Çevre sorunlarıyla boğuşan ve giderek kirlenen dünyamızda, doğaya en çok zarar veren unsurlardan biri de enerji elde etme yöntemleridir. Başta termik santral ve HES’ler olmak üzere, bazı enerji kaynaklarının gezegene verdiği zararlar tartışıladursun, dünya yeni ve daha çevreci bir elektrik elde etme yöntemini keşfetti; Uçurtmadan elektrik üretme.
Dünya giderek kalabalıklaşıyor ve enerji ihtiyacı her geçen gün biraz daha artıyor. Enerji ihtiyacı artıkça da hükümetler ve tedarikçiler kaynak arayışına gidiyor. Artan talep, bazen insanoğlunu yaşadığı gezegene zarar veren yöntemler uygulamaya itiyor. Termik santraller, nükleer enerji, HES gibi elektrik üretme yöntemleri günümüzde çok tartışılıyor, çok eleştiriliyor.
Fosil yakıtların giderek tükenmesi zaten termik santrallerin sonunu yavaş yavaş getiriyor. Nükleer enerjinin riskli ve kurulum maliyeti yüksek bir enerji elde etme yöntemi olması, HES’lerin de su kaynaklarına zarar vermesi, ilgilileri yeni ve çevreci elektrik üretme yöntemleri arayışına itiyor.
İşte bu arayıştan da ilginç ve ilginç olduğu kadar da çevreyi koruma adına yararlı bir yöntem doğdu; Enerji uçurtmaları…
Bilim adamları, pahalı rüzgâr tribünleri olmadan daha yüksek irtifada uçurtma santralleri kurmak için harekete geçti. Bunun sonucunda da uçurtma hareketlerinden enerji elde etmenin yolu bulundu. Sistem aslında zor değil;
Uçurtmadan enerji elde etme teknolojisi, otomatik olarak kontrol edilen ipli kanatların uçuşundan (sörf veya yelken açmak için kullanılan güç uçurtmaları gibi) yararlanarak yüksek irtifalı rüzgâr enerjisini elektriğe dönüştüren yenilikçi bir teknoloji.
Hollanda’ da yapılan bir araştırmada, yerde jeneratöre zincirle bağlanan ve 800 metre yüksekliğe bırakılan bir uçurtmanın 10 kw elektrik ürettiği belirlendi. Uçurtma sisteminden 100 megavatlık enerji elde edilmesi, 100 bin evin elektriğinin bu sistemle karşılanabilmesi anlamına geliyor.
Neden uçurtma enerjisi?
Günümüzde rüzgârdan elektrik üretiminde kullanılan irtifa 200 metre ile sınırlıdır. Daha yüksek irtifalardaki rüzgâr, çok daha güçlü ve kalıcıdır. İşte uçurtmadan enerji elde etme yöntemi, yüksek irtifalardan yararlanmak için geliştirilmiştir. Bu yöntemde 14, 25 veya 50 metrekare genişliğinde uçurtmalar kullanılmaktadır.
Tarihçesi
Uçurtma gücü üretmeyle ilgili ilk araştırmalar, 1993 yılında Wubbo Ockels tarafından başlatılmıştır. Araştırmayı yapan grubun başkanlığını yürüten Prof. Ockels`a destek veren Google ise yerden 800 metre yükseğe çıkabilen uçurtmalar için yatırım yaptı. Firma, bir Amerikan uçurtma imalatçısı ile anlaşarak bu işe 10 milyon dolar yatırdı. İngiliz ve Amerikan uçurtma üreticilerinin yanı sıra İtalyanlar da olabildiğince yükseğe çıkabilen uçurtma üretmek için çalışmalarına hız verdi.
Onu 1997 yılında merdivenli çekme teknolojisi için yapılan patent başvurusu izlemiştir. Araştırma grubu 2005 yılında kurulmuştur ve günümüzde 7 çalışan üye ve yaklaşık aynı sayıda yüksek lisans öğrencisinden oluşur. Hava (Uçuş) Kaynaklı Rüzgâr enerjisi, Delft Teknoloji Üniversitesinde, 2010 yılında 70’den fazla öğrenciyi çeken “Uçurtma Gücü Üretme ve İtme Gücü” ve “Rüzgâr Gücü” adlı iki yüksek lisans dersine konu olmuştur.
KITEnerg teknolojisi ilk olarak 2007 yılında enerji sektörde çalışan bir şirketin ürünü olarak piyasaya çıkarıldı (sequoia automation). İtalyan dizaynı bir ürün olan bu teknoloji, kullanılabilirliği ve yatırım kolaylıkları sayesinde, nerdeyse dünya üzerinde her yerde uygulanabilir bir teknoloji olarak lanse edildi..
Nasıl çalışır?
Sistem, bağlama ipi sarılıp çözüldükçe değişen, periyodik olarak pompalama yapılan döngülerle çalışır. İp çözülürken, uçurtma yüksek hızda (70 – 90 km/h) sekiz haneli manevrayla uçar. Bu da, yüksek bir çekme kuvveti yaratır (7 m/s rüzgar hızında 3.1 kN) ve bu kuvvet makara ve bağlı olan 20 kW’lık jeneratörle elektriğe dönüştürülür. Maksimum ip uzunluğuna ulaşıldığında, (yönlendiren) arka ipler serbest bırakılır ve uçurtmanın gücü sona erer, öyle ki tüm kanat döner ve rüzgâra uyum sağlar. Makara/jeneratör modülü vinç gibi kullanılarak, uçurtma bir sonraki pompalama döngüsüne başlaması için ilk pozisyonuna geri çekilir. Gücü sona erdirmek, ip sararken çekme kuvvetini %80 oranında azaltır ve bu nedenle ip sararken harcanan enerji ip sökme sırasında ortaya çıkan enerjinin sadece bir kısmıdır. Bu teknolojinin en önemli unsuru, makara/jeneratör modülünün otomatik kontrolü ve senkronizasyonu, ve uçurtmanın uçuş dinamikleridir.
Uçurtmalar, dünyada güçlü ve sürekli rüzgârların estiği her yerde, yerden 500 ila 1000 metre yukarıda çalışır ve uygun dönen mekanizmalar ve elektrik jeneratörleri ile iplerin çekme kuvvetini mekanik ve elektriksel güce dönüştürerek yer seviyesinde elektrik üretilir.
Faydaları
Uçurtma enerjisi jeneratörleri, güçlü ve sürekli rüzgârların bulunduğu her yerde, rüzgâr kulesi teknolojisinin ulaştığı 50-150 m’den çok daha yüksek irtifalarda çalışacaktır. Bu da, üretilen yıllık enerjinin çok daha yüksek miktarlara ulaşması anlamına gelir. Rüzgârın aralıklı olması nedeniyle, bir rüzgâr jeneratörünün yıl boyunca ürettiği ortalama güç, Kapasite Faktörünün (CF) gösterdiği gibi itibari gücün sadece bir kısmıdır.
Uçurtma enerjisi (Kitenergy) teknolojisi, günümüzdeki rüzgâr teknolojisinden en az iki kat daha yüksek CF değerlerine ulaşır, böylece aynı maliyetle bile ekonomik getiriyi en az iki katına çıkarır. Esasen daha önce belirtilen yapısal nedenlerden dolayı, KITEnrg-yoyo’nun itibari gücünün MW bazında maliyetinin, rüzgâr kalesinden daha düşük olması beklenmektedir. Ayrıca mevcut rüzgâr teknolojisine elverişli olmayan yerler de Uçurtma enerjisi teknolojisiyle ekonomik olarak uygun hale gelebilir.
Tüm yenilenebilir enerji teknolojileriyle karşılaştırıldığında yüksek irtifalı rüzgâr metre kare başına en fazla enerjiye (W/m2) sahiptir. 800 m’de bulunan rüzgâr gücü, yerden yaklaşık 80 m yükseklikte çalışan mevcut rüzgâr türbinlerinin gücünden 4 kat daha fazladır.
Uçurtma enerjisi teknolojisi, bir rüzgâr çiftliği kurulduğu düşünüldüğünde mevcut rüzgâr türbinlerinden 7 kat daha yüksek bir güç yoğunluğuna ulaşabilir. Bu kadar yüksek rakamlara, rüzgâr çiftliğinin yerleşim optimizasyonundaki yüksek esneklikle, diğer bir deyişle kanatların farklı irtifalarda uçabilmesi böylece aerodinamik etkileşimin engellenmesi sayesinde ulaşılabilir.
Esasen elde edilen sonuçlar, bu teknolojinin fosil enerjiden daha düşük üretim maliyetleriyle neredeyse her yerde büyük miktarlarda yenilenebilir enerji üretme potansiyeline sahip olduğu göstermektedir.
Dünya harekete geçti
Bilim adamları uçurtmadan 50 kw`lik elektrik üretmek için kolları sıvadı. `Ladermill` adını verdikleri çalışmada bu sefer daha fazla uçurtma kullanılacak. Almanya’da projenin uygulama safhasına geçildi; ilk denemeler olumlu geçti. İngiltere Rüzgâr Enerjisi Kurumu ise kapılarının projeye açık olduğunu duyurdu. Günümüzde, Avrupa’da megawattsaatine 43 euro verilen elektriği 1,5 euro’ya yani yaklaşık 30 kat daha ucuzuna üretebilen bu teknolojiye, geleceğin teknoloji olarak bakılıyor ve pek çok hükümet, kurum ve kuruluş konuyla ilgili araştırmalara büyük destekler sağlıyor.
Türkiye’nin bir uçurtma müzesi var
Sokak oyunları kültürünün bir parçası ve çocukluğumuzun vazgeçilmez eğlencelerinden biri olan uçurtmanın ülkemizde bir müzesi olduğunu biliyor muydunuz? İstanbul Üsküdar’da bulunan Üsküdar Belediyesi Mehmet Naci Aköz Uçurtma Müzesi, dünyanın çeşitli ülkelerinden gelmiş binlerce uçurtma ve uçurtmayla ilgili malzemesiyle, ziyaretçilerine hem görsel bir şölen sunuyor hem de ülkemizdeki uçurtma kültürünün yaşatılmasına katkıda bulunuyor.
Milattan Önce 300’lü yıllarda Çin’de doğan, 13. yüzyılda Avrupa’ya, 15. yüzyılda ise ülkemize ulaşan uçurtma, eskimeyen sokak oyunlarımız ve oyuncaklarımız arasındaki yerini koruyor. Uzakdoğu’da dini ayinler ve inanışlarda kullanılan, savaşlarda haberleşme aracı olarak kendine yer bulan, batıya geçtiğinde ise pek çok bilimsel deneyde aktif rol alan uçurtma, ülkemizde ise hala bahar oyuncağı olarak algılanıyor.
Uncular Caddesi Bakıcı Sokak’ta, iki katlı 500 metrekarelik bir alanda faaliyet gösteren Mehmet Naci Aköz Uçurtma Müzesi’nde, dünyanın 26 ülkesinden toplanmış 2 binden fazla uçurtma ve uçurtma ile ilgili malzeme sergileniyor. Müzede 2 ayrı müze salonu, 3 uçurtma atölyesi alanı, 1 okuma salonu ve film kulübü bulunuyor. Mehmet Naci Aköz Uçurtma Müzesi, ziyaretçilerine haftada 6 gün kapılarını açıyor.
