Etiket: elektrovolt

Enerji T├╝rleri

Enerji, bir cisim ya da sistemin i┼č yapabilme yetene─či, ÔÇťyarat─▒lan g├╝├žÔÇŁ anlam─▒ndad─▒r. Do─črudan ├Âl├ž├╝lemeyen bir de─čer olup fiziksel bir sistemin durumunu de─či┼čtirmek i├žin yap─▒lmas─▒ gereken i┼č yoluyla veya enerji t├╝r├╝ne g├Âre de─či┼čik hesaplamalar yoluyla bulunabilir. S├Âzc├╝k, Eski Yunan dilindeki ╬Á╬Ż = aktif ve ╬Á¤ü╬│╬┐╬Ż = i┼č kelimelerinden t├╝remi┼čtir, bu a├ž─▒dan anlam olarak ÔÇśi┼če d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lebilenÔÇÖ bir ┼čey oldu─ču s├Âylenebilir. Fizikte kullan─▒lmaya ba┼člamadan ├Ânce genel anlamda g├╝├ž kelimesi yerine kullan─▒lmaktayd─▒. Enerjinin ba┼čka bir tan─▒m─▒ ise, i┼č ailesinden olup bir fiziksel sistemin ne kadar i┼č yapabilece─čini ya da ne kadar ─▒s─▒ de─či┼č toku┼ču yapabilece─čini belirleyen bir durum fonksiyonudur. Birimi, i┼č birimi ile ayn─▒d─▒r. (N.m=J)

Albert Einstein k├╝tle ile enerjinin e┼čde─čer oldu─čunu ├žok bilinen E=mc┬▓ form├╝l├╝ ile g├Âstermi┼čtir. Enerji korunumlu bir b├╝y├╝kl├╝kt├╝r ayn─▒ zamanda bi├žim de─či┼čtirebilir. Bunun en s─▒radan ├Ârne─či Hidroelektrik Santrallerinde elektrik enerjisine d├Ân├╝┼čt├╝r├╝len, suyun potansiyel enerjisidir. Bu d├Ân├╝┼č├╝m i┼člemi pratikte birebir olamaz, kay─▒plar olu┼čur. Enerji korunumlu bir b├╝y├╝kl├╝k olmas─▒na ra─čmen di─čer bi├žime d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lemeyen ve dolay─▒s─▒yla ─▒s─▒ olarak etrafa yay─▒lan enerji, teknik terimle kay─▒p olarak nitelendirilir. Enerjinin korundu─čunu ilk g├Âsteren James Prescott JouleÔÇÖ dur. Joule, deneyinde m k├╝tleli bir cismi, bir makaraya ba─člayarak belirli bir y├╝kseklikten a┼ča─č─▒ya b─▒rakm─▒┼čt─▒r. Makara ayn─▒ zamanda termal olarak yal─▒t─▒lm─▒┼č bir ─▒s─▒ kutusunun i├žindeki ├žarklara ba─čl─▒d─▒r. Cisim a┼ča─č─▒ya indik├že kutunun i├žindeki ├žarklar d├Âner ve i├žerdeki s─▒v─▒n─▒n s─▒cakl─▒─č─▒n─▒ ├Âl├žen termometrede ╬öT kadar bir art─▒┼č g├Âzlemlenir. Is─▒ kutusunun ├Âz─▒s─▒s─▒na ve makaran─▒n s├╝rt├╝nmesine harcanan enerji bu d├Ân├╝┼č├╝mdeki kay─▒plar olarak varsay─▒l─▒rsa, enerjinin bi├žim de─či┼čtirebildi─či ve korunumlu oldu─ču bu sayede g├Âsterilmi┼č olur.

  • Maddede var olan ve ─▒s─▒, ─▒┼č─▒k bi├žiminde ortaya ├ž─▒kan g├╝├ž
  • Organizman─▒n etkin g├╝c├╝
  • Manevi g├╝├ž

Enerji her yerde bulunan, sezgisel olarak a├ž─▒k├ža anlad─▒─č─▒m─▒z, veya anlad─▒─č─▒m─▒z─▒ sand─▒─č─▒m─▒z kavramlar─▒n bir b├Âl├╝m├╝n├╝ olu┼čturur. Yinede bu kavramlar, ├žok genel olmas─▒ nedeniyle, ancak soyut (matematiksel) bir tan─▒m alabilir. Pratik bak─▒┼č a├ž─▒s─▒ndan bizi daha ├žok bir enerji bi├žiminin bir ba┼čka enerji bi├žiminde d├Ân├╝┼č├╝mleri ilgilendirdi─činden ilk a┼čamada enerjinin ÔÇťyarat─▒lan g├╝├žÔÇŁ anlam─▒na geldi─čini s├Âylemek yeterlidir.
G├╝nl├╝k ya┼čam─▒m─▒zda ├žok say─▒da kuvvet t├╝r├╝ ile kar┼č─▒la┼čmam─▒za ra─čmen, yaln─▒z iki temel kuvvet s├Âz konusudur: ├žekimsel ve elektromanyetik kuvvetler.

Ne ├žekimsel nede elektromanyetik bir kuvvetin s├Âz konusu oldu─ču n├╝kleer enerji, ger├žek bir istisna olu┼čturur. Bu kuvvet, di─čer ikisine g├Âre daha belirsiz gibi g├Âr├╝nmektedir, ancak di─čerlerinden ├žok daha ┼čiddetlidir.

Enerji birimleri

Enerji kullan─▒ld─▒─č─▒ yerlere g├Âre farkl─▒ birimlerde ele al─▒n─▒r.

  • Newton metre (Nm); 1 Nm =kg m2/sn2
  • Joule (J); 1 Nm = 1 J
  • Kalori (cal); 1 J = 0.239 cal, 1 cal=4, 18 J, 1 kcal=4184 J
  • Elektronvolt (eV)
  • British Thermal Unit (BTU); 1 BTU=1, 055 J, 1 kWh=3412 BTU, 1 BTU=0.0002931 kWh
  • Watt-saat (Wh) 1Watt hours (Wh) = 3, 600 J,
  • Kilo Watt-saat (kWh)1 kWh = 1, 000 Wh, 1 kWh = 3, 600, 000 J
  • erg (Yunanca ergon: i┼č) 1 erg= 1 g cm2 sÔłĺ2, 1 erg = 1.0├Ś10Ôłĺ7 J.
  • Foot – pound (ft lb), 1 ft lb = 1.356 Nm
  • litre-atmosfer (l.atm)

Ba┼čl─▒ca Enerji T├╝rleri

Enerji ├že┼čitli ┼čekillerde bulunabilir. Fakat bu ┼čekillerin tamam─▒ iki ana ba┼čl─▒─ča indirgenebilir. Bunlar kinetik enerji ve potansiyel enerjidir. Pratik a├ž─▒dan enerjinin i┼čletilmesini m├╝mk├╝n k─▒lan enerji bi├žimlerinin kaynaklar─▒n─▒n ve bir enerji bi├žiminden di─čerine ge├ži┼č imkanlar─▒n─▒n ├že┼čitlili─čidir. Enerji yayg─▒n olarak mekanik enerji, ─▒┼č─▒k enerjisi veya ─▒s─▒ enerjisi bi├žiminde kullan─▒l─▒r; yanma tepkimelerinden, G├╝ne┼č ─▒┼č─▒nlar─▒ndan, y├╝ksekten d├╝┼čen su kulelerinden, r├╝zgardan, gelgitlerden, radyoaktif maddelerden elde edilir. Bitkiler klorofil sayesinde g├╝ne┼čin ─▒┼č─▒k enerjisini kimyasal enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝r├╝r. Hayvanlarda bunu v├╝cutlar─▒n─▒n olu┼čturdu─ču ├žok karma┼č─▒k kimya fabrikas─▒ sayesinde ─▒s─▒ ve harekete d├Ân├╝┼čt├╝r├╝r; patlamal─▒ bir motor yanma yoluyla benzinin kimyasal enerjisini ─▒s─▒yla, sonra bu ─▒s─▒y─▒ harekete d├Ân├╝┼čt├╝r├╝r. Olaylar─▒n bu ├že┼čitlili─či kar┼č─▒s─▒nda bir birlik aramak ilgin├ž bir ├žal─▒┼čmad─▒r.

├çekimsel ve elektromanyetik kuvvetler son ├ž├Âz├╝mlemede g├Âz ├Ân├╝ne al─▒nmas─▒ gereken tek kuvvet t├╝rleridir; ayn─▒ ┼čekilde gelgit enerjisi, volkanlar (daha genel olarak jeotermik enerji) ve n├╝kleer enerji d─▒┼č─▒nda di─čer t├╝m enerji bi├žimleri g├╝ne┼č ─▒┼č─▒mas─▒ndan kaynaklan─▒r. Ger├žekte besinlerden ald─▒─č─▒m─▒z enerji bitkilerin b├╝y├╝mesinden, yani gene G├╝ne┼čten kaynaklanmaktad─▒r; r├╝zgar, g├╝ne┼čÔÇÖin yol a├žt─▒─č─▒ s─▒cakl─▒k farklar─▒ nedeniyle atmosferde ortaya ├ž─▒kan bas─▒n├ž farkl─▒l─▒klar─▒ndan do─čar; hidroelektrik enerjisinin kayna─č─▒ su d├╝┼č├╝┼čleridir ve su da okyanuslarla ├že┼čitli yery├╝z├╝ sular─▒n─▒n buharla┼čmas─▒ ve r├╝zgarla ta┼č─▒nmas─▒ sonucu olu┼čan bulutlardan kaynaklan─▒r. Petrol├╝n i├žerdi─či kimyasal enerji, milyonlarca y─▒l ├Ânce ya┼čam─▒┼č olan mikroorganizmalar─▒n, g├╝ne┼č sayesinde ayr─▒┼čmas─▒ndan ve fosille┼čmesinden meydana gelir. B├╝t├╝n bunlar hi├ž ku┼čkusuz, her g├╝n G├╝ne┼čten ald─▒─č─▒m─▒z ola─čan├╝st├╝ miktardaki enerjiyle m├╝mk├╝n olabilmektedir. (bu enerjinin g├╝c├╝ yakla┼č─▒k 4.10 kwÔÇÖt─▒r) B├Âylece, ilke olarak bir kaynak, yani G├╝ne┼č ve iki olarak, bir kaynak yani G├╝ne┼č ve iki kuvvet, yani ├žekimsel ve elektromanyetik kuvvetler sayesinde, yery├╝z├╝ndeki enerji d├Ân├╝┼č├╝m├╝ne ve dola┼č─▒m─▒na ili┼čkin hemen hemen b├╝t├╝n temel s├╝re├žler incelenebilecektir. G├╝n├╝m├╝zde, n├╝kleer enerji d─▒┼č─▒ndaki di─čer enerji kaynaklar─▒n─▒n kullan─▒m alanlar─▒ pek azd─▒r. Bu g├╝ne kadar ancak par├žalanma (f├╝zyon) enerjisine egemen olunmu┼čtur. Ama bu enerji de ├ževreyi kirletmek riski ve maliyeti y├╝ksek ve verimi d├╝┼č├╝k bir enerji t├╝r├╝d├╝r. Oysa G├╝ne┼čÔÇÖin kendi i├ž enerjisinin bile kayna─č─▒ olan ve kayna┼čma (f├╝zyon) enerjisi denen, ├žok ├╝st├╝n bir ba┼čka n├╝kleer enerji t├╝r├╝ daha vard─▒r; ama bunun denetimli bir ┼čekilde i┼čletilmesi hen├╝z m├╝mk├╝n de─čildir.

Potansiyel enerji: Bir nesnenin konumundan dolay─▒, di─čer nesnelere ba─čl─▒ olan enerjisidir. Depolanm─▒┼č enerji Is─▒ sebebi ile olu┼čan enerji olup, asl─▒nda molek├╝l ve atomlar─▒n kinetik enerjisi olarak da adland─▒r─▒l─▒r.

  • Yer ├žekimi Potansiyel Enerjisi: Bir k├╝tle, bulundu─ču yerden d├╝┼čey konumdaki alt bir noktaya g├Âre y├╝ksekte ise, sahip oldu─ču enerjiye Yer ├žekimi Potansiyel Enerjisi denir.
  • Is─▒ (Termal) Potansiyel Enerji: K├Âm├╝r, petrol, linyit, do─čalgaz gibi yak─▒tlar─▒n yak─▒lmas─▒yla ─▒s─▒ enerjisi ortaya ├ž─▒kmaktad─▒r. Elde edilen ─▒s─▒ enerjisi ilk ├Ânce t├╝rbinler yard─▒m─▒yla mekanik enerjiye, daha sonra da jenerat├Ârler yard─▒m─▒yla elektrik enerjisine d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lebilmektedir. Evlerimizde, k─▒┼č─▒n ─▒s─▒nmak, mutfak ve banyoda s─▒cak su elde etmek, yemek pi┼čirmek i├žin ─▒s─▒ enerjisinden s─▒k├ža faydalanmaktay─▒z.
  • Elektrik Potansiyel Enerjisi: Elektrik y├╝klemesi sebebi ile ortaya ├ž─▒kan enerjidir. Y├╝klenmi┼č partik├╝llerin hareket enerjisidir.
  • Kimyasal Potansiyel Enerji: Kimyasal tepkime sonucunda ortaya ├ž─▒kan enerjiye kimyasal enerji ad─▒ vermekteyiz. G├╝nl├╝k hayat─▒m─▒zda s─▒k├ža kulland─▒─č─▒m─▒z pil ve ak├╝ler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine d├Ân├╝┼čt├╝ren d├╝zeneklerdir. Pil ve ak├╝lerde elektrik enerjisinin depolanmas─▒ kimyasal y├Ântemlerle yap─▒lmaktad─▒r. Kimyasal enerji; mekanik, ─▒s─▒ ve ─▒┼č─▒k enerjisine d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lebilmektedir.
  • N├╝kleer Potansiyel Enerji: Atom ├žekirdeklerinin karars─▒zl─▒─č─▒ nedeni ile olu┼čan enerjidir. Bu durumdaki nesne, elektromanyetik dalga veya ─▒┼č─▒k yayd─▒─č─▒ i├žin yay─▒n─▒m enerjisi olarak da adland─▒r─▒l─▒r. Atom ├žekirdekleri taraf─▒ndan depolanm─▒┼č enerjidir.
  • Manyetik Potansiyel Enerji: M─▒knat─▒s─▒n manyetik kuvvetinden dolay─▒ olu┼čan enerjidir.

Elastik Potansiyel Enerji

  • Kinetik Enerji: Hareketin sebep oldu─ču enerjidir.
  • Mekanik Enerji: Faydal─▒ i┼č yapabilen hareket enerjisidir. Hareket enerjisi (kinetik enerji) bir i┼č yapt─▒─č─▒nda mekanik enerji olarak ortaya ├ž─▒kmaktad─▒r. Elektrik santrallerinde t├╝rbine ├žarpan suyun mekanik enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝─č├╝ gibi pense ile kablo keserken, tornavida ile vida s─▒karken vb. durumlarda da mekanik enerji ├╝retilmi┼č olmaktad─▒r. Elde edilen mekanik enerji ile her hangi bir i┼č yap─▒labilece─či gibi elektrik enerjisi de ├╝retilebilmektedir.

Enerjinin Niteli─či

Baz─▒ enerji ├že┼čitleri di─čerlerinden daha kolay kullan─▒labilir. Bunlar gerek azalabilir. (Enerji Krizleri) Ama toplam miktar de─či┼čmez.

Enerji d├Ân├╝┼č├╝mlerinin yer ald─▒─č─▒ sistemlerin b├╝y├╝k karma┼č─▒kl─▒─č─▒, ├žo─ču zaman bir dizi temel s├╝re├ž bi├žiminde a├ž─▒klanan matematiksel bir incelemeden vazge├žilmesini gerektirdi─činden, bunun yerine daha genel tan─▒mlar benimsenir. Kar┼č─▒l─▒kl─▒ olarak ─▒s─▒l enerjinin mekanik enerjiye ve mekanik enerjinin ─▒s─▒l enerjiye d├Ân├╝┼čmesini inceleyen fizik dal─▒na termodinamik ad─▒ verilir. Bu bilim dal─▒n─▒n temelini olu┼čturan ikinci ilke, bir enerji bi├žimine d├Ân├╝┼čmesi ├╝zerine temel bir k─▒s─▒tlama getirmektedir, buna g├Âre, mekanik enerji t├╝m├╝yle ─▒s─▒ya d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lebilse de (mesela s├╝rt├╝nmeyle), bunun tersi i┼člem, %100 bir verimle ger├žekle┼čtirilemez. Bu s─▒n─▒rlama, teknolojik d├╝zeyde bir s─▒n─▒rlama de─čildir, ├ž├╝nk├╝ ne kadar ileri bir teknoloji kullan─▒l─▒rsa kullan─▒ls─▒n, bu durum, a┼č─▒lmaz bir engel olarak kar┼č─▒m─▒za ├ž─▒kacakt─▒r. Ayr─▒ca d├Ân├╝┼č├╝m s─▒ras─▒nda bir enerji kayb─▒ da yoktur, ├ž├╝nk├╝ enerji konumlu bir niceliktir; yani bir bi├žimde mesela mekanik enerji bi├žiminde kaybolsa bile, ayn─▒ miktarda bir ba┼čka bi├žimde, mesela ─▒s─▒ enerjisi olarak gene ortaya ├ž─▒kacakt─▒r. Mekanik enerji – ─▒s─▒l enerji d├Ân├╝┼č├╝m├╝ s─▒ras─▒nda kaybolan, enerjinin belli bir ÔÇśniteli─čiÔÇÖdir; i┼čte bu y├╝zden ─▒s─▒, enerjinin di─čerinden kaybetmi┼č ┼čekli olarak nitelendirilir. Buna g├Âre asl─▒nda bir ÔÇśenerji kriziÔÇÖ de─čil olsa olsa biz enerji kalitesi krizi s├Âz konusu olabilir. Gene de enerji ├╝retmek i├žin harcad─▒─č─▒m─▒z ├žabalar, asl─▒nda daha d├╝┼č├╝k nitelikli enerji bi├žimlerinin aleyhine olarak asil bir enerji bi├žimi, mesela elektrik enerjisi elde etmeye y├Âneliktir. Ku┼čkusuz bu d├Ân├╝┼č├╝m yaln─▒z termodinami─čin ikinci ilkesiyle de─čil, ayn─▒ zamanda sahip oldu─čumuz teknolojiyle de s─▒n─▒rl─▒d─▒r. ─░kinci ilke ayr─▒ca EvrenÔÇÖin geri kalan b├Âl├╝m├╝nden yal─▒tlanm─▒┼č bir sistemin, toplam enerjisinde de─čer kayb─▒ndan ba┼čka bir ┼čey olmayaca─č─▒n─▒ ileri s├╝rer: k─▒sa veya ├žok uzun s├╝rede, b├╝t├╝n enerjinin, ba┼člang─▒├žtaki miktar─▒ korumas─▒na kar┼č─▒l─▒k maksimum de─čer kayb─▒na u─črayaca─č─▒ bir ÔÇśtermodinamik ├Âl├╝mÔÇÖ e mahkumdur. Bu durum elbette D├╝nya i├žin s├Âz konusu de─čildir, zira d├╝nyam─▒z Evrenden yal─▒tlanm─▒┼č de─čildir ve s├╝rekli olarak G├╝ne┼čten enerji al─▒r.

Enerjinin Korunmas─▒

Ele gelmeyen ama ka├ž─▒n─▒lmaz bir gereklilik olan enerji, hesaplanmas─▒nda kullan─▒lan t├╝m nesneler (Somut) d├Ân├╝┼č├╝me u─črasa da de─či┼čmeyen bir say─▒d─▒r.

Enerjinin ve m├╝mk├╝n d├Ân├╝┼č├╝mlerinin baz─▒ ├Âzellikleri bir kere tan─▒mland─▒ktan sonra, k├Âkenini ve korunumunu anlamak amac─▒yla, bunun daha kesin bir tan─▒m─▒ verilebilir. Mekanik enerji en bilinen ├Ârnektir. Bir ipin ucuna ba─čl─▒ bir bilyenin durumunu g├Âz ├Ân├╝ne alal─▒m ve ipin di─čer ucundan ├žekti─čimizi varsayal─▒m, anla┼čabilece─či gibi, ├žekmek i├žin uygulad─▒─č─▒m─▒z kuvvet ne kadar b├╝y├╝kse ve yer de─či┼čtirme miktar─▒ ne kadar uzunsa, harcad─▒─č─▒m─▒z g├╝├ž o kadar fazla olacakt─▒r.

Enerji = (Kuvvet X Yol)

Ba┼člang─▒├žta hareketsiz halde olan m k├╝tleli bir bilye, bir v h─▒z─▒ al─▒ncaya kadar ├žekilirse (kinetik) enerjinin 1/2 mv2 oldu─ču g├Âsterilebilir. Bununla birlikte, bu nicelik ille de korunumlu de─čildir, ├ž├╝nk├╝ bilye bir v h─▒z─▒yla yukar─▒ya do─čru at─▒l─▒rsa, bunun h─▒z─▒ d├╝┼čmeden ├Ânce azalarak s─▒f─▒rlanacakt─▒r. Bunda da ┼ča┼č─▒lacak bir yan yoktur, ├ž├╝nk├╝ bir g├╝├ž yani bilyenin a─č─▒rl─▒─č─▒, bilyenin ├╝zerine etki yapm─▒┼č ve ├Ânceki tan─▒ma uygun olarak enerjisini de─či┼čtirmi┼čtir. Bu enerji de asl─▒nda kaybolmam─▒┼čt─▒r, ├ž├╝nk├╝ bilye yere d├╝┼čerken at─▒ld─▒─č─▒ noktadan t├╝m├╝yle ayn─▒ v h─▒z─▒yla (ters y├Ânde) ge├žecek ve bu y├╝zden ayn─▒ kinetik enerjiye sahip olacakt─▒r. Her ┼čey, sanki bilyeyi D├╝nyaÔÇÖya ba─člayan bir yay varm─▒┼č gibi olu┼čmu┼čtur ve burada yay rol├╝ oynayan ├žekim alan─▒d─▒r. Bir enerjinin korunumu yasas─▒n─▒ bulabilmek i├žin ├žekim alan─▒ kavram─▒n─▒ i┼čin i├žine sokmak gerekir. Bu yasa ┼č├Âyle ortaya konabilir: bilye y├╝kseldik├že ve h─▒z─▒ azald─▒k├ža, ├žekim alan─▒ i├žinde enerji depolan─▒r (yay gerilir) ve bilye yere d├╝┼čmeye ba┼člad─▒─č─▒nda da geri verilir. B├Âylece bilyenin yukar─▒ ├ž─▒k─▒┼č─▒ s├╝rerken durmaks─▒z─▒n kinetik enerjinin ├žekim enerjisine (buna potansiyel ├žekim enerjisi denir) d├Ân├╝┼č├╝m├╝, ini┼č s─▒ras─▒ndaysa ters d├Ân├╝┼č├╝m s├Âz konusudur. Kinetik enerjiyle potansiyel enerjinin toplam─▒ olarak tan─▒mlanan, bilyenin toplam enerjisinin korunumlu olmas─▒ i├žin, bu durumda potansiyel ├žekim enerjisinin tan─▒m─▒n─▒ iyice belirlemek gerekir (bu enerji, mgzÔÇÖye e┼čittir, burada g yer ├žekimi ivmesi ve z belirli bir d├╝zeye g├Âre verilmi┼č y├╝kseltidir). Potansiyel enerji, korunumlu olacak ┼čekilde hesapland─▒─č─▒ndan pek de yararl─▒ gibi g├Âr├╝nmeyen bu yasa, bununla birlikte bilyenin y├Âr├╝ngesi ├╝zerinde tahminler yapmaya imkan verir, ├ž├╝nk├╝ potansiyel enerji yaln─▒z ├žekim alan─▒na ba─čl─▒d─▒r ve bilyenin hareketiyle ilgili de─čildir. Buna g├Âre, ├žekim potansiyel enerjisi kesin olarak hesaplanabilir ve toplam enerjisinin korunumlu oldu─ču yaz─▒larak, bilyenin hareket denklemi elde edilebilir.

Enerji ve Zaman

Bir enerji yok olmu┼čsa, bir ┼čey onu birlikte g├Ât├╝rm├╝┼č demektir. Bu b├╝y├╝k bulu┼člara yol a├žabilecek bir ger├žekliktir.

Daha genel olarak, bir sistemin maruz kald─▒─č─▒ her etkile┼čim i├žin, toplam enerjinin korunumu yasas─▒n─▒ kurtarmak i├žin gerekli miktarda enerjiyi eklemek gerekir. 1930ÔÇ▓lu y─▒llarda, enerjinin korunumu yasas─▒n─▒ ihlal eder nitelikte n├╝kleer tepkimeler bulundu─čunda, fizik├ži W. Pauli enerjinin b├╝t├╝n bunlara ra─čmen her zaman korunumlu oldu─čunu ve eksilen enerjiyi birlikte g├Ât├╝ren ┼čeylerin n├Âtrino (denen birka├ž y─▒l sonras─▒nda alg─▒lanacak olan) yeni par├žac─▒klar oldu─ču varsay─▒m─▒n─▒ ├Âne s├╝rd├╝. Bu bak─▒mdan enerjinin korunumu temel bir ilkedir ve ┼č├Âyle a├ž─▒klanabilir: her fiziksel sistem i├žin, zaman i├žinde korunumlu bir nicelik tan─▒mlanabilir ve buna enerji ad─▒ verilir. ├çok genel olmas─▒na ra─čmen bu a├ž─▒klama, n├Âtrinolar─▒n ├Âng├Âr├╝lmesinde oldu─ču gibi, hi├ž de basit say─▒lmayacak tahminlere yol a├žm─▒┼čt─▒r. Bu korunum yasas─▒nda dikkat ├žeken ├Âzellik, mekanik kimyasal veya ba┼čka bir sistemin zaman i├žinde evrimi ne kadar karma┼č─▒k olsa da ve her ┼čey de─či┼čiyormu┼č gibi g├Âr├╝nse de, toplam enerjinin her an ayn─▒ olmas─▒ i├žin bu sistemin, ├že┼čitli par├žalar─▒n─▒n her zaman kendi aralar─▒nda bir uyum i├žinde davranmalar─▒ gere─čidir. Fiziksel simetri ├╝zerindeki d├╝┼č├╝nceler; enerjinin korunumunun, ger├žekte daha derin bir nedenin (zaman─▒n homojenli─či) g├Âzlemlenebilir sonu├žlar─▒ndan biri oldu─čunu ortaya koymu┼čtur.

Enerji Kaynaklar─▒

Enerji kayna─č─▒, yak─▒t olarak tan─▒mlan─▒r. Yak─▒t; k├Âm├╝r, odun, petrol, gaz gibi yanabilen maddelerdir. Bu tan─▒m, uranyum ve di─čer n├╝kleer enerji ├╝reten maddeleri de i├žine alacak ┼čekilde geni┼čletilebilir.
D├╝nya toplam eneri gereksinimi 15 trilyon KWsÔÇÖd─▒r. Bu enerji ihtiyac─▒n─▒n %80ÔÇÖlik b├Âl├╝m├╝ k├Âm├╝r, petrol ve do─čalgaz gibi yak─▒tlardan, geri kalan %20ÔÇÖlik k─▒sm─▒ ise hidrolik, n├╝kleer enerji, r├╝zgar enerjisi, g├╝ne┼č enerjisi, jeotermal enerji, bitki ve hayvan at─▒klar─▒ (biyok├╝tle) taraf─▒ndan kar┼č─▒lanmaktad─▒r. T├╝rkiyeÔÇÖde ise elektrik enerjisi ├╝retiminde kaynaklar─▒n paylar─▒;

  • Do─čalgaz – %38
  • Hidrolik – %31
  • K├Âm├╝r – %25
  • Petrol – %6, 5
  • Di─čer – %0, 5 (r├╝zgar, g├╝ne┼č, jeotermal, biyok├╝tle) olmu┼čtur.

Bir ├╝lkenin elektrik enerjisi t├╝ketimi o ├╝lkenin kalk─▒nm─▒┼čl─▒─č─▒n─▒n bir g├Âstergesidir. 2004 y─▒l─▒nda T├╝rkiyeÔÇÖde ki┼či ba┼č─▒na y─▒ll─▒k elektrik t├╝ketimi 2 100 kWh (kilovatsaat) iken, d├╝nya ortalamas─▒ 2 500 kWh, geli┼čmi┼č ├╝lkelerde 8 900 kWh, ├çinÔÇÖde 827 kWh, ABDÔÇÖde ise 12 322 kWh civar─▒ndad─▒r. ├ťlkemizin ekonomik ve sosyal bak─▒mdan kalk─▒nmas─▒n─▒n sa─članmas─▒ i├žin end├╝strile┼čme bir hedef oldu─čuna g├Âre bu end├╝strinin ve di─čer kullan─▒c─▒ kesimlerin ihtiyac─▒ olan enerjinin, yerinde, zaman─▒nda ve g├╝venilir bir ┼čekilde kar┼č─▒lanmas─▒ gerekmektedir.

T├╝rkiyeÔÇÖde 1950ÔÇÖlerde y─▒lda sadece 800 GWh (gigavatsaat) enerji ├╝retimi yap─▒l─▒rken, bug├╝n bu oran yakla┼č─▒k 190 misli artarak y─▒lda 151 000 GWhÔÇÖ e ula┼čm─▒┼čt─▒r. 37 500 MW (megavat)ÔÇÖ a ula┼čan kurulu g├╝├ž ile y─▒lda ortalama olarak 220 000 GWh enerji ├╝retimi m├╝mk├╝n iken; ar─▒zalar, bak─▒m-onar─▒m, i┼čletme program─▒ politikas─▒, ekonomik durgunluk, t├╝ketimde talebin azl─▒─č─▒, kurakl─▒k, rand─▒man vb. sebeplerle ancak 151 000 GWh enerji ├╝retilebilmi┼čtir. Yani kapasite kullan─▒m─▒ %69 olmu┼čtur. Termik santrallerde kapasite kullan─▒m oran─▒ %59 iken hidroelektrik santrallerde %105 olmu┼čtur. Enerji ├╝retimimizin %31ÔÇÖ─▒ yenilenebilir kaynak olarak nitelendirilen hidrolik kaynaklardan, %69ÔÇÖu ise fosil yak─▒tlar─▒ olarak adland─▒r─▒lan termik (do─čal gaz, linyit, k├Âm├╝r, fuel oil gibi) kaynaklardan ├╝retilmektedir.

Son zamanlarda r├╝zgar ve jeotermal ┼čeklinde alternatif kaynaklara ├Ânem verilmekte, n├╝kleer enerji kullan─▒m─▒ i├žin de ├žal─▒┼čmalar yap─▒lmaktad─▒r. Gelecekte yenilenebilir enerji kaynaklar─▒na verilecek ├Ânemle temiz enerjinin enerji ├╝retimine katk─▒s─▒ artt─▒r─▒lmal─▒d─▒r.

├ľzellikle son y─▒llarda T├╝rkiyeÔÇÖde do─čal gaz kullan─▒m─▒n─▒n yayg─▒nla┼čmas─▒ ile, gerek evlerde kullan─▒m─▒ artm─▒┼č gerekse sanayinin artan enerji ihtiyac─▒n─▒ kar┼č─▒lamak ├╝zere ÔÇťDo─čal Gaz ├çevrim Santralar─▒ÔÇŁ kurulmu┼čtur. Bu itibarla son y─▒llarda hidroelektrikten ├╝retilen enerjinin pay─▒ azalm─▒┼č termik enerji ├╝retiminin pay─▒ artm─▒┼čt─▒r. Ancak Avrupa Birli─či Toplulu─ču enerji politikalar─▒nda temiz enerjiyi (hidroelektrik, r├╝zgar, g├╝ne┼č ve biyok├╝tle) destekleme tezini benimsemi┼čtir. Bu durumda T├╝rkiyeÔÇÖ de y├╝r├╝rl├╝kte bulunan enerji politikalar─▒ ve ilgili hukuki mevzuat ile Avrupa Birli─či mevzuat─▒ aras─▒ndaki farkl─▒l─▒klar─▒n giderilmesi zorunlu hale gelmi┼čtir. Netice olarak T├╝rkiyeÔÇÖ deki toplam enerji ├╝retiminde hidroelektrik enerjinin pay─▒ art─▒r─▒lmal─▒d─▒r.

Ekonomik durgunluklar dikkate al─▒nmazsa, T├╝rkiyeÔÇÖde elektrik t├╝ketimi her y─▒l %8-10 oran─▒nda artmaktad─▒r. Bu talebi kar┼č─▒lamak i├žin ├╝lkemiz yeni enerji projeleri i├žin her y─▒l 3-4 milyar ABD Dolar─▒ ay─▒rmak zorundad─▒r. B├╝t├╝n d├╝nyada oldu─ču gibi ├╝lkemizde de enerji ya┼čamsal bir konu oldu─čundan, kendine yeterli, s├╝rekli, g├╝venilir ve ekonomik bir elektrik enerjisine sahip olunmas─▒ y├Ân├╝nde ba┼čta d─▒┼ča ba─č─▒ml─▒ olmayan ve yerli bir enerji kayna─č─▒ olan hidroelektrik enerjisi olmak ├╝zere b├╝t├╝n alternatifler g├Âz ├Ân├╝ne al─▒nmal─▒d─▒r.

Termik Santraller

Elektrik enerjisini, yak─▒t yak─▒p suyu ─▒s─▒tarak, olu┼čan s─▒ buhar─▒n─▒n t├╝rbinleri d├Ând├╝rmesiyle elde eden santral t├╝r├╝d├╝r. Yak─▒t olarak linyit, ta┼čk├Âm├╝r├╝, fuel-oil, motorin, do─čalgaz ve jeotermal ─▒s─▒y─▒ kullan─▒rlar.

null

Hidroelektrik Santraller

Hidrolik enerji, suyun potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lmesiyle sa─članan bir enerji t├╝r├╝d├╝r. Suyun ├╝st seviyelerden alt seviyelere d├╝┼čmesi sonucu a├ž─▒─ča ├ž─▒kan enerji, t├╝rbinlerin d├Ânmesini sa─člamakta ve elektrik enerjisi elde edilmektedir. Hidrolik potansiyel, ya─č─▒┼č rejimine ba─čl─▒d─▒r.
Elektrik ├╝retiminin yan─▒nda bir├žok amaca hizmet ederler:

  • Ta┼čk─▒n ve bask─▒nlar─▒ ├Ânleme
  • Sulama i┼člerini d├╝zenleme
  • Bal─▒k├ž─▒l─▒─č─▒ geli┼čtirme
  • A─ča├žland─▒rmay─▒ sa─člama
  • Turizmi geli┼čtirme
  • Ula┼č─▒m─▒ kolayla┼čt─▒rma

Hidroelektrik santraller di─čer ├╝retim tipleri ile k─▒yasland─▒─č─▒nda en d├╝┼č├╝k i┼čletme maliyetine, en uzun i┼čletme ├Âmr├╝ne ve en y├╝ksek verime haizdirler. T├╝rkiyeÔÇÖnin di─čer enerji alternatifleri kar┼č─▒s─▒nda milli kaynak olan suyu kullanan hidroelektrik santrallere ├Âncelik vermesi ve te┼čvik etmesi i├žin ekonomik, ├ževresel ve stratejik bir├žok sebep vard─▒r.

T├╝rkiyeÔÇÖnin Hidroelektrik Potansiyeli

Bir ├╝lkede, ├╝lke s─▒n─▒rlar─▒na veya denizlere kadar b├╝t├╝n do─čal ak─▒┼člar─▒n %100 verimle de─čerlendirilebilmesi varsay─▒m─▒na dayan─▒larak hesaplanan hidroelektrik potansiyel, o ├╝lkenin br├╝t teorik hidroelektrik potansiyelidir. Ancak mevcut teknolojilerle bu potansiyelin t├╝m├╝n├╝n kullan─▒lmas─▒ m├╝mk├╝n olmad─▒─č─▒ndan mevcut teknoloji ile de─čerlendirilebilecek maksimum potansiyele teknik yap─▒labilir hidroelektrik potansiyel denir. ├ľte yandan teknik yap─▒labilirli─či olan her tesis ekonomik yap─▒labilirli─či olan tesis demek de─čildir. Teknik potansiyelin, mevcut ve beklenen yerel ekonomik ┼čartlar i├žinde geli┼čtirilebilecek b├Âl├╝m├╝ ekonomik yap─▒labilir hidroelektrik potansiyel olarak adland─▒r─▒l─▒r. T├╝rkiyeÔÇÖnin teorik hidroelektrik potansiyeli d├╝nya teorik potansiyelinin %1ÔÇÖi, ekonomik potansiyeli ise Avrupa ekonomik potansiyelinin %16ÔÇÖs─▒d─▒r.

null

G├╝ne┼č Enerjisi

├ťlkemiz, co─črafi konumu nedeniyle sahip oldu─ču g├╝ne┼č enerjisi potansiyeli a├ž─▒s─▒ndan bir├žok ├╝lkeye g├Âre ┼čansl─▒ durumdad─▒r. Devlet Meteoroloji ─░┼čleri Genel M├╝d├╝rl├╝─č├╝nde (DM─░) mevcut bulunan 1966-1982 y─▒llar─▒nda ├Âl├ž├╝len g├╝ne┼členme s├╝resi ve ─▒┼č─▒n─▒m ┼čiddeti verilerinden yararlanarak E─░E taraf─▒ndan yap─▒lan ├žal─▒┼čmaya g├Âre T├╝rkiyeÔÇÖnin ortalama y─▒ll─▒k toplam g├╝ne┼členme s├╝resi 2640 saat (g├╝nl├╝k toplam 7, 2 saat), ortalama toplam ─▒┼č─▒n─▒m ┼čiddeti 1311 kWh/m┬▓-y─▒l (g├╝nl├╝k toplam 3, 6 kWh/m┬▓) oldu─ču tespit edilmi┼čtir. Aylara g├Âre T├╝rkiye g├╝ne┼č enerji potansiyeli ve g├╝ne┼členme s├╝resi de─čerleri ise:

null

G├╝ne┼č enerjisinden; su ─▒s─▒tmada, konut ─▒s─▒tmada, pi┼čirmede, kurutmada, so─čutmada ve elektrik enerji eldesinde faydalan─▒l─▒r.

G├╝ne┼č enerjisinin kullan─▒labilmesi i├žin toplanmas─▒ gereklidir. Bu toplama i┼člemi ─▒s─▒l (g├╝ne┼č kolekt├Ârleri) ve elektriksel (fotovoltaikler) olmak ├╝zere iki de─či┼čik yol ile yap─▒l─▒r. G├╝ne┼č panelleri, g├╝ne┼č ─▒┼č─▒─č─▒n─▒ direkt olarak elektri─če ├ževirirler. PV (photovoltaic) h├╝creler, g├╝ne┼č ─▒┼č─▒─č─▒n─▒ emdi─či zaman, elektronlar bulunduklar─▒ atomlardan ayr─▒larak madde i├žinde serbest kal─▒rlar ve b├Âylece bir elektrik ak─▒m─▒ olu┼čur. Gelen enerjinin ancak 1/6 oran─▒nda bir k─▒sm─▒ elektrik enerjisine d├Ân├╝┼čebilir.

R├╝zgar Enerjisi

R├╝zgar─▒n ┼čiddetinden yararlan─▒larak elde edilen bir enerji t├╝r├╝d├╝r. R├╝zgar t├╝rbinleri arac─▒l─▒─č─▒yla enerji ├╝retilir. Son 20 y─▒l i├žinde d├╝nyada ├žok ├Ânemli bir enerji ├╝retim arac─▒ olarak kabul edilmi┼č ve ├žal─▒┼čmalar h─▒zland─▒r─▒lm─▒┼čt─▒r. Avrupa Birli─či ├╝lkeleri, 2010 y─▒l─▒na kadar enerji t├╝ketimlerinin %12ÔÇÖsini r├╝zgardan sa─člamay─▒ hedeflemi┼člerdir.

null

T├╝rkiye, ├Âzellikle k─▒y─▒ b├Âlgeleri ile r├╝zgar enerjisinden faydalanabilecek konumdad─▒r. 10m y├╝kseklikteki ortalama r├╝zgar ┼čiddeti 4-5 m/s olan b├Âlgelerimizde 50-60m y├╝kseklikteki g├╝├ž yo─čunlu─ču 500W/m2ÔÇÖyi a┼čmaktad─▒r.

  • R├╝zgar jenerat├Ârleri,
  • ├çiftlikler, villalar, da─č evleri
  • Sanayi tesisleri
  • Tar─▒m, sulama-pompalama tesisleri
  • GSM santralleri
  • Telekom├╝nikasyon, radyo ve TV istasyonlar─▒
  • Yatlar ve deniz fenerleri
  • Turistik i┼čletmeler

gibi bir├žok alanda kullan─▒lmaktad─▒rlar.

├ťlkemizde r├╝zgar enerjisi potansiyeli y├╝ksek olan b├Âlgeler;

  • Marmara
  • Ege
  • Akdeniz
  • Karadeniz
  • b├Âlgeleridir.

├ľzellikle ├çe┼čme ve Bozcaada, r├╝zgar enerjisi potansiyeli bak─▒m─▒ndan ├žok verimlidirler. T├╝rkiyeÔÇÖnin kurulu r├╝zgar g├╝c├╝ 200MWÔÇÖt─▒r. Yeni kurulacak santrallerle 475 MWÔÇÖl─▒k r├╝zgar g├╝c├╝ planlanmaktad─▒r.

Jeotermal Enerji

Suyu ─▒s─▒tmak ve buharla┼čt─▒rmak i├žin fosil yak─▒t yerine kullan─▒l─▒r. Bu nedenle jeotermal enerji, ├ževre dostu olarak bilinir. T├╝rkiye, jeotermal zenginlik bak─▒m─▒ndan d├╝nyan─▒n 7. ├╝lkesidir. Y├╝zey s─▒cakl─▒─č─▒ 40oCÔÇÖ─▒n ├╝zerinde olan alanlar, merkezi ─▒s─▒tma, sera ─▒s─▒tmas─▒, end├╝stri ve kapl─▒calarda ve elektrik ├╝retiminde kullan─▒lmaktad─▒r.

null

T├╝rkiyeÔÇÖde 140 jeotermal sahadan sadece 4 tanesi elektrik ├╝retimine uygundur:

  • Denizli ÔÇô Sarayk├Ây (240 derece)
  • Ayd─▒n ÔÇô Germencik (230 derece)
  • Ayd─▒n ÔÇô Salavatl─▒ (170 derece)
  • ├çanakkale ÔÇô Tuzla (170 derece)

Biyok├╝tle Enerjisi

Hayvansal ve bitkisel organik at─▒k/art─▒k maddeler, ├žo─čunluklaya do─črudan do─čruya yak─▒lmakta veya tar─▒m topraklar─▒na g├╝bre olarak verilmektedir. Bu t├╝r at─▒klar─▒n ├Âzellikle yak─▒larak ─▒s─▒ ├╝retiminde kullan─▒lmas─▒ daha yayg─▒n olarak g├Âr├╝lmektedir.

Bu ┼čekilde istenilen ├Âzellikte ─▒s─▒ ├╝retilemedi─či gibi, ─▒s─▒ ├╝retiminden sonra at─▒klar─▒n g├╝bre olarak kullan─▒lmas─▒ da m├╝mk├╝n olmamaktad─▒r. Biyok├╝tle teknolojisi ise organik k├Âkenli at─▒k/art─▒k maddelerden hem enerji eldesine hem de at─▒klar─▒n topra─ča kazand─▒r─▒lmas─▒na imkan vermektedir.

null

Biyok├╝tle enerjisi, klasik ve modern biyok├╝tle enerjisi olmak ├╝zere ikiye ayr─▒l─▒r. Klasik biyok├╝tle enerjisi, ormanlardan elde edilen yakacak odun, bitki ve hayvan art─▒klar─▒d─▒r. Bunlar do─črudan yak─▒larak enerji elde edilebilir. Fosil yak─▒tlara g├Âre daha az zararl─▒d─▒r. Modern biyok├╝tle kaynaklar─▒ ise orman ve a─ča├ž end├╝strisi at─▒klar─▒, tar─▒msal end├╝stri at─▒klar─▒d─▒r. Baz─▒ bitkilerden dizel yak─▒t─▒ yerine kullan─▒labilen ya─člar elde edilebilmektedir.