nükleer füzyon atomu parçalayarak değil, atomları birleştirerek enerji üretiyor. Bu sebeple nükleer enerjiden 10 kat fazla enerjiyi 100 kat ucuza üretme potansiyeline sahip bulunuyor.

Kısacası küresel ısınmayı önleyerek insanlığı geleceğe taşımak için nükleer füzyon, güneş enerjisi ve jeotermal enerjiye yatırım yapmamız gerekiyor. Klasik nükleer enerjiyi de buna olan ihtiyaç azaldıkça elden çıkarmamız gerekiyor. En azından Dünya gezegeninde.

Nitekim 2016 sonunda güneş enerjisi sektörü 303 GW/h enerji üretti. Bu da dünya elektrik üretiminin yüzde 1,8’i oldu.³ Bunun 2019 sonunda 645 GW/h’yi aşması ve 2023’te 1297 GW/h’ye ulaşmasını bekliyoruz.¹² Güneş enerjisine en hızlı geçen ilk üç ülke ise Çin, ABD ve Hindistan… Sonra Arap ülkeleri, Almanya, İsrail ve İtalya geliyor.

İlgili yazı: Artık Otoyollara Güneş Paneli Döşüyoruz

 

Elektrikli araçlar için son itiraz

Hidrokarbon sektörünün bu itirazını klasik depolama sorunu olarak özetleyebiliriz ve bundan ayrıntılı olarak söz ettik. Ancak, güneş enerjisinde uzun vadeli ve büyük ölçekli depolama sorununun yeni bir keşifle çoktan çözülmüş olduğunu söylemedik. Bunun adı solar termal yakıt ve bu, güneş enerjisinden üretilen elektriğin özel bir hidrokarbon yakıtta 18 yıl boyunca depolanmasına izin veriyor.

Solar termal yakıtın karbon bütçesi ayrı bir konu; ama benzin ve dizel kadar küresel ısınmaya yol açıp çevreyi kirletmediğini söyleyebiliriz. Solar termal yakıtın sadece güneş enerjisi için değil, dünyanın tüm enerji ekonomi-politiğini de değiştireceğini eklemeliyiz. Sonuçta benzini 20 derece sıcaklıkta 6 ay ve 30 derecede 3 ay saklayabiliriz. Dizelin ömrü ise sadece 28 gün.¹³

Gerçi solar termal yakıtla telefon pili gibi küçük depolama sorunlarını çözemeyiz. Solar termal yakıt buna elverişli değil. Ancak, büyük güneş enerjisi santrallerinin enerji fazlasının bir kısmını 18 yıl boyunca saklayabiliriz! Bu da petrolcülerin son itirazı olan, güneş enerjisini depolayamazsın; şebekeye verip satmazsan üretimin ziyan olur argümanını tümüyle ortadan kaldırıyor.

İlgili yazı: Dyson Sürüsü ile Uzaydan Güneş Enerjisi

 

Türkiye elektrikli araçlar için yatırım yapmalı

Öyleyse Türkiye sadece güneş hücresi Ar-Ge’sine değil, solar termal yakıt geliştirmeye de odaklanmalı. Sonuçta LPG’nin (propan) raf ömrü 30 yıl, doğal gazın ömrü ise yüz milyonlarca yıldır. Bu durumda güneş enerjisinin efektif kullanımı için depolama ömrünün 20 yılı bulması gerekiyor. O zaman güneş enerjisi daha hızlı yaygınlaşacak ve hidrojen yakıt hücreleriyle daha iyi entegre olacaktır.

Tabii bir de Sabancı Üniversitesi’nden Profesör Selmiye Alkan’ın, Avrupa Birliği Horizon 2020 projesi için geliştirdiği grafen elektrotlar var. İşte bunlar hem lityum-iyon pillerin depolama kapasitesini, hem de hidrojen yakıt hücrelerinin verimliliğini artıracak. Türkiye’nin elektriği bakırdan çok daha iyi ileten grafen teknolojileri geliştirmeye de yatırım yapması lazım. Grafen sayesinde güneş panellerinin verimliliğini ve pil depolama kapasitesini artırabiliriz.

Peki temiz nükleer füzyon enerjisi fosil yakıtlar ve klasik nükleer enerjinin yerini nasıl alacak? Dahası Çin Ay’dan helyum 3 çıkararak ABD’ye karşı yürüttüğü ticaret savaşını uzun vadede nasıl kazanabilir? Siz de küresel ısınmayı durduracak temiz enerji teknolojilerine şimdi bakabilir ve Salda gölünü neden yapılaşmadan korumamız gerektiğini hemen inceleyebilirsiniz. Sonuçta füzyon roketleri bizi 3 ayda Mars’a taşıyacak ve Salda gölü de uzayda hayat aramamızı kolaylaştıracak. İyi okumalar.

Lightyear One Güneş Enerjili Sedan

¹The Long Pipe Theory of EVs
²Nuclear Power in the World Today
³IEA: Global Installed PV Capacity Leaps to 303 Gigawatts
⁴Solar-power replacement as a solution for hydropower foregone in US dam removals
⁵Renewable Energy Is Now The Cheapest Option – Even Without Subsidies
⁶If Tesla’s Gigafactory can run on 100% renewable energy, why can’t others?
⁷Daimler faces up to 1 billion euro diesel fine: Der Spiegel
⁸This ambitious off-the-grid EV charger uses hydrogen fuel cells
⁹Cars and global warming
¹⁰Soma Ve Tavşanlı Yeraltı Linyit Maden Ocaklarında Radon Gazı Konsantrasyon Seviyelerinin Belirlenmesi
¹¹Nuclear Power in France
¹²Global Market OutlookFor Solar Power /2019 – 2023 (pdf)
¹³Diesel storage shelf life isn’t what it used to be