JEOTERMAL ENERJİ2008010612071 Rahime AKYÜZ2002010604020 Fahri Yavuz

YILMAZ

Jeotermal Enerji nedir?Jeotermal enerji, yerkabuğunun çeşitli

derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu, sıcaklıkları sürekli olarak bölgesel atmosferik ortalama sıcaklığın üzerinde olan ve çevresindeki normal yeraltı ve yerüstü sularına göre daha fazla erimiş mineral, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su ve buhar olarak tanımlanabilir.

JEOTERMAL OLUŞUMUYeryüzündeki bütün volkanik bölgelerde ve hatta

volkanik faaliyeti binlerce yıl önce sona ermiş bulunan yerlerde bile, sayısız sıcak su kaynaklarının, fumarollerin bulunması, o yörede yüzeye yakın kayaçların altında ve daha derin yerlerde sıcaklığın var olduğunu gösteren delillerdir. Mağma hazinesi içinde serbest kalan gazların basıncının zayıfladığı ve dolayısıyla volkanik faaliyet sona erdiği zaman, mağma yavaş yavaş soğumaya devam eder. Bu soğuma sırasında büyük ölçüde su buharı olmak üzere, hidroklorik asit, karbondioksit, hidrojen, amonyum klorür v.b. gibi gazlar çıkar. Bütün bu gazlar yeraltı suyu zonu içindeki yarıklardan geçerek yeryüzüne ulaşır. İşte bu volkanik etkinlik sırasında çıkan gazlar tarafından ısıtılan yeraltı suyu ve diğer karışımlar, yeryüzüne sıcak kaynaklar, gayzerler, fumaroller olarak ulaşırlar.

JEOTERMAL OLUŞUMUYeryuvarlığının derinliklerindeki yüksek sıcaklık ile

ilgili olan ve bu güçle ısınarak oluşan enerjiye, jeotermal enerji adı verilmektedir. Yerin derinliklerine doğru inildikçe sıcaklığın yükselmesi, jeotermal enerji oluşumuna zemin hazırlamaktadır. Bilindiği gibi, yerkabuğundan aşağıya doğru her 33 m derinliğe inildikçe, sıcaklık ortalama 1ºC yükselmektedir. Öyle ki, zeminin tektonik ve litolojik özelliklerine bağlı olarak, belirtilen derinlik miktarında bölgelere göre farklılıklar ortaya çıkabilmektedir. Örneğin, yerkabuğunun deforme olduğu sahalarda 1ºC sıcaklık artışı her 2-3 m derinlikte olmaktadır. Söz konusu alanlar, jeotermal enerji oluşumu için oldukça uygun koşullara sahiptir. Gerçekten de yeryüzünde jeotermal enerji kaynaklarının dağılışı ile tektonik kuşaklar, kırık sistemleri ve volkanik alanlar arasında yakın bir ilişki söz konusudur.

Jeotermal enerjinin oluşum modeli

JEOTERMAL ENERJİNİN JEOTERMAL ENERJİNİN ÜSTÜNLÜKLERİÜSTÜNLÜKLERİ

POTANSİYEL ZENGİNİ POTANSİYEL ZENGİNİ OLDUĞUMUZ ,ULUSAL BİR KAYNAKTIR.OLDUĞUMUZ ,ULUSAL BİR KAYNAKTIR.YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAĞIDIR.YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAĞIDIR.DİĞER ENERJİ TÜRLERİNE GÖRE DAHA DİĞER ENERJİ TÜRLERİNE GÖRE DAHA UCUZDUR.UCUZDUR.ÇEVRE KİRLİLİĞİNE YOL AÇMAZ.ÇEVRE KİRLİLİĞİNE YOL AÇMAZ.

Dünya’da Jeotermal Enerji  İlk çağlardan beri ilkel yollarla sağlık amaçlı

olarak yararlanılan doğal sıcak su kaynakları ilk defa 1827 yılında İtalya'da asit borik elde etmek amacıyla kullanılmıştır. Daha sonra 1904 yılında Larderello (İtalya) yöresinde yine ilk defa jeotermal buhardan elektrik üretimine başlanmış ve 1912 yılında gücü KWe (kilowatt elektrik) olan ilk turbo jeneratör kurulmuştur. 1930 larda ise bu enerji İzlanda nın Reykjavik kentinde ısıtma amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. 1949 yılında Yeni Zelanda Wairakei sahasında turistik bir otele sıcak su temini amacıyla başlanan sığ sondajlara daha sonra, elektirİk elde edebilmek amacıyla devam edilmiş ve 1954 yılında 200 MWe elektrik kapasiteli bir santral kurulmuştur. 1960'da Amerika'da, 1961'de Meksika'da ve 1966'da Japonya'da santraller kurularak jeotermal enerjinin kullanımı dünya çapında yayılmıştır.

Jeotermal Saha

Dünya çapında, 2010 yılı itibariyle jeotermal elektrik santrali kurulu kapasitesi (10,7GW) (Bertani, 2010).

DÜNYADA JEOTERMAL ENERJİ NİN DOĞRUDAN KULLANIMI (DÜNYA JEOTERMAL KONGRESİ 2000)

ÜLKELER KURULU GÜÇ MWT ÜRETİM GWh/yılÇİN 2814 8724JAPONYA 1159 7500ABD 5366 5640İZLANDA 1469 5603TÜRKİYE 820 4377YENİ ZELANDA 308 1967GÜRCİSTAN 250 1752RUSYA 307 1703FRANSA 326 1360MACARİSTAN 391 1328İSVEÇ 377 1147MEKSİKA 164 1089İTALYA 326 1048ROMANYA 152 797İSVİÇRE 547 663

And Volkanik Kuşağı:Güney Amerika’nın batı sahillerinde bulunan bu kuşaK Venezuella, Kolombiya, Ekvator, Peru, Bolivya, Şili ve Arjantin’i kapsamaktadır.

DOĞU AFRİKA RİFT SİSTEMİ:DOĞU AFRİKA RİFT SİSTEMİ:Aktif olan bu sistem Zambiya,Malavi,Tanzanya, Uganda,Kenya,Etopya gibi ülkeleri içine alır.

ORTA AMERİKA VOLKANİK KUŞAĞI:ORTA AMERİKA VOLKANİK KUŞAĞI: Guatelama,El Salvador,Kosta Rika,Panama’yı içine alan bu kuşakta çok sayıda jeotermal sistem bulunmaktadır.

Bunların dışında, Kanada, ABD, Japonya, Doğu Çin,Filipinler, Endonezya gibi ülkelerde verimli jeotermal sahalara sahiptir.

DÜNYA TEKNOLOJİSİNDE ULAŞILAN DÜZEY

Jeotermal ısıtma sistemlerinde ve elektrik santrallerinde kullanımı dünyada son yıllarda hızla artmaktadır.İkili çevrim elektrik santrallerinin kullanılmasıyla 80

oile 170

oc sıcaklıktaki jeotermal akışkandan

elektrik enerjisi üretilebilmektedir.buharı ozon tabakasına zarar vermeyen,zehirli olmayan ve düşük sıcaklıklarda kolayca buharlaşabilen hidrokarbonların kullanıldığı bu tür santraller özellikle ABD’de yaygın olup santral güçleri 0.3 - 30mw arasında değişmektedir.

JEOTERMALJEOTERMALENERJİNİN KULLANIMENERJİNİN KULLANIM

ALANLARIALANLARI

JEOTERMAL AKIŞKANIN SICAKLIĞINA GÖRE KULLANIM YERLERİ

OO

CC180-180-Yüksek konsantrasyon solüsyonunun

buharlaşması,amonyum absorpsiyonu ile soğutma

170-170-Hidrojen sülfit ile ağır su eldesi160-160-Kereste kurutulması,balık vb.

yiyeceklerin kurutulması150-150-Bayer’s yoluyla alüminyum eldesi 140-140-Çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulması130-130-Şeker endüstrisi,tuz eldesi

120-120-Temiz su eldesi,tuzlu oranın arttırılması

110-110-Çimento kurutulması100-100-Organik maddelerin kurutulması(yosun,et,sebze)90-90-Balık kurutma

80-80-Ev ve sera ısıtma70-70-Soğutma60-60-Kümes ve ahır ısıtma50-50-Mantar yetiştirme40-40-Toprak ısıtma,kent ısıtması,sağlık

tesisleri30-30-Yüzme

havuzları,fermantasyon,damıtma2020-Balık çiftlikleri

KİMYASAL MADDE ÜRETİMİJeotermal akışkandan borik asit,amonyumbikarbonat,ağır su(döteryum oksit) vb. maddelerin elde edilmesindeJeotermal akışkandaki co2 den kuru buz elde edilmesinde (ABD,Türkiye), sağlık ve termal tesislerde birçok ülkelerde kullanılmaktadır.

ELEKTRİK ÜRETİMİJeotermal sahada açılan Jeotermal sahada açılan kuyulardan üretilen akışkan kuyulardan üretilen akışkan seperatörlerde buhar ve su seperatörlerde buhar ve su olarak ayrıştıktan sonra buhar olarak ayrıştıktan sonra buhar tribünlere gönderilerek tribünlere gönderilerek jenaratör aracılığıyla elektrik jenaratör aracılığıyla elektrik üretimi sağlanır.üretimi sağlanır.

ISI ÜRETİMİJeotermal akışkanın Jeotermal akışkanın ısıtılacak alanda ısıtılacak alanda radyatör ve uygun radyatör ve uygun borular sistemi borular sistemi aracılığıyla aracılığıyla dolaştırılması suretiyle dolaştırılması suretiyle ısıtma sağlanmaktadırısıtma sağlanmaktadır..

KONUT ISITMACILIĞI

TARIM SEKTÖRÜNDE KULLANIM

Tarım sektöründeki Tarım sektöründeki modernleşme,sektörün enerji modernleşme,sektörün enerji kullanım payının artmasına yol kullanım payının artmasına yol açmıştır.özellikle kırsal kesimlerde açmıştır.özellikle kırsal kesimlerde elektrik dışında,konutların, hayvan elektrik dışında,konutların, hayvan barınaklarının ve seraların ısıtılması barınaklarının ve seraların ısıtılması için “jeotermal enerjiden” için “jeotermal enerjiden” yaralanılmaktadır.yaralanılmaktadır.

TERMAL TURİZM VE SAĞLIK AMAÇLI KULLANIMI

Sıcak suların içeriğinden Sıcak suların içeriğinden kaynaklanan ısıl kaynaklanan ısıl eneji,mineral,tuz,gaz ve yararlı eneji,mineral,tuz,gaz ve yararlı ölçüdeki radyoaktif içeriğin ölçüdeki radyoaktif içeriğin insan sağlığını olumlu yönde insan sağlığını olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir.etkilediği belirlenmiştir.

JEOTERMAL ENERJİ VE FOSİL YAKIT KULLANIMI

İzlanda Reykjavik’te jeotermal enerji öncesi ve

sonrası görülmektedir.

JEOTERMAL ENERJİNİN ÖNEMİ

Havamızı Temiz TutalımHavamızı Temiz TutalımFosil yakıtları kullanmak yerine,Fosil yakıtları kullanmak yerine,

Jeotermal kaynaklardanJeotermal kaynaklardanelde edilen elektriği kullanarak,her yılelde edilen elektriği kullanarak,her yıl

22 milyon ton CO2,22 milyon ton CO2,200 bin ton nitrojen oksit200 bin ton nitrojen oksit

veve110 bin ton külün110 bin ton külün

atmosfere atılmasını önlemekteyizatmosfere atılmasını önlemekteyiz..

JEOTERMAL ENERJİNİN ÇEVREYE ETKİSİ Jeotermal enerji,fosil yakıtların tüketimiyle ilgili Jeotermal enerji,fosil yakıtların tüketimiyle ilgili

olarak ortaya çıkan sera etkisi ve asit yağmuru olarak ortaya çıkan sera etkisi ve asit yağmuru gazlarının atmosfere atılmasından doğan çevre gazlarının atmosfere atılmasından doğan çevre sorunlarının önlenmesi bakımından büyük önem sorunlarının önlenmesi bakımından büyük önem taşımaktadır.taşımaktadır.

Jeotermal enerjiye dayalı modern elektrik Jeotermal enerjiye dayalı modern elektrik santrallerinde COsantrallerinde CO2,2,NONOxx,SO,SOx x atımıatımı çok düşük çok düşük düzeydedir.düzeydedir.

Merkezi ısıtma sistemlerinde ise söz konusu Merkezi ısıtma sistemlerinde ise söz konusu gazların deşarj miktarları ise sıfır değerine inmiştir. gazların deşarj miktarları ise sıfır değerine inmiştir.

Kömür yakıtlı santrallerdeki COKömür yakıtlı santrallerdeki CO22 atımı,eski tip atımı,eski tip santrallerdekine oranla 1600 kat daha fazladır.bu santrallerdekine oranla 1600 kat daha fazladır.bu karşılaştırmaların ışığında jeotermal enerjinin karşılaştırmaların ışığında jeotermal enerjinin avantajı kesin olarak görülmektedir.avantajı kesin olarak görülmektedir.

Gelişen teknolojiye ve duyulan ihtiyaca göre atık su Gelişen teknolojiye ve duyulan ihtiyaca göre atık su içindeki bazı kimyasal maddeler üretilerek,akışkan içindeki bazı kimyasal maddeler üretilerek,akışkan bu yönden zararsız hale getirilebilmektedir.bu yönden zararsız hale getirilebilmektedir.

Türkiye’de Jeotermal Enerji

Türkiye’de genç volkanik faaliyetlerin cereyan ettiği Akdeniz volkanik kuşağı üzerinde olup ayrıca, Alp zincirinin teşekkülü esnasında şiddetli kırılma tektoniğine maruz kalmıştır. Böylece Batı Anadolu da W-E doğrultulu horstlarla ve bunların arasında grabenler teşekkül etmiş, bu arada derinlere inen faylardan bazıları, jeotermal saha oluşumuna uygun tipte asitik tüf, lav ve iğnimbiritlerin yükselmelerine imkan sağlamışlardır.

Türkiye jeotermal enerji potansiyeli

Jeolojik olarak Alp-Himalaya dağ oluşum kuşağında yer alan ülkemiz, genç tektonik dönemde kazanmış olduğu çok kırıklı yapısı ve geçirmiş olduğu volkanik faaliyetlerden dolayı jeotermal kaynaklar yönünden zengin konumdadır. Yaklaşık 1000 civarında doğal çıkış halinde sıcak su ve doğal mineralli su kaynağı bulunmaktadır. Bu zenginliği kısaca bilimsel olarak “potansiyel”, açığa çıkarılan kısmı ise “kapasite” olarak ifade edebiliriz. Ülkemizin jeotermal ısı potansiyeli yaklaşık 31.500 MW termal olarak kabul edilmektedir.

Türkiye’ de jeotermal enerji çalışmaları yaklaşık 45 yıl önce MTA Genel Müdürlüğü tarafından başlatılmış ve bugüne kadar yapılan çalışmalarla 190 adet jeotermal alanın varlığı keşfedilmiştir. Bu alanların % 79’u Batı Anadolu’da, % 8,5’i Orta Anadolu’da, % 7,5’i Marmara Bölgesinde, % 4,5’i Doğu Anadolu’da ve % 0,5’i diğer bölgelerde yer almaktadır. Jeotermal kaynaklarımızın % 94’ü düşük ve orta sıcaklıklı olup, doğrudan uygulamalar (ısıtma, termal turizm, mineral eldesi v.s.) için uygun olup, % 6’sı ise dolaylı uygulamalar (elektrik enerjisi üretimi) için uygundur. Keşfedilen bu sahalarda yapılan sondajlı arama sonucunda ülkemiz ısı potansiyelinin yaklaşık % 12,3’ü olan 3881 MWt ısı enerjisi açığa çıkarılmıştır.

Açığa çıkarılan bu ısı enerjisinin yaklaşık % 30’u (İzmir, Gönen, Simav, Kırşehir, Kızılcahamam, Afyon merkez, Sandıklı, Kozaklı, Diyadin, Salihli, Edremit, Sarayköy, Bigadiç gibi yerleşim birimlerinin konut ve termal tesis ısıtmasında ( yaklaşık 100.000 konut eşdeğeri), sera (yaklaşık 1000 dönüm) ve sağlık ve termal turizm (215 adet tesis) alanlarında kullanılmaktadır.

Türkiye’de elektrik üretimine uygun sahalar

1. Aydın-Germencik (232 0C),2.Denizli-Kızıldere (242 0C),3.Manisa-Alasehir-Kurudere (184 0C)4.Manisa-Salihli-Göbekli (182 0C)5.Çanakkale-Tuzla (174 0C)6.Aydın-Salavatlı (171 0C)7.Kütahya-Simav (162 0C)8.İzmir-Seferihisar (153 0C)9.Manisa-Salihli-Caferbey (150 0C)10.Aydın-Yılmazköy (142 0C)11.İzmir-Balçova (136 0C)12.İzmir-Dikili (130 0C)

Ülkemizde jeotermal Kaynakların Kullanımı ve Hedefler

Türkiye’de elektrik üretimine uygun potansiyel içeren 17 adet saha bulunmaktadır ve bu sahaların tamamı Batı Anadolu’da yer almaktadır. Bu sahalarda üretim yapan kurulu güç 91,7 Mwe dir. Tüm bu sahaların geliştirme çalışmaları tamamlandığında bu kapasite 630 Mwe’ ye çıkarılabilecektir. Bugün için bu sahalardan Denizli-Kızıldere’de 15 Mw ve 5 Mw, Aydın-Salavatlıda 7,4 Mw ve 9,5 Mw, Aydın Germencikte 47,4 Mw ve Çanakkale’de 7,5 Mw kurulu güce sahip santralden elektrik üretilmektedir. Ayrıca MTA Genel Müdürlüğü tarafından keşfedilmiş diğer sahalardan Aydın-Umurlu, İzmir-Seferihisar, Aydın-Atça ve Aydın-Bozköy’de gerek sözleşme, gerekse ihale yolu ile yatırımcılara devredilmiş sahalarda santral inşa çalışmaları devam etmektedir.

 

Bugün için bilinen 17 adet jeotermal sahada  teknik ve ekonomik olarak elde edilmeye hazır 630 MWe potansiyel mevcut olup bu sahaların geliştirilmesi ve yeni ilave edilecek sahalar ile birlikte  önümüzdeki 10 yıllık süreç içersinde jeotermal kaynaklara dayalı elektrik üretim tesisleri kapasitesinin 1000 MWe ulaşabileceği değerlendirilmektedir. Ülkemizde jeotermal enerjiden doğrudan kullanım olarak merkezi ısıtma, sera ısıtması ve termal turizmde yararlanılmaktadır. Ülkemizde 18 yerleşim birimimizde merkezi konut ısıtması (67700 konut eşdeğeri, 608 MWt), 15 sahada seracılık, (1579000 m2, 292 MWt) ve 200’ün üzerinde  termal tesiste tedavi ve termal turizm amaçlı yararlanılmaktadır.

MTA Genel Müdürlüğü’nce önümüzdeki dokuzuncu 5 yıllık plan döneminde akışkanlarca taşınarak sığ derinliklerde (yaklaşık 1000 m civarı) geçirgen-gözenekli kayalara depolanmayla oluşmuş jeotermal sistemlerin geliştirilerek daha derin kısımlarının (1500-2000 m) araştırılması yanında; akışkan içermeyen çok daha derinlerde bulunan ve içersinde ısı depolanmış kızgın kayaların keşfedilmesi amacıyla 3000-4000 m derinlere kadar sondajlı arama yapma planlanmış olup 2009 yılından itibaren bu projeler uygulamaya konulmuştur. Bu kapsamda Kütahya ili Şaphane ilçesinde 3000 m olarak planlanmış olup sondaj çalışması devam etmektedir. Gelecek 10 yılda gelişen bilim ve teknoloji sayesinde kızgın kuru kayalardan elektrik ve ısı üretimi daha ekonomik hale gelecek ve böylece ticari bir anlam kazanacaktır. Bu amaçla ülkemiz yer kabuğu içerisindeki bu alanların tespit edilerek fizibiliteye esas fiziksel ve kimyasal tüm parametrelerinin belirlenmesi ve bunların harita ve envanterinin çıkarılması büyük önem taşımaktadır.

JEOTERMAL ENERJİNİN FAYDALARI

1)Temiz ve Güvenli bir enerji kaynağıdır.2)Yenilenebilir ve devam ettirilebilir, bir

enerji kaynağıdır.3)Sürekli ve sabit bir enerji kaynağı sağlar,4)Fosil yataklarından enerji sağlar ve

enerji kaynaklarına çeşitlik getirir.5)İthal enerji gereksinimini azaltır ve yerel

ekonomiye katkı sağlar,6)Uzak yerleşim birimleri için modüler ve

arttırılabilir, enerji santrali çözümleri sağlar.

KIZILDERE-DENİZLİ JEOTERMAL SAHASI

DENİZLİ-GÖLEMEZLİ JEOTERMAL KUYUSU

DİKİLİ JEOTERMAL KUYU ÜRETİMİ