Karbonsuz bir şebeke ile modern ekonomileri güçlendirmek mümkün mü? Eğer öyleyse buna ulaşmak için en iyi enerji kaynakları nelerdir? sorularının yıllardır gündemde olduğunu dile getiren David Roberts, Vox’ta yer alan yazısında,
“Bu sorular yıllardır enerji kazancı ile ilgili şiddetli tartışmaların kaynağı olmuştur. Yüzde 100 yenilenebilir enerjiye geçilmesi için bazı konuların ele alınması gerekir. Yenilenebilir enerjide dağıtılabilir üretime ve uzun süreli depolamaya ihtiyaç duyulmaktadır.” dedi.
Roberts, “Burada temel sorun değişkenliktir. Fosil yakıt enerji santralleri talebi karşılamak için esnek bir yapıya sahipken, güneş, rüzgâr ve hidroelektrik gibi büyük enerji kaynakları bunu sağlayamaz. Bu kaynaklar doğanın kurallarına uyar. Her üçü de yıllar boyunca daha uzun vadeli değişiklikler göstermektedir.” ifadelerini kullandı.
“Arzda yaşanan değişkenlik kontrol edilmeli”
Arzda yaşanan bu değişkenliklerin kontrol edilmesi gerektiğini dile getiren Roberts,
“Güneş, rüzgâr ve su bir dereceye kadar birbirini dengeler. Güneşli olmayan günler genellikle rüzgârlıdır. İyi bir ulusal dağıtım ağı ile yenilenebilir enerji kaynakları Amerika Birleşik Devleri’nde (ABD) elektriğin yüzde 60’ını, belki de yüzde 80’ini karşılayabilir. Ancak bundan sonra işler pahalılaşır ve boşlukları doldurmak için başka şeylere ihtiyaç vardır.” dedi.
Kömürlü termik santrallerinin karbon emisyonları nedeni ile temiz bir şebekenin parçası olamayacağını, nükleer santrallerin ise bahsedilen bu boşluğu doldurmak için hem pahalı hem de yavaş olduğunu söyleyen Roberts, ABD’de Kaliforniya Eyaleti gibi elektriğin çoğunu yenilenebilir enerji kaynaklarından elde eden bölgelerin aradaki bu boşluğu doğal gaz tesisleri ile tamamladığı bilgisini verdi.
Roberts, “Ancak doğal gaz bir fosil yakıttır ve ortaya çıkardığı emisyon önlenemezse, sıfır karbon şebekesinin bir parçası olamaz.” dedi.
Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla elektrik üretimden ortaya çıkan bu boşluğun batarya sistemi ile doldurulabileceği söyleniyor, ancak Roberts’a göre yenilenebilir enerjide mevsimsel olarak yaşanan düşüşlerin bataryalar ile karşılanması oldukça pahalı bir yöntem ve daha uzun süreli, daha çok enerji depolayabilen sistemlere ihtiyaç var.
Son günlerde, temiz enerji hedeflerine ulaşılması için Power-to-gas (PtG) isimli yeni bir enerji teknolojisinin önerildiği bilgisini veren Roberts,
“Temiz bir şebeke uzun süreler boyunca büyük miktarlarda depolanabilen ve hızlı bir şekilde elde edilebilen yedek enerjiye ihtiyaç duyar. Doğal gaz yani metan bu tanıma uyuyor.
Metan, depolanmış enerjinin son derece kararlı bir şeklidir. Zamanla sızan lityum iyon modüllerinde depolanan kimyasal enerjinin aksine, doğal gaz süresiz olarak depolanabilir. ABD’deki doğal gaz depolama rezervuarları ve boru hatları sistemi devasa, dağıtılmış bir aküye benzer. Ve doğal gaz santralleri depolanan enerjiyi elektriğe dönüştürür.” ifadelerini kullandı.
Ancak doğal gazın karbon salımına neden olduğu için tercih edilemeyeceğinin altını çizen Roberts, “Burada devreye PtG giriyor.” dedi.
Elektrik enerjisinin doğal gaza, yani hidrojen veya metan gazına dönüşmesi olarak tanımlanan PtG ile ilgili Roberts’ın verdiği bilgiler ise şu şekilde:
“Fosil yakıtlar hidrokarbonlardır. Eğer hidrojen ve karbon dioksiti ayrı ayrı toplayabiliyorsanız, sentetik doğal gaz üretmek için bunları ‘metanasyon’ yoluyla birleştirebilirsiniz.
Günümüzde hidrojenin çoğu, enerji ve karbon yoğun olan doğal gazın buharla yenilenmesi ile üretilmektedir. Ancak, hidrojeni sudan arındırmak için elektrik (ideal olarak rüzgâr ve güneş tarafından üretilen) ve bir katalizör destekli elektroliz yolu da kullanılabilir.
Mevcut hidrojenin yaklaşık yüzde 4’ü elektroliz yoluyla yapılır. Nükleer enerji santralleri hidrojen yapmak için de kullanılabilir, ancak bu henüz herhangi bir ölçekte gerçekleşmemektedir.
Hidrojen yenilenebilir enerji ile hidroliz ediliyorsa ve ortaya çıkan karbon dioksit yakalanırsa, üretilen sentetik metan karbon nötr olur. Sonuç olarak süreç yenilenebilir enerji kaynakları tarafından yönlendirilir. Bu şekilde yenilenebilir enerji kaynakları kendi uzun vadeli enerji depolarını ve dağıtık enerjilerini oluşturabilir.
PtG sistemi hayata geçerse, elde edilen gaz, ağır sanayi, ısıtma ve ulaşım gibi pek çok alanda da kullanılabilir.”
Yazının tamamına buradan ulaşabilirsiniz.