Yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları nelerdir? Enerji ihtiyacı hangi kaynaklarla karşılanır, bunların avantaj ve dezavantajları nelerdir?
İnsanoğlu varolduğundan bu yana önce kendi kas gücünü, sonraları evcilleştirdikleri hayvanların gücünü kullanarak enerji elde etti. Sonraları su gücünden ulaşımda yararlanıldı, giderek rüzgâr da bazı alanlarda enerji kaynağı olarak kullanıldı. Bunların dışında özellikle ısı enerjisi kaynağı olarak ateşin bulunmamasıyla odun insan için vazgeçilmez oldu. Bu durum 18. yüzyıla kadar sürdü. Bu yüzyılda gerçekleşmesi buhar gücünün makineye uygulanmasıyla gelişen uygarlık, insanlığı uzun süreli olacak başka enerji kaynaklarını bulmaya yöneltti. Buhar gücünden yararlanma, rüzgâr ve su gücünün önemini azalttı. İnsanlar her türden makineyi çalıştırmak için buhardan yararlanınca odunun yerine fosil kaynaklı kömür denendi. Önce İngiltere’de başlayan maden kömüründen yararlanma, sonraları Fransa ve Almanya’da önem kazandı. 20. yüzyılın başında önce suyun hidroelektrik santralları aracılığıyla enerji üretiminde kullanılması, petrolün enerji kaynağı olarak ortaya çıkmasıyla kömür üretiminde yavaşlama görüldü. Buna karşın petrolde artış gözlendi. İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra insan, atom enerjisini denetlemeyi bunu ısı ve elektrik enerjisine dönüştürmeyi öğrenince, bu arada denizlerdeki gel-git olayından, güneşten ve rüzgârdan daha akılcı yararlanmayı kavrayınca enerji kaynaklarında çeşitlilik oluştu. Bu bağlamda enerji kaynakları şunlardır:
Rüzgâr ve su gücü: Güneş enerjisinin dolaylı bir biçimi olan rüzgâr, uzun zamandan beri yelken ve yeldeğirmenleri aracılığıyla kullanılıyordu. Günümüzde birçok ülkede olabilecek en büyük verimlilikte rüzgâr türbinleri uygulanır. Ayrıca 100 m yükseklikte 100 m çapında yeldeğirmenleriyle de 3 MW’lık enerji üretimi sağlanır. Sudan öncelikle ırmakların yüksekliklerinden ya da belli bir engelin arkasında toplayıp yüksekten düşürerek elektrik enerjisi elde etme (hidroelektrik santrallar aracılığıyla) 20. yüzyıl başından beri uygulanır. Dünya enerji üretiminde bu kaynağın % 9’luk bir yeri vardır. Son dönemlerde dalga hareketlerinden İngiltere, Japonya ve Norveç’te yararlanılarak enerjiye dönüştürme çalışmaları yapılmaktadır. Gel-git hareketiyle Fransa’da ticari olarak çalışan bir sistem de geliştirildi.
Fosil yakıtlar: Milyonlarca yıl önce yaşayan bitki ve hayvan kalıntılarının toprak altında değişik derinliklerde oluşturduğu bu enerji kaynakları çeşitli kalitede petrol, kömür ve doğal gazdır. Fosil yakıtlar yenilenemez. Petrolün 35 ile 100 yıl içinde tükenebileceği hesaplanmaktadır. Doğal gaz rezervi günümüzde belirsizdir. Fosilleşmeyen biyolojik enerjiler. Odun bu tür yakıtın en eski ve en çok bilinenidir. Başlangıçta bilinen tek enerji kaynağı olan odunun günümüzde enerji gereksinimi ve karşılanması içindeki payı % 10’dur.
Jeotermal enerji: Yerin merkezinde mam olarak adlandırılan sıcak kayalar bazı yerlerde ergiyerek yerin yüzeyine doğru itilir. Sıcak su ya da gayzer (kaynaç) olarak ortaya çıkan bu kaynak, dünyanın birçok yöresinde (İzlanda, İtalya, Macaristan, Meksika, Japonya, Yeni Zelanda, Rusya, ABD), gerek ısınmak, gerek elektrik enerjisi eldesinde kullanılır. Bunun yanında oyanuslardaki Gulf-Stream’dan yararlanılması da planlanmaktadır. Bu amaçla Haiti’de 500 MW’lık deneme bir santral işletilmektedir.
Nükleer enerji: İkinci Dünya Savaşı’ ndan bu yana kullanılmaya başlanan bu enerji kaynağı, uranyumun nükleer bir reaktörde parçalanmasıyla oluşur. Parçalanma anında kütlenin bir bölümü enerjiye dönüşür Silah olarak düşünülen nükleer parçalanmadan barışçıl amaçlarla yararlanma isteği bu enerjinin doğmasına yol açtı. Ancak bu enerjinin ısı biçiminde açığa çıkması sırasında bol miktarda radyoaktif yayılmaya yol açması ve radyoaktif kül gibi yan ürünlerinin çevreye verdiği zararları korkutucudur.
Kimyasal enerji: Bazı kimyasal reaksiyonlardan yararlanarak pil, akü, batarya aracılığıyla enerji sağlanmasını içerir, el fenerleri, araba ve iletişim alanında yararlanılan bu kaynak dar bir alanı içine alır.
Güneş enerjisi: Güneş, tarihin başlangıcından beri insanlığın değişik biçimlerde kendilerinden bağımsız yararlandıkları bir enerji kaynağıdır. Hatta denebilir ki günümüzde tükettiğimiz tüm enerjilerin kaynağını milyonlarca yıldır Güneş oluşturmuştur. Güneş enerjisi nükleer bir tepkimeden oluşur. Ancak 150 milyon km uzakta olan bu tepkime, bize temiz enerji olarak gelir ve ancak milyarda birinden yararlanırız. Son dönemlerde kollektör adı verilen levhalar aracılığıyla toplanıp yoğunlaştırılarak elektrik, ısı ya da kimyasal enerji olarak yararlanılır. Çok güneş alan İsrail, ABD, Fransa ve İtalya gibi ülkelerde güneş ısısı santralları kullanılır. Güneş ısısı güneş pilleri aracılığıyla da doğrudan elektriğe dönüştürülür.