JEOTERMAL ENERJİ

JEOTERMAL ENERJİ
2008010612071 Rahime AKYÜZ
2002010604020 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 OLUŞUMU
 Yeryüzündeki 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 OLUŞUMU
 Yeryuvarlığının 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
ÜSTÜNLÜKLERİ
POTANSİYEL ZENGİNİ OLDUĞUMUZ
,ULUSAL BİR KAYNAKTIR.
YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAĞIDIR.
DİĞER ENERJİ TÜRLERİNE GÖRE DAHA
UCUZDUR.
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/yıl
ÇİN
2814
8724
JAPONYA
1159
7500
ABD
5366
5640
İZLANDA
1469
5603
TÜRKİYE
820
4377
YENİ ZELANDA
308
1967
GÜRCİSTAN
250
1752
RUSYA
307
1703
FRANSA
326
1360
MACARİSTAN
391
1328
İSVEÇ
377
1147
MEKSİKA
164
1089
İTALYA
326
1048
ROMANYA
152
797
İSVİÇRE
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:Aktif olan bu sistem
Zambiya,Malavi,Tanzanya, Uganda,Kenya,Etopya gibi ülkeleri içine
alır.
 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.
İkilio çevrimoelektrik santrallerinin kullanılmasıyla
80 ile 170 c 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.
JEOTERMAL
ENERJİNİN KULLANIM
ALANLARI
JEOTERMAL AKIŞKANIN SICAKLIĞINA GÖRE
KULLANIM YERLERİ
O
C
180-Yüksek konsantrasyon solüsyonunun
buharlaşması,amonyum absorpsiyonu ile
soğutma
170-Hidrojen sülfit ile ağır su eldesi
160-Kereste kurutulması,balık vb. yiyeceklerin
kurutulması
150-Bayer’s yoluyla alüminyum eldesi
140-Çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulması
130-Şeker endüstrisi,tuz eldesi
120-Temiz su eldesi,tuzlu oranın arttırılması
110-Çimento kurutulması
100-Organik maddelerin kurutulması
(yosun,et,sebze)
90-Balık kurutma
80-Ev ve sera ısıtma
70-Soğutma
60-Kümes ve ahır ısıtma
50-Mantar yetiştirme
40-Toprak ısıtma,kent ısıtması,sağlık tesisleri
30-Yüzme havuzları,fermantasyon,damıtma
20-Balık çiftlikleri
KİMYASAL MADDE ÜRETİMİ
Jeotermal akışkandan borik
asit,amonyumbikarbonat,ağır
su(döteryum oksit) vb. maddelerin elde
edilmesinde
Jeotermal akışkandaki co2 den kuru
buz elde edilmesinde (ABD,Türkiye),
sağlık ve termal tesislerde birçok
ülkelerde kullanılmaktadır.
ELEKTRİK ÜRETİMİ
Jeotermal sahada açılan
kuyulardan üretilen akışkan
seperatörlerde buhar ve su
olarak ayrıştıktan sonra buhar
tribünlere gönderilerek
jenaratör aracılığıyla elektrik
üretimi sağlanır.
ISI ÜRETİMİ
Jeotermal akışkanın
ısıtılacak alanda radyatör
ve uygun borular sistemi
aracılığıyla dolaştırılması
suretiyle ısıtma
sağlanmaktadır.
KONUT ISITMACILIĞI
TARIM SEKTÖRÜNDE
KULLANIM
Tarım sektöründeki
modernleşme,sektörün enerji kullanım
payının artmasına yol açmıştır.özellikle
kırsal kesimlerde elektrik
dışında,konutların, hayvan barınaklarının
ve seraların ısıtılması için “jeotermal
enerjiden” yaralanılmaktadır.
TERMAL TURİZM VE SAĞLIK AMAÇLI
KULLANIMI
Sıcak suların içeriğinden
kaynaklanan ısıl
eneji,mineral,tuz,gaz ve yararlı
ölçüdeki radyoaktif içeriğin insan
sağlığını olumlu yönde etkilediği
belirlenmiştir.
JEOTERMAL ENERJİ VE FOSİL YAKIT
KULLANIMI
İzlanda Reykjavik’te jeotermal
enerji öncesi ve sonrası
görülmektedir.
JEOTERMAL ENERJİNİN ÖNEMİ
Havamızı Temiz Tutalım
Fosil yakıtları kullanmak yerine,
Jeotermal kaynaklardan
elde edilen elektriği kullanarak,her yıl
22 milyon ton CO2,
200 bin ton nitrojen oksit
ve
110 bin ton külün
atmosfere atılmasını önlemekteyiz.
JEOTERMAL ENERJİNİN ÇEVREYE
ETKİSİ
 Jeotermal enerji,fosil yakıtların tüketimiyle ilgili olarak
ortaya çıkan sera etkisi ve asit yağmuru gazlarının
atmosfere atılmasından doğan çevre sorunlarının
önlenmesi bakımından büyük önem taşımaktadır.
 Jeotermal enerjiye dayalı modern elektrik santrallerinde
CO2,NOx,SOx atımı çok düşük düzeydedir.
 Merkezi ısıtma sistemlerinde ise söz konusu gazların
deşarj miktarları ise sıfır değerine inmiştir.
 Kömür yakıtlı santrallerdeki CO2 atımı,eski tip
santrallerdekine oranla 1600 kat daha fazladır.bu
karşılaştırmaların ışığında jeotermal enerjinin avantajı
kesin olarak görülmektedir.
 Gelişen teknolojiye ve duyulan ihtiyaca göre atık su
içindeki bazı kimyasal maddeler üretilerek,akışkan 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, AydınSalavatlıda 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 AydınBozköy’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 30004000 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