Dalga Enerjisi Nedir, Nasıl Üretilir?

Dünyamızın şekli nedeniyle Güneş’in farklı ısınma hareketleri oluşmaktadır. Sıcaklık farklarının meydana gelmesiyle birlikte rüzgârlar oluşur. Rüzgârlar, özellikle okyanus kütleleri üzerinde oluşturduğu yükselme ve alçalma hareketlerini meydana getirir. Güneş’in etkisiyle oluşan rüzgârın su kütlelerinde yaptığı bu etki sayesinde dalga enerjisi meydana gelir.
Dalga enerjisi; temelde Arşimet prensibi ve yerçekimi kanunundan yararlanarak hazırlanmış düzeneklerdir. Kullanılan her bölgedeki dalgaların boyut ve şiddeti farklı olduğundan dolayı tek bir sistem yerine çoklu sistemler geliştirilmiştir. Açığa çıkan bu enerji, dalga enerjisi dönüştürücüleri vasıtasıyla toplanır. Dalga hareketlerini mekanik veya hidrolik enerji olmak üzere iki enerji türüne dönüştürerek elektrik enerjisi üretilir. Üretilen bu enerjinin transformatörler yardımıyla kullanılacak bölgelere dağıtımı gerçekleştirilir.

Dalga Enerjisi ile Elektrik Nasıl Üretilir?

Dalga enerjisi, deniz yüzeyindeki su hareketlerinden elde edilen yenilenebilir bir enerji türüdür. Çeşitli sistemler aracılığıyla mekanik veya elektrik (hidrolik) enerjisine dönüştürülmesi de “Dalga enerjisi nedir?” sorusuna yanıt olabilir. Dalga gücüne göre tasarlanan santraller, kıyı şeridinde, kıyıya yakın bölgelerde ve kıyıdan uzak açık denizlerde olmak üzere üç temel şekilde konumlandırılır.

Kıyı Şeridi Uygulamaları

Kıyıya gömülü olarak çalışan bu sistemler, erişilebilirlik açısından avantajlı ancak verimlilik açısından sınırlı olabilir. Başlıca sistemler şunlardır:

● Salınımlı Su Balonu (Oscillating Water Column): Yatay bir platformun altında bulunan boşluklara suyun girişine izin verilir. İçeri dolan su, üstteki havayı sıkıştırarak basınç oluşturur. Bu basınçlı hava, türbinleri döndürerek enerji üretimini sağlar.

● Daralan Kanal (Tapered Channel): Geniş giriş ve dar çıkışa sahip bir su kanalı sistemidir. Geniş ağızdan giren dalga, hazneyi hızla doldurur ve suyun basıncı türbinlere yönlendirilerek elektrik üretilir.

● Pendu (Pendulum System): Dikdörtgen bir kutunun denize açık tarafında, dalgaların etkisiyle salınan bir kapak sistemi bulunur. Bu kapak hareket ettikçe hidrolik pompalar çalışır ve enerji üretimi gerçekleşir.

Kıyıya Yakın Uygulamalar

Genellikle 10–20 metre derinlikte ve kıyıya yakın bölgelerde kurulur. İki farklı teknolojiyle uygulanır:

● Osprey Sistemi: Deniz tabanına yerleştirilen türbinlerle çalışır. Gelen dalgalar suyun hareketini kullanarak türbinleri döndürür.

● Oyster (İstiridye) Dönüştürücüsü: Dalga enerjisini kullanarak istiridye gibi açılıp kapanan bir kapak sistemine sahiptir. Bu mekanizma sayesinde deniz suyu karaya taşınır ve orada enerjiye dönüştürülür.

Kıyıdan Uzak Uygulamalar

Açık denizlerde, 30–40 metre derinliğe kadar olan bölgelerde kurulur. Yüksek enerji potansiyeline sahiptir. Ancak kablolama, bakım ve temizlik açısından zorluklar barındırır. Uzun elektrik hatları gerektirir ve deniz koşullarına dayanıklı yapılarla desteklenmelidir.

Dalga Enerjisi ve Gelgit Enerjisi Arasındaki Farklar

Dalga enerjisi ve gelgit enerjisi arasındaki farkı anlamak için öncelikle bunları tanımlamak gerekir. “Gelgit enerjisi nedir?” sorusuna verilebilecek cevap dalga enerjisinin tanımı içinde yer alır. Güneş, rüzgâr ve dalgalardan elde edilen ve çeşitli işlemler sonucu son hâle ulaşan dalga enerjisi, özellikle gelgit hareketleri sebebiyle oluşur. Yani gelgit hareketlerinin olması aslında bu enerjinin açığa çıkmasında bir yardımcıdır.

Gelgit enerjisi, Ay ve Güneş’in Dünya üzerindeki çekim etkisiyle okyanuslarda meydana gelen su seviyesindeki yükselme ve alçalmaların, yani gelgit olaylarının bir sonucu olarak oluşur. Ay’ın Dünya’ya yakınlığı nedeniyle özellikle onun çekim gücü, okyanus sularının belirli zamanlarda kabarmasına ve ardından geri çekilmesine neden olur. Bu hareket, düzenli ve tahmin edilebilir olduğundan enerji üretimi açısından değerlidir. Gelgit sırasında suyun hareketiyle oluşan kinetik enerji, türbinler aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülür.
Gelgit enerjisi, oluşturulmak istenen gelgitin akışından destek alırken dalga enerjisi oluşan dalgaların hareketinden yararlanır. Her ikisiyle de elektrik üretimi için çeşitli sistemler vardır. Yine de dalga enerjisi avantajları ve dezavantajları arasında yenilenebilir bir enerji kaynağı olmasına karşın kurulum zorlukları sayılabilir. Benzer şekilde gelgit enerjisi avantajları ve dezavantajları da yenilenebilir enerji kaynakları arasında değerlendirilir.

Dalga Enerjisinin Avantajları

● Fosil yakıtlara oranla yenilenebilir enerji kaynağı olması nedeniyle çevre dostudur.

● Dışarıdan ek işlem gerektirmeden sürekli enerji sağlar.

● Bazı sistemlerde kablo ve ek ekipman gerektirmediğinden maliyeti düşüktür.

● Deniz ekosistemine katkıda bulunur.

Dalga Enerjisinin Dezavantajları

● Deniz canlılarının yaşam alanını tehdit edebilir.

● Sediment hareketlerini etkileyebilir.

● Geniş çaplı kurulumlar balıkçılığı olumsuz etkileyebilir.

● Gürültü kirliliği yaratabilir.

● Kurulum maliyeti yüksektir.

Dünyada ve Türkiye’de Dalga Enerjisi

Dalga hareketlerinin sık ve düzenli olduğu bölgelerde dalga enerjisi çalışmaları aktif şekilde yürütülmektedir. İskoçya’daki Pelamis cihazı örnek gösterilebilir. Dünyada en avantajlı bölgeler Kuzey ve Güney yarımküre arasındaki bölgelerdir. Ülke bazında güçler: İrlanda 21 GW, Danimarka 3,4 GW, Portekiz 10 GW, İngiltere 120 GW, İsveç 1 GW.
Türkiye’de dalga enerjisi potansiyeli düşük olsa da İzmir ve Antalya en yüksek değerlere sahiptir. Ege Denizi, Akdeniz, Karadeniz ve Marmara’da potansiyel mevcuttur. Kurulum öncesinde rüzgâr ve dalga verileri dikkate alınmalıdır.