Su Enerjisi 2: ''Hidroelektrik Santraller"

Yıllar önce ilk gördüğüm devasa barajı hatırlıyorum. Tennessee dağlarından arabayla geçerken bir viraja gelmiştim ve sağ tarafta bana yakın bir yerde su ve sol tarafta bir uçurum olduğunu hayretle fark etmiştim. Barajın otoparkına arabamı çekmiş ve derin bir nefes almıştım. Vay be, diye düşünmüştüm, bu inanılmaz. Büyük bir hidroelektrik barajı ziyaret edecek ve orada çalışanlarla konuşacak fırsatınız varsa hemen değerlendirin. Gerçekten insanın gözlerini açan bir deneyim.

Bunlardan biri nasıl bir mühendislik çalışmasıyla yapılabilir? Aslında düşündüğünüzden çok daha kolay yapılıyor. Barajlar kesinlikle nükleer santrallerden, hatta kömür, gaz ve petrol kullanan elektrik santrallerinden bile çok daha basittir. Termik santraller çoğunlukla fosil olmak üzere yakıt yakar, çıkan ısı suyu kaynatır, neticesinde buhar oluşur. Buhar türbinleri döndürür, bunlar da çok güçlü mıknatısları. Dönen mıknatıslar elektrik üretir. Mıknatısları yüksek hızda döndürmek çok miktarda elektrik üretir, uygun cihazlara bağlanınca evler, ofisler, fabrikalar, okullarda kullanılan alternatif akım elde edilir. Nükleer enerji gerçekte bir atomun (genellikle uranyum) parçalanmasıyla ortaya çıkan nükleer füzyon ısısıyla buhar üretilmesidir. Atom nötronlarla vurulunca elektronlar atomdan dışarı atılır. Bu sayede büyük miktarda ısı üretilir. Bu ısıyla buhar elde edilir ve aynı kömür, gaz ve petrol santrallerinde olduğu gibi bu buhar türbinleri döndürür. Önümüzdeki haftalarda bu tür teknolojilerden daha çok bahsedeceğim. Ancak aslında yapılan şey kömür, petrol, uranyum, gaz, vb. gibi yakıtlardaki potansiyel enerjiyi termal enerjiye çevirmek, sonu bunu mekanik enerjiye dönüştürmek, bunu da elektrik enerjisine dönüştürmektir. Evet, karmaşık, ama açıklanabilir.

Hidroelektrik ise çok farklıdır. Hidroelektrik santrallerinde olan ise, yer çekimi enerjisinin mekanik enerjiye dönüşmesi, bunun da elektrik enerjisine dönüşmesidir. Hidroelektrikte termal kısım yoktur. Yak-ve-çevir kısmı yoktur. Fosil yakıtların yakılmasıyla ortaya çıkan sera gazı yoktur. Nükleer atık yoktur.

Tennessee'de arabamın solundaki suyu hatırlıyor musunuz? İşte o su arabanın sağındaki vadiye göre çok çok yüksektedir. Yüksek seviyedeki su barajın beton duvarını büyük bir güçle ittirir. Bu nedenle barajlar kalın beton ve metallerle yapılır. Yer çekimiyle itilen suyun barajdaki bazı borulardan çok büyük bir güçle geçmesine izin verilir. Su büyük bir güçle bu borulardan akarken bazı bıçaklardan geçerek bunları döndürür. Bıçaklar dikey bir şaftla türbinlere bağlıdır. Yer çekimi enerjisinin gücüyle dikey şaft döndükçe türbinler de büyük bir homurtuyla döner. Elektrik bu türbinlerde üretilir. Devasa mıknatıslar hızla döndükçe, elektronlar yani elektrik enerjisi açığa çıkar ve elektrik şebekesi, transformatörler ve dönüştürücüler ve bazı başka cihazlar üzerinden evlere, ofislere, fabrikalara gönderilir.

Barajların iyi yönlerinden biri de sel sularının kontrolüdür. Bununla birlikte alüvyon aşağı doğru ilerlemezse insanların kimyasal vb. gübre alması gerekir. Bazen ören yerleri, tüm kasaba ve köyler baraj havzası nedeniyle su altında kalabilir. Bu tarz etkileri azaltmak için çok çaba gösterilmesi gerekir. Hidroelektrik barajların çok pozitif yönleri vardır, ama karar verirken aynı zamanda kötü yönlerini de düşünmemiz gerekir. Önümüzdeki haftalarda bu konudan bahsedeceğim.