Dünyanın en büyük problemlerinden biri olan tatlı su sorunu dünyanın bazı bölgelerinde sert bir şekilde yaşanıyor ve artan küresel sıcaklıklarla, daha fazla bölge kuraklık koşullarını yaşıyor.
Suudi Arabistan gibi sıcak ülkeler, bölgede yaşayan insanlara içme suyu sağlamak için tuzdan arındırma tesislerine güveniyor ve günde 5 milyon metreküp tuzdan arıtılmış su üretebiliyorlar. Bu yöntem ile dünyanın birçok yerinde su tedarik edilmesinde yüksek miktarda enerji harcamak gerekmekte.
Araştırmacılar, güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını desalinasyon tesislerinde kullanmak için çalışıyor ve geleneksel, fosil yakıtla çalışan yöntemlere olan ihtiyacı azaltmak istiyorlar. Şimdi, yeni araştırmalar, tuzdan arındırma gücüne güç vermek için kullanılmayan bir kaynağı kullanmak istiyorlar. Bu temiz enerji jeotermal.
Florida Körfezi Kıyı Üniversitesi’nden Thomas Missimer, “Şu anda dünyayı daha iyi, düşük karbonla enerji üretmek için yöntemler arıyoruz” diyor. “Baz yükünde oluşan elektrik istiyoruz – başka bir deyişle, günde 24 saat kesintisiz olarak enerji üretilmesini istiyoruz.. Jeotermal de bu tür enerjilerden biri.”
Missimer jeotermalin iki yolla enerji sağladığını söylüyor: ıslak kaya ve kuru kaya. İzlanda gibi ıslak alanlar, türbinleri hareket ettirmek ve enerji üretmek için enerjiyi sağlayarak yerin altındaki derin suyu kullanırlar. Ancak bu tür jeotermal ısı nadirdir.
Öte yandan, kuru kaya jeotermal potansiyeli dünya çapında daha yaygındır. Missimer, bu bölgeleri – Güney Kaliforniya, Kuzey Afrika ve Kızıldeniz bölgesi gibi bölgeleri – enerji üretmek için kullanılabilecek suyu ısıtmak için kullanmayı önerir.
Günümüzde enerji üretimi için dünyanın bazı bölgelerinde kuru kaya jeotermal yöntemleri kullanılıyor, ancak Missimer, ısının özellikle desalinasyon ile daha verimli yollarla kullanılabileceğini söylüyor. “Jeotermal enerji-su kampüsü” inşa eden yeni araştırmanın detaylarını Indiana’daki 2018 Jeoloji Topluluğu Yıllık Toplantısı’nda sunulacak.
Genellikle, yer altından ısıtılan su buhar haline dönüştürülür, bu buhar elektrik üretmek için bir türbine güç verir, daha sonra ısıtılmış su hala sıcakken atmosfere havalandırılır ve hala çoğu durumda 100 derecenin üzerinde bu subuharı kullanılmamaktadır. Havalandırma yerine, bu sıcak buharını tuzlu sudan tuzu arındırma süreçlerinde kullanmak istiyor.
Missimer, İlk desalinasyon işlemi, sıcak su gerektiren (100 santigrat derecenin üzerinde) çoklu etki damıtma (MED), ancak ikinci işlem olan adsorpsiyon desalinasyon (AD), daha soğuk su üzerinde çalıştırılabilir, diyor. Buhar, sistem içinde hareket ettikçe ve soğudukça, hala tuzdan arındırma gücünü sağlamak için etkilidir. “Artık üç süreçle toprağa çektiğiniz gizli ısıyı koruduğunuz verimli bir sisteminiz var: türbin elektrik üretimi, MED ve AD.”
Desalinasyon işleminin sonunda, Missimer distile su ve soğutulmuş suyun (AD sürecinden) nihai ürünler olduğunu söylüyor. Damıtılmış su tüketilse de, soğutulmuş su bile yeniden kullanılır – soğuk su, klimaya yardımcı olmak için tesis içinden geri dönüştürülebilir.
Son olarak, araştırmacılar daha sonraki kullanımlar için akiferlerde fazla suyu depolamayı teklif ediyorlar. Bu, Missimer’in gelecekteki bir enerji tasarrufu olduğunu söyledi. “Bu fazla suyun bir kısmını depolayarak, bu suyu, daha fazla su gerektiğinde ve sistemdeki talep değişikliklerini bile bertaraf ederken kullanabilirsiniz.”
Missimer, bu sistemin yararları çok geniş bir yelpazeye: çıkan buharda karbondioksit yoktur, çünkü fosil yakıtlardan ziyade kendi kendine yeten ve jeotermal enerjiyle güçlendirilmiştir. Aynı zamanda ekonomik bir faydası vardır. “Eğer Suudi Arabistan gibi bir yere fayda sağlarsanız, günde 6 milyon varil petrol tasarrufu sağlayarak bir servet boşa gitmemiş olur” diyor.
Missimer, jeotermal enerji santrallerinin, güneş enerjisiyle çalışan bir fabrikadan daha etkili olduğunu, çünkü sadece gündüz saatlerine göre günde 24 saat çalışabildiğini söylüyor. O, faydaların gerçekten operasyonun verimliliği ile ekliyor. “Böyle bir tesiste, eğer uygun bir şekilde çalışıyorsa, bir kaynak tüketmiyorsunuz,” dedi. Missimer ayrıca jeotermal sıcaklığın akıcılığını ve yenilenebileceğini de sözlerine ekledi.
Şimdilik, fikir teorik ve uygulamaya konmadı. Ancak Missimer, jeotermalin ve teknolojinin tek tek parçalarının bir süredir etrafta olduğunu da ekliyor, sadece tek bir fabrikada bir araya getirilmemiş. “Bazen ilerlemeyi yapmak için yeni teknolojiye ihtiyacınız olmadığını öğrendik” diyor. “Bazen daha verimli çalışma sağlamak için eski teknolojiyi yapıcı bir şekilde bir araya getiriyor.” O ve meslektaşları, yakın gelecekte karbon-nötr desalinasyon fikirlerini uygulamaya geçirmeyi umuyorlar.
Yazar:
Thomas M. Missimer, PhD
Misafir Profesör
Eminent Bilgin, Hidrojeoloji ve Su Kaynakları
UA Whitaker Mühendislik Fakültesi
Acil Teknoloji Enstitüsü
Florida Gulf Coast Üniversitesi
16301 Yenilik Lane
Rm. 112B
Fort Myers, FL 33913
E-posta: [email protected]
Tel .: + 239-810-3009
Oturum: T13. Küresel Uyarı: Değişim Hızlarını Değişen Felaketlerin Etkilerinin Hızlanması I
1888’de kurulan Amerika Jeoloji Topluluğu, 100’den fazla ülkede akademik, hükümet ve endüstriden üyelerle bilimsel bir toplumdur. Toplantıları, yayınları ve programları aracılığıyla, GSA üyelerinin profesyonel gelişimini artırır ve insanlığın hizmetindeki jeoloji bilimini destekler. Merkezi Colorado, Boulder’da bulunan GSA, dünya, yaşam, gezegensel ve sosyal bilimciler arasındaki işbirlikçi araştırmayı teşvik etmekte, jeoloji meseleleri ile ilgili kamusal diyaloğu teşvik etmekte ve tüm dünya-fen eğitimi seviyelerini desteklemektedir.
