Termal enerji depolama, günümüzde enerji kaynaklarının hızla tükenmesiyle birlikte üzerinde en çok çalışılan sürdürülebilir enerji çözümlerinden biri hâline gelmiştir. Günlük yaşantımızın her alanında enerji ihtiyacı görülmektedir. Bu kullanılan enerji türlerinin birçoğu da yenilenemez enerji kaynaklarıdır. Yenilenemez enerji kaynaklarından bazıları petrol, doğalgaz, bor, kömür gibi kaynaklardır. Bu kaynakları ise insanoğlu hızla tüketmektedir. Gelişmiş ülkeler, gelişmişlik derecelerine paralel olarak enerji kullanımını savunma, askeri ve teknolojik alanlar başta olmak üzere genişleterek bu enerji türlerinin tükenmesini daha da hızlandırmaktadır.
Yenilenemez enerji kaynaklarının tükenme hızı bilim insanlarını tedirgin etmektedir. Bilim insanları, hızlı tükenmelere karşı çeşitli araştırmalar yapmaktadır. Bu araştırmaların önemli bir kısmı, yenilenebilir kaynakların (güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi gibi) depolanabilir hâle getirilmesi üzerine yoğunlaşmaktadır. Enerji depolama sistemleri yalnızca üretim değil, enerjinin verimli ve sürdürülebilir şekilde kullanılabilmesi açısından da kritik bir rol oynamaktadır. Bu alanda hidrojen depolama teknolojileri, en büyük mühendislik problemlerinden biri olarak öne çıkmaktadır.
Bu projelerden biri, yakın zamanda ülkemizde de görmeye başlayacağımız konteynerlerde depolanan enerji sistemleridir. New York Küresel Araştırma Merkezi tarafından ortaya çıkarılan bu sistem, enerji depolama sistemlerine yeni bir boyut kazandırmaktadır. Bu projeyle 4 MW enerji üretilebilmektedir. 4 MW, yaklaşık olarak 145 evin bir gün boyunca harcadığı enerjiye denk gelmektedir.
Bir Ampulü 1 Yıl Yakmak Mümkün mü?
Teorik olarak bir ampulü bir yıl boyunca yakmak mümkündür, ancak bu durum kullanılan ampulün gücüne ve enerji kaynağının sürekliliğine bağlıdır. Örneğin 10 watt gücünde bir LED ampul, bir yıl boyunca kesintisiz çalıştırıldığında yaklaşık 87,6 kWh enerji tüketmektedir. Bu miktar, uygun şekilde tasarlanmış bir enerji depolama sistemi tarafından karşılanabilir.
Özellikle termal enerji depolama sistemleri, güneş veya rüzgâr gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerjinin depolanmasını mümkün kılarak düşük güçlü elektrikli cihazların uzun süre çalıştırılabilmesine olanak tanımaktadır. Bu nedenle bir ampulü bir yıl boyunca yakmak, günümüz teknolojileriyle teorik olarak ulaşılabilir bir hedef olarak değerlendirilmektedir.
Termal Enerji Depolama Sistemleri
Termal enerji depolama, isminden de anlaşılabildiği üzere ısıyı depolayabilen ve daha sonra tekrar enerjiye dönüştürebilen sistemlerdir. Ülkemizde de bu tür sistemlerle ilgili yeni çalışmalar başlamıştır. Gerek üniversitelerde gerekse sanayide birçok bilim insanı bu projelere oldukça ilgi göstermektedir. Bunun temel nedenleri; çevreci olmaları ve tasarruf açısından oldukça verimli sistemler sunmalarıdır.
Termal enerji depolama sistemleri, genel olarak zararlı gazlara ihtiyaç duymadan ısıtma ve soğutma işlemlerini doğrudan gerçekleştirebilmektedir. Bu sayede günümüzde elektriğe duyulan ihtiyacın bir kısmının azaltılması hedeflenmektedir. Buna bağlı olarak enerji santrallerine olan bağımlılık azalacak ve fosil yakıt gibi yenilenemez enerji kaynaklarının kullanımı düşecektir.
Termal enerji depolama iki temel yöntemle gerçekleştirilmektedir. Bunlar ısıl yöntemler ve kimyasal yöntemlerdir. Bu yöntemler kullanılarak geliştirilen uygulamalar; evlerde, iş yerlerinde, fabrikalarda ve sanayi tesislerinde günlük enerji ihtiyacının karşılanmasına katkı sağlamaktadır. Tüm bu süreçler zararlı gaz salınımı olmadan gerçekleştiği için termal enerji depolama sistemleri, sürdürülebilir enerji çözümleri açısından oldukça faydalı bir seçenek olarak öne çıkmaktadır.
Termal Enerji Depolama Sistemlerinin Geleceği
Günümüzde artan enerji ihtiyacı ve çevresel kaygılar, termal enerji depolama sistemlerine olan ilgiyi her geçen gün artırmaktadır. Özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının süreksiz yapısı, bu tür depolama çözümlerini zorunlu hâle getirmektedir. Üniversiteler, araştırma merkezleri ve sanayi kuruluşları tarafından geliştirilen yeni malzemeler sayesinde termal enerji depolama sistemlerinin verimliliği her geçen gün artmaktadır.
Önümüzdeki yıllarda bu sistemlerin konutlardan sanayi tesislerine kadar çok daha geniş bir kullanım alanına yayılması beklenmektedir.
Kaynakça
-
DergiPark
Termal Enerji Depolama Materyali Olarak Diyatomit / Faz Değiştiren Madde Kompozitlerinin Üretilmesi
Erişim adresi: https://dergipark.gov.tr -
Kariya, J., Kato, Y.
Development of Thermal Energy Storage Material Using Porous Silicon Carbide and Calcium Hydroxide
Journal of Energy Storage, akademik çalışma.
