Birçoğumuz elektriğin santrallerde üretildiğini duymuşuzdur. Dünya üzerinde enerji üretiminde önemli bir rolü olan termik enerji santrallerini gelin beraber inceleyelim.

Tarihçe

Pistonlu buhar makineleri James Watt’ın yaptığı çalışmalar sayesinde 18. yüzyıldan itibaren mekanik güç kaynakları için kullanılmaktadır. Bu makineler günümüzde kullanılan birçok buharlı makine sisteminin atası olarak kabul edilir.  1882 yılında, ticari amaçlı ilk merkezi elektrik üretim istasyonları olan New York’taki Pearl Street İstasyonu ile Londra’daki Holborn Viaduct enerji istasyonunda da pistonlu buhar makineleri kullanılmaktaydı. Zaman geçtikçe piston yerine kullanılabilecek olan buhar türbininin geliştirilmesiyle enerji üretim merkezleri günümüzde kullanılan santrallerin ilk hallerini oluşturmaya başladılar. Bu geçişin keskin bir şekilde yapılmaması sebebiyle yapılan ilk büyük termik santral 1901 yılında Manhattan Yükseltilmiş Demiryolu için kurulan bir enerji üretim merkeziydi.

Nedir?

Termik; termo(thermo) kelimesinden türeyen ısıyı belirten bir kavramdır. Termik santral ise kömür, doğalgaz, petrol, jeotermal, güneş, çöp ve nükleer yakıt gibi yakıtların kullanılması ile elde edilen ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren güç santralidir. Güneş enerjisi ve jeotermal enerji santralleri yenilenebilir olarak da sınıflandırılabilirler fakat ısı ile enerji ürettikleri için termik santral sınıfındadırlar.

Nasıl Çalışır?

Kullanılan yakıt tipine bağlı olarak değişiklik gösterseler de elektrik üretme süreçleri aynıdır. Kapalı bir sistemde dolaşan su ile elektrik üretimi sağlanır.  Pompa vasıtası ile suyun basıncı arttırılır ve kazana gönderilir. Basında artan suyun sıcaklığı zaten artmışken yakıtın kazan içinde yakılması ile su buhara dönüşür çok yüksek sıcaklıklara ulaşır. Ortalama 500-600 derece. Buradaki su buharı türbin adı verilen kısma gönderilir. Buharın türbin kapakçıklarına çarpmasıyla türbin döner ardından jeneratörü döndürüp elektrik enerjisi üretmesini sağlar. Türbinden geçen buhar yoğuşturucuya ulaşır ve burada ısısını kaybederek sıvı hale geri döner. Süreç pompanın suyu basınçlı bir şekilde kazana basmasıyla tekrarlanır.

Fırın içerisindeki yanmış gazların bacalardan salınmadan önce filtrelenmesi olayına “desülfirizasyon” adı verilir. Bu işlemde karbon, sülfür ve kül gibi zararlı gazların atmosfere salınımı en aza indirgenmeye çalışılır.

Termik santral deyince aklımızda canlanan o büyük bacalar yoğuşturucuya gelen suyun soğuması için kullanılan soğutma bacalarıdır. Zararlı gazlar o bacalardan havaya salınmaz.

termik
Basit haliyle enerji üretim şeması

Avantajları

  • Genel olarak ucuz ve kalitesiz kömürler kullanılması sebebiyle oldukça ucuza enerji üretilir.
  • Genellikle kömür ve doğal gaz kullanan santraller bu iki yakıtın taşınabildiği her yere yapılabilir. HES’lerin aksine büyük bir avantaj.
  • Su buharı kullanılması sebebiyle kimyasal olarak besleme gerektirmez ve buhar ile sınırsız elektrik üretme imkânı olabilir.

Dezavantajları

  • Termik santrallerin üretim esnasında atmosfere karbon, sülfür, kül gibi zehirli gazlar salınır. Bunlarda çevre kirliliğine yol açar.
  • Tarım alanlarına yakın yerlere yapılan santraller oluşturdukları kirlilik sebebiyle tarım üretimi ve vahşi hayvanların doğal yaşam alanları için tehlike oluştururlar.
  • Kısa vadede ucuz olan üretim işletme ve bakım giderleri arttıkça daha pahalıya mal olacaktır.
  • Özellikle kömür kullanılan santraller sık sık arıza yapmakta ve ağır bakımlar gerektirmektedir. Buda verimliliğin düşmesine sebep olur.
  • Soğutma suyu olarak doğal kaynak suları kullanılır. (Deniz, akarsu, göl, yer altı suları) Bu kaynaklardaki sıcaklık değerlerinin değişmesi ekolojik açıdan ağır hasarlara sebep olur.

Kimileri için faydalı kimileri için oldukça zararlı olan devasa tesisler yüzyıldan daha fazla zamandır hayatımızdalar. Gelişen teknoloji ve yapılan çalışmalarla daha doğa dostu, verimli ve ucuz enerji yollarını bulacağımızdan şüphe yok. O zamana kadar bu santraller bizim için oldukça önemliler.

Kaynaklar: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Editör: Efe Şen