Jeotermal enerji, yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısı ve basıncın oluşturduğu sıcaklıkların; bölgesel atmosferik ortalama sıcaklığın üzerinde olan ve çevresindeki yer altı ve yer üstü sularına göre daha fazla çözülmüş mineraller, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su, buhar ve gazlar ile yüzeye taşınan ısı enerjisidir.
Jeotermal enerji; yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmeyen, ucuz, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir enerji türüdür.
Jeotermal kelimesi; İngilizce’de “yer” anlamına gelen “geo” ve “ısı” anlamına gelen “thermal” anlamına gelen kelimelerin birleşmesiyle meydana gelen bir terimdir.
Jeotermal kelimesinin Türkçe’deki karşılığını yer ısısı/ yer enerjisi olarak ifade edebiliriz.
Jeotermal enerji yerin derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu sıcak su ve buhardan yapay yollarla elde edilen enerjidir. Basitçe dünyanın iç sıcaklığından türetilmiş güçtür. Jeotermal kaynaklar yoğun olarak aktif kırık sistemleri ile volkanik ve magmatik birimlerin etrafında oluşmaktadır.
Bu termal enerji, yer kabuğunun altındaki kaya ve akışkanlarda bulunur. Sığ yerden yüzeyin birkaç km altına, hatta magma adı verilen son derece sıcak erimiş kayaya kadar uzanır.
Yağmur, kar, deniz ve magmatik suların yer altındaki gözenekli ve çatlaklı kayaç kütlelerini besleyerek oluşturdukları jeotermal rezervuarlar, yer altı ve reenjeksiyon koşulları devam ettiği müddetçe yenilenebilir ve sürdürülebilir özelliklerini korurlar. Kısa süreli atmosferik koşullardan etkilenmezler.
Jeotermal sistemdeki rezervuar, üretim ve reenjeksiyon; ancak jeotermal rezervuarlardan yapılan sondajlı üretimlerde jeotermal akışkanın çevreye atılmaması ve rezervuarı beslemesi bakımından, işlevi tamamlandıktan sonra tekrar yer altına gönderilmesi (reenjeksiyon) zorunludur. Reenjeksiyon birçok ülkede yasalarla zorunlu hale getirilmiştir.
Dünya’ da Jeotermal Alanlar;
1-Pasifik Ateş Çemberi
2-Atlas Okyanusu Adaları
3- Akdeniz Kuzey Kıyı Ülkeleri
4-Kıtaların İç Kesimleri
Jeotermal enerjinin kullanımda hiçbir risk faktörü taşımadığı (patlama, yangın, zehirlenme vb.) için son derece güvenilir olduğu kanıtlanmıştır. Kobe ve San Francisco depremlerinde meydana gelmiş olan zararın %70’i doğalgaz yangınlarından olmuştur.
İtalya Larderello sahasında 1904 yılından beri, Kaliforniya Geyser sahasında 100 yıldan fazla bir süredir jeotermal elektrik üretilmektedir.
1890’dan beri Boise Idaho’da (ABD) jeotermal ısıtma ve 1934’den bu yana Reykjavik İzlanda’da jeotermal merkezi ısıtma sistemi bulunmaktadır.
Ayrıca, Paris’in banliyölerinde 160.000 konut jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır.
Jeotermal Kaynaklar İle:
- Elektrik Enerjisi Üretimi,
- Merkezi Isıtma, Soğutma (Air-Conditioning), Sera Isıtması vb.
- Endüstriyel Amaçlı Kullanım, Proses Isısı Temini, Kurutma vb.
- Kimyasal Madde ve Mineral Üretimi, Karbondioksit, Gübre, Lityum, Ağır Su, Hidrojen vb.
- Kaplıca Amaçlı Kullanım (Termal Turizm)
- Düşük Sıcaklıklarda (30 °C) Kültür Balıkçılığı vb.
- Mineralli Su olarak kullanımları gerçekleştirilmektedir.
Neden Jeotermal Enerji?
- Yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmeyen enerji,
- Öz varlığımız, doğal kaynak,
- Temiz, çevre dostu (Yanma Teknolojisi Kullanılmadığı için ve Sıfıra Yakın Emisyon),
- Çok amaçlı ısıtma uygulamaları için ideal (Konutta, Tarımda, Endüstride, Sera Isıtmasında vb.),
- Meteorolojik koşullardan bağımsız (Rüzgar, Yağmur, Güneş vb’den bağımsız),
- Hazır enerji, elektrik üretiminde baz yük santralleridir,
- Fosil ve diğer alternatif enerji kaynaklarına göre çok daha ucuz,
- Arama kuyuları üretimine ve bazen reenjeksiyon kuyularına dönüştürülebilir,
- Güvenilir (Yangın, Patlama, Zehirleme Riski Yok),
- Elektrik üretiminde yük (üretim) faktörü %95’in üzerinde,
- Minimum alan ihtiyacı (Hidro, Güneş vb’nin tersine),
- Kolay ve hızlı devreye alma, işletme ve bakım (6 Ay–1 Yıl), uzun tesisat ömrü,
- Jeotermal lokal bir enerji olduğu, ithali ve ihracı ve uluslararası bir fiyatı olmadığı için savaşlara ve uluslararası problemlere neden olmaz,
- Jeotermal ısıtma evlere fuel-oil, mazot, kömür, odun atıklarının taşınmasını ortadan kaldıracağı için şehir içerisindeki trafiğin yükünü azaltır.
Jeotermal Enerji Çevre Dostudur
Jeotermal enerji ile yapılan ısıtma, elektrik üretimi vb. uygulamalarda, hiçbir atık çevreye ve atmosfere atılmamaktadır. A.B.D. Enerji Bakanlığı’nın verilerine (1998, Jeotermal Enerji Stratejileri ve Hedefleri Yayını) göre sera etkisi yaratan Karbondioksit emisyonu:
Kömürde; 900 – 1300 g/kWh,
Doğalgazda; 500 – 1250 g/kWh,
Güneş enerjisinde; 20-250 g/kWh,
Rüzgar enerjisinde; 20 -50 g/kWh,
Jeotermal enerjide; 20-35 g/kWh’ dır.
Jeotermal merkezi ısıtma sistemleri ve jeotermal elektrik üretim santrallerinde fosil yakıt kullanılmadığından, azot emisyonu ve sülfür dioksit emisyonu sıfırdır.
Jeotermal Enerjinin Kullanım Alanları
- Elektrik üretimi; jeotermal sahalarda açılan kuyulardan üretilen akışkan seperatörlerde buhar ve su olarak ayrıştırıldıktan sonra türbin ve jeneratör ile gerçekleştirilir.
- Isı üretimi; düşük sıcaklık, basınç ve debideki jeotermal kaynakların sera, organik tarım, ürün kurutma, bölgesel ısı ihtiyaçlarının karşılanması amacıyla değerlendirilmesidir.
- Termal turizm ve sağlık amaçlı kullanımı; insan sağlığına yararlı mineraller içerebilen düşük sıcaklıktaki jeotermal kaynaklı suların sağlık amaçlı kullanımıdır.
Türkiye’deki Jeotermal Enerji Potansiyeli
Bilindiği gibi jeotermal enerji, yenilenebilir, temiz, ucuz ve çevre dostu olan yerli bir yer altı kaynağıdır. Ülkemiz jeolojik ve coğrafik konumu itibarı ile aktif bir tektonik kuşak üzerinde yer aldığı için jeotermal açıdan dünya ülkeleri arasında zengin bir konumdadır.
Ülkemizin her tarafında yayılmış yaklaşık 1.000 adet doğal çıkış şeklinde değişik sıcaklıklarda jeotermal kaynaklar mevcuttur.
Türkiye jeotermal potansiyeli bakımından Avrupa’nın 1. ülkesi ve kurulu güç bakımından ise Dünyanın 4. ülkesi konumundadır.
Jeotermal enerjiden en çok elektrik üreten ilk beş ülke; ABD, Endonezya, Filipinler, Türkiye ve Yeni Zelanda şeklindedir. Ülkemizde yer alan jeotermal kaynakların dağılımını gösteren harita aşağıda yer almaktadır.
Ülkemizin jeotermal potansiyeli oldukça yüksek olup; potansiyel oluşturan alanların %78’i Batı Anadolu’da, %9’u İç Anadolu’da, %7’si Marmara Bölgesi’nde, %5’i Doğu Anadolu’da ve %1’i diğer bölgelerde yer almaktadır.
Jeotermal kaynaklarımızın %90’ı düşük ve orta sıcaklıkta olup doğrudan uygulamalar (ısıtma, termal turizm, çeşitli endüstriyel uygulamalar vb.) için, %10’ u ise dolaylı uygulamalar (elektrik enerjisi üretimi) için uygundur.
Jeotermal enerji uygulamalarında ilk elektrik üretimi 1975 yılında 0,5 MWe güce sahip Kızıldere Santrali ile başlatılmıştır.
Dünyada jeotermal enerji kurulu gücü 2018 yılı sonu verilerine göre 14.9 GWe düzeyindedir. Jeotermal enerjiden elektrik üretiminde ilk 5 ülke; ABD, Filipinler, Endonezya, Türkiye ve Yeni Zelanda şeklindedir. Elektrik dışı kullanım ise 70.000 MWt’i aşmış olup, Dünya’da doğrudan kullanım uygulamalarındaki ilk 5 ülke ise ABD, Çin, İsveç, Belarus ve Norveç’tir.
Jeotermal kaynakların arama ve ortaya çıkarılması çalışmaları MTA Genel Müdürlüğü tarafından 1962 yılında başlatılarak bugüne kadar getirilmiş olup 287,5 °C sıcaklığa kadar ulaşan yüksek sıcaklıklı jeotermal kaynaklar keşfedilmiştir.
1990’lı yıllardan 2004 yılına kadar uygulanan politikalardan dolayı durma noktasına gelen jeotermal enerji arama çalışmalarına hız verilmiş ve sondajlı jeotermal enerji aramaları 2.000 metrelerden 28.000 metrelere, jeotermal enerji aramaları için MTA Genel Müdürlüğüne sağlanan ödenek ise yaklaşık 10 katına çıkarılmıştır.
2005 yılından itibaren bakanlığımız desteğiyle, mevcut kaynakların geliştirilmesi ve yeni kaynak alanlarının aranması çalışmalarına ağırlık verilmesi nedeniyle, 2004 sonu itibari ile 3100 MWt olan kullanılabilir ısı kapasitesi, 2018 yılı Aralık sonu itibari ile ilave 1900 MWt ısı enerjisi artışı ile 5000 MWt’e yükselmiştir.
MTA tarafından 173 adet olan keşfedilmiş jeotermal saha sayısı da sondajlı aramalarla 10 adedi elektrik üretimine uygun olan yeni sahaların keşfiyle 239 sahaya çıkarılmış olup, bugüne kadar toplam 634 adet, 412.250 metre sondajlı arama çalışması yapılarak doğal çıkışlar dahil açılan kuyularla yaklaşık 5000 MWt ısı enerjisi elde edilmiştir.
2008 yılında, Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Kanunu’nun yürürlüğe girmesi ve özel sektörün de jeotermal arama, geliştirme ve yatırım çalışmalarında devreye girmesiyle, ülkemiz toplam jeotermal ısı kapasitesi (görünür ısı miktarı) 35.500 MWt’e ulaşmıştır.
5686 Sayılı Kanun ile mevcut mevzuat boşluğunun giderilmiş olması, yeni teşviklerin getirilmiş olması, arama çalışmalarının yoğunlaştırılması bunun sonucunda bulunan yeni sahaların MTA Genel Müdürlüğü tarafından ihale usulü ile yatırımcıya devredilmiş olması ve 5686 sayılı yasanın yürürlüğe girdiği 2008 yılı itibarı ile özel sektöründe arama çalışmalarına katılması gibi önemli gelişmeler sonrasında; jeotermal yatırımlarında son dönemde büyük artış olmuştur.
2008 yılından bugüne kadar 16 adedi elektrik üretimine uygun toplam 101 adet saha ihale yoluyla yatırımcıya devredilmiştir. MTA tarafından ihale usulü ile yatırımcıya devredilen jeotermal kaynaklarda yapılan yatırımlarla jeotermal kaynaklar, ekonomi ve istihdama en büyük katkı sağlayan sektör haline gelmiştir.
2002-2019 Yılları İçin Türkiye’deki Jeotermal Uygulamaların Karşılaştırılması
- Elektrik üretimine uygun saha sayısı 2002 yılında 16 iken, 2018 yılında 25 adede çıkmıştır.
- Sera ısıtması 2002 yılında 500 dönüm iken, 2019 yılında 4052 dönüme çıkmış, %710 artış olmuştur.
- Konut ısıtması 2002 yılında 30.000 konuttan, 2019 yılında 125.000 konut eşdeğerine çıkmış, %316 artış olmuştur.
- Elektrik üretiminde kurulu güç 2002 yılında 15 MW’e iken, 2019 yılında 1304 MW’e çıkmış, %8600 artış olmuştur.
- Ülke görünür ısı kapasitesinde ise 2002 yılında 3000 Mwt’den, 2019 yılında 35.500 MWt’e (özel sektörle birlikte) çıkmış %1083 artış sağlamıştır.
Türkiye’nin muhtemel jeotermal ısı potansiyeli 31500 MWt elektik üretimi için olan potansiyel 2000 MWe olarak tahmin edilmektedir. Ülkemizde jeotermal enerjinin kullanımına ilişkin veriler aşağıda yer almaktadır:
Doğrudan Kullanım
- Bölgesel ısıtma (şehir, konutlar) : ~140000 konut eşdeğeri (~1205 MWt)
- Sera ısıtma : ~ 4283000 m2 (820 MWt)
- Termal ve sağlık tesisleri ısıtma :
~46400 konut eşdeğeri (420 MWt)
- Termal su ısıtma :
~400 kaplıca (1005 MWt)
- Zirai kurutma : ~2 MWt
- Isı pompaları : ~43 MWt
- Soğutma: ~0,35 MWt
Toplam: ~ 3495 MWt (340.000 konut eşdeğeri) (teorik ısı potansiyelinin %9,8’i)
Dolaylı Kullanım
Toplam Elektriksel Kurulu Güç : 1515 MWe
CO2 üretimi : ~240000 ton/yıl
Bölgesel Isıtma Uygulamaları
Ülkemizin sahip olduğu ısıl jeotermal enerji potansiyeli bazı bölgesel ısıtma uygulamaları ile değerlendirilmeye çalışılmaktadır. Potansiyeli yüksek yerleşim yerlerinde yer alan bölgesel ısıtma uygulamalarına ait detaylar aşağıdaki tabloda yer almaktadır.
Elektrik Üretimi
Bölgesel ısıtmanın yanı sıra elektrik üretiminde de yaygın olarak kullanılan jeotermal enerji Aralık 2020 sonu itibariyle 1.613 MW, toplam elektrik üretimi içerisindeki payı % 3,25 olup yıllara göre kurulu güç değişimi ve toplam elektrik üretimi içerisindeki payı aşağıdaki grafiklerde yer almaktadır.
Özetle; özellikle saklı maliyeti yüksek olan konvansiyonel enerji türleri ile karşılaştırıldığında en düşük maliyet seçeneğini sunar.
Jeotermal enerji kullanımı sayesinde yerli enerji üretimi artmakta ve enerji ihtiyacı kapatılabilmektedir. Türkiye’de, jeotermal ısıtma sayesinde doğrudan ve dolaylı elektrik enerjisi ve ısı enerjisi tasarrufu sağlanmaktadır.
Özellikle büyük enerji tüketimi ve az sayıda santral bulunan Batı Anadolu’da jeotermal ısıtma yapılarak, ısıtma için elektriğe olan talep azalacaktır.
Ucuz jeotermal ısıtma ve soğutma sayesinde elektrik tasarrufu yapılıp ucuza ikame sağlanacaktır.
Özetle; özellikle saklı maliyeti yüksek olan konvansiyonel enerji türleri ile karşılaştırıldığında en düşük maliyet seçeneğini sunar.
Jeotermal enerji kullanımı sayesinde yerli enerji üretimi artmakta ve enerji ihtiyacı kapatılabilmektedir. Türkiye’de, jeotermal ısıtma sayesinde doğrudan ve dolaylı elektrik enerjisi ve ısı enerjisi tasarrufu sağlanmaktadır.
Özellikle büyük enerji tüketimi ve az sayıda santral bulunan Batı Anadolu’da jeotermal ısıtma yapılarak, ısıtma için elektriğe olan talep azalacaktır.
Ucuz jeotermal ısıtma ve soğutma sayesinde elektrik tasarrufu yapılıp ucuza ikame sağlanacaktır.
- Jeotermal enerji ucuzdur.
- Jeotermal enerji özvarlığımızdır.
- Dışa bağımlılığı yoktur.
- Döviz tasarrufu sağlamaktadır.
- Entegre kullanım imkânı vardır.
- Jeotermal enerjinin satış fiyatının belirlenmesinde uluslararası piyasalara bağlılığı yoktur.
Özellikle iş insanların bu enerjiye ilgi göstermesi için kanun koyucular daha cazip imkanlar sunmasında ülkemizin geleceği adına kanımca çok faydası var.
Görüşmek dileğiyle…
Kaynakça:
1-) Jeotermal Enerji – Taş Analizi
https://www.karfo-endustriyel.com.tr/tr/cozumler/endustriyel-mikroskop-cozumleri/mineral-cevher-incelemeleri/jeotermal-enerji-tas-analizi
2-) Jeotermal
https://enerji.gov.tr/eigm-yenilenebilir-enerji-kaynaklar-jeotermal
3-) Jeotermal Enerji Nedir
http://www.jeotermaldernegi.org.tr/sayfalar-Jeotermal-Enerji-Nedir-
4-) Jeotermal Enerji Nedir
https://yenader.org/tr_tr/jeotermal-enerji-nedir/
5-) Türkiye Jeotermal Enerji Potansiyeli ve Arama Çalışmaları
https://www.mta.gov.tr/v3.0/arastirmalar/jeotermal-enerji-arastirmalari
