Jeotermal enerji, yer kabuğunun çeşitli derinlik ve bölgelerinde birikmiş toplanmış sıcaklığın oluşturduğu çeşitli kimyasallar içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji sıcaklık seviyesine bağlı olarak üç guruba ayrılmaktadır.
Bunlar;
- Düşük sıcaklıklı sahalar (20-70 °C)
- Orta sıcaklıktaki sahalar (70-150 °C)
- Yüksek sıcaklıklı sahalar (150°C ‘den yüksek)
Düşük ve orta sıcaklıktaki saha türleri günümüzde ekonomik ve teknolojik şartlar içerisinde başta ısıtma alanında (yapı, sera, hayvan barınakları) endüstri alanında (gıda kurutulması, kâğıt ve dokuma sanayinde, dericilikte, soğutma kuruluşlarında) kimyasal alanında (borik asit ve amonyum bikarbonat, ağır su üretiminde) kullanılmaktadır.
Dünya genelinde tarımsal uygulamalar arasında jeotermal enerjiden en yüksek seviyede (%14) sera ısıtma hedefiyle yararlanılmaktadır. Bu seviyeyi takip eden diğer uygulama ise hayvancılık ve balıkçılık işletmeleridir (%12). Jeotermal enerjiden en düşük seviyede (%1) yararlanılan uygulama ise ürün kurutmadır. Jeotermal enerjinin üretildiği santralleri ifade eden görsel aşağıda belirtilmiştir.
Fotoğraf 1. Jeotermal Enerjinin Üretildiği Santral
Jeotermal Enerji İle Sera Isıtma
Seralar, iklimin elverişli olmadığı durumlarda bitki yetiştirmemize olanak sağlayan kapalı yapılardır. Günümüzde enerji tüketiminin azaltılması için yapılan çalışmalar neticesinde, ısıtma amacıyla seralarda fosil enerji kaynakların kullanımının kaldırılması yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması ön görülmüştür. Jeotermal enerji ile ısıtma sistemleri, teknik özelliklerine göre toprağın içerisine ve yüzeyine ya da yetiştirme masalarına yerleştirilen ısıtma sistemleri, ısı değiştirici ve fan kullanarak uygulayan hava ısıtma sistemleri ve kombine ısıtma sistemleri olarak gruplandırılabilir. Bu sistemler içeresinde jeotermal enerji uygulamalarında en uygun sistemin toprak altından ya da zeminden yapılan ısıtma sisteminin olduğunu belirlenmiştir. Seçilen bu sistemin aynı kaynaktan beslenen ortam havası ısıtma sistemi ile desteklenmesi sonucu ile ideal yöntemi belirler. Sistemlerde kullanılan ısıtma boruları, yüksek sıcaklığa dayanaklı ve kolay döşetilebilir olan plastik malzemesinden yapılmıştır. Plastik borulu ısıtma sistemlerinde borular geçici olarak seranın zeminine ya da yetiştirme masalarına yerleştirilir ve zemine yakın yerleştirilmesi gerekir. Sistemin ısıtma yetisi, Akdeniz gibi sıcak iklim koşullarında tek katlı cam seranın ısı ihtiyacını karşılamak için yeterlidir. Diğer sistem olan ısı değiştirici ve fan üniteleri genellikle seralarda uygulanan her türlü yetiştirme sistemleri için pozitif etkilere sahip bu sistem sadece geçici olarak ısıtma yapılması gereken ılıman iklimler için uygundur. Bu sistemde ısı değiştirici faaliyetin zayıf olması sebebiyle, yalnızca ılıman iklim koşullarında etkinlik gösterir. Son olarak kombine ısıtma sistemlerinin kullanımı, ılıman ve soğuk iklim bölgelerine müsait olabilir. Hava ısıtma sistemleri, seralarda gerçek ısıtma sistemi olarak uygun değildir. Bu sistemler aşırı ya da asıl ısı yüklerini karşılamak hedefiyle kombine olarak kullanılabilir.
Fotoğraf 2. Jeotermal Enerjinin Seralarda Kullanımı
Jeotermal Akışkanın Sulamada Kullanımı
Jeotermal akışkanın kimyasal özelliklerine göre kıyaslarsak sulama suyuna göre farklılık gösterir. Jeotermal akışkanın sulama uygulamalarında kullanılabilmesi için sulama suyu ile karşılaştırılıp istenilen özelliklere göre değerlendirilmesi gerekmektedir. Sulama uygulamasında kullanılacak su üç temel esasa göre belirlenir. Bunlar eriyebilir tuz miktarı, toksik elementler, sodyum oranıdır. Suların sulamaya göre değerlendirilmesindeki diğer esas sodyumluğun ölçütü olan SAR (Sodyum Absorpsiyon Oranıdır). Sar değeri 3’ün altında ise sulama için problem yaratmazlar. Jeotermal akışkanın sar değeri sulama suyuna göre daha yüksektir. En son esas olan toksik elementler içinde barındırdığı bor içeriği, jeotermal akışkandaki sodyumluluk ve tuzluluk oranı kadar önemlidir. Bor oranı yüksek olan jeotermal akışkan sulama için uygun değildir. Ortalama 1 ppm’den fazla miktarda bor içeren suların sulamada kullanılmaması gerekmektedir.
Balık Yetiştiriciliğinde Jeotermal Enerji Kullanımı
Balık yetiştiriciliğinde kullanılan jeotermal akışkanın sıcaklığı balık cinsine bağlı olarak 21-27 °C gibi düşük seviyedeki sıcaklıklarla jeotermal enerjiden yararlanılabilir. Jeotermal enerjinin balık yetiştiriciliğinde kullanılmasında en önemli etken suyun sıcaklığıdır. Eğer suyun sıcaklığı istenilen değerden daha aşağı değerlere düşmesi durumunda balıklar olumsuz etkilenir. Bu olumsuzları ortadan kaldırmak için jeotermal su ile istenilen sıcaklık sağlanarak giderilmiş olur.
Fotoğraf 3. Jeotermal Enerjinin Balık Çiftliklerinde Kullanımı
Jeotermal Enerji İle Kurutma
Hasadı yapılan ürün kısa bir süre içerisinde tüketilmez ise besin değerlerini kaybederek bozulmalara yol açar. Bu nedenle kayıp olmaması için ürünleri uygun değerler içerisinde kurutulması gerekmektedir. Fosil enerji kaynaklarının maliyeti çevreye verdiği zararlar göz önüne alındığında yenilenebilir enerji kaynağı olan jeotermal enerji ile ürünler sıfır enerji maliyetli temiz sağlığa uygun şartlarda kurutulur. Kurutma yapılmadan önce jeotermal enerjinin sıcaklığı ve kurutma uygulaması için gerek duyulan sıcaklık değerleri önemli ölçüttür. Kurutma sistemleri sera vb. yapılarda ısıtma sistemleri ile birlikte kombine edilirse jeotermal enerji kaynağının gösterdiği yarar daha fazla olacaktır.
Fotoğraf 4. Jeotermal Enerjinin Kurutma İşlemlerinde Kullanılan Fırın
Toprak Islahında Jeotermal Enerji Kullanımı
Bitkilerin yetişmesinde engelleyici, sınırlandırıcı etkenleri ortadan kaldırmak için solarizasyon ile beraber toprak ıslahında yapılması gerekmektedir. Sulama işlemi ile beraber araziye yerleşen tuzlar havanın ısınıp topraktaki nemi almasından sonra toprakta kalmaktadır. Sürekli sulama ile beraber tuzların oranı her geçen gün artmakta ve topraklar tuzlu topraklara dönüşmektedir. Tuzlu toprakların tekrardan eski haline gelmesi için iyi derecede drenaj şebekesinin kurulup toprağın bol su ile yıkamaktır. Tuzlu toprağın içerisinde sodyum oranı fazla ise bu toprak sodyumlu toprak olur. Bu sodyumlu toprağında düzelmesi sadece kimyasal maddeler ile çözülebilmektedir. Sodyumlu toprağa kalsiyum tuzları ile müdahale edildiğinde sodyum kalsiyum ile yer değiştirerek toprak eski haline dönmektedir.
KAYNAKÇA
1. Anonim, 1996. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Jeotermal Enerji Çalışma Grubu Raporu.
2. Kendirli, B., ve Çakmak B., 2010. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Sera Isıtmasında Kullanımı. Ankara Üniversitesi Çevre Bilimleri Dergisi, s. 95-103, Ankara
3. Öztürk, H.H., 2004. Balık Yetiştiriciliğinde Jeotermal Enerji Kullanımı, Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu Bildiri Kitabı Cilt 1: 379-388, s. 26-28, İstanbul.
4. Öztürk H.H., Yaşar B., Eren Ö., 2010. Tarımda enerji kullanımı ve yenilenebilir enerji kaynakları, Türkiye Ziraat Mühendisliği VII. Teknik Kongresi, s.909-932, Ankara.
Yorumlar