GEZEGENİMİZ, DÜNYA VE ENERJİ SORUNLARI

Çeviri: Ali AY TEKİN*

Hattan 40 bin yıl önce Pekin Adamları'nın ma

ğaralarında yakılan, kendisine tapınılan ve ef

sanelere konu olan ateş, uygar toplumların

üzerinde yükseldiği teknolojilerin de temel bir

öğesi olagelmiştir. Fosil yakıtlarla çalışan ma

Bu yazıyı hazırlayan Ged.R.Davis (mühendis kinalar, insan ve hayvanların kas gücünün yerini alarak

ve ekonomist) "Shell International Petroleum endüstri toplumlarının ortaya çıkışını hazırlamıştır. Günü

Co. Ltd. Landon" şirketinde çalışmaktadır. müzde, düzenli enerji kaynakları olmaksızın kentler, en

Son on yılda çevre üzerine birçok incelemeler

düstriyel etkinlikler ve ulaşım sistemlerinin işlev görmele ri olanaksızdır.

yapmış ve özellikle enerji sektörünün korumacı

bir dünya görüşüne uyarlanmasını insan sayısının azlığı, enerji gereksinimlerinin de pişirme

araştırmıştır.

ve ısıtma ile sınırlı kalması atmosfer, hidrosfer ve yerkü reye ciddi zararlar vermeden enerjiden yararlanılmasını

olanaklı kılabiliyordu. Ancak, artan nüfusla büyüyen

Bu yazıda; içinde yaşadığımız gezegenimizi yok oranda enerji kullanımı potansiyel bakımdan yıkıcı bir gü etmeden enerji gereksinimlerimizi karşılama ce dönüşmüştür. Bir yandan atıklarla hava, su ve toprak kirlenmekte, öte yandan, daha geniş planda, enerji tüke olanaklarımız gözden geçirilmektedir. Uygun timinin sera etkisini artırması olasılığı büyümektedir. Bu, önlemler alınarak bu konuda pek çok şeyler bizi bir açmazla karşı karşıya getiriyor; düzgün kullanıldı

yapılabileceği ortaya çıkmaktadır. ğında enerji teknolojileri gezegenimizin her yanında maddi refahın gerçekleşmesinin araçları olabilmekte, an

cak günümüzdeki eğilimlerin böyle sürmesiyle de çevre

(*) Scientific American Spedal ISSUE September 1990 (**) Elektrik Y . Mühendisi

miz bozulmakta, değeri olmayan, belirsiz bir yaşam orta mı doğmaktadır.

insanoğlu, her yıl yerkürenin yüzeyine çarpan güneş ışınım enerjisinin küçük bir kısmını bile kullanabilseydi, enerji sorunlarımız çözülmüş n olurdu.

Bu yazıda, enerji isteminin uygun ve güvenli bir biçimde karşılanması ile ilgili sorunlar ele alınmaktadır. Çevre du yarlılığı yeni bir konu değildir. Ancak zamanımızda, gitgi de daha küçük madde yoğunluklarının ölçülmesi ve bu nun insanoğluna ve tüm dünyaya getirdiklerinin değer lendirilmesî^jibi olanakların ortaya çıkması gezegenimize yeni bir anlayışla bakmamıza yol açmıştır. Ve şurası da anlaşılmıştır ki, nüfus artışı ve bunun neden olduğu talep artışları, gezegenimiz üzerinde uzun erimli jeolojik etki lerle kıyaslanabilecek değişiklikler yapabilecektir.

Tehdidin boyutlarını kavrayabilmek için, enerjinin nere den sağlandığını ve yaşamımızda hangi amaca hizmet ettiğini anlamak yararlı olacaktır. Dünyada bulunan bü tün enerjiler esas olarak iki kaynağa dayanır. Bunlardan birincisi, güneş olup, fosil yakıtlar, bio kütle, rüzgar ve güneşin radyasyon enerjisi bundan kaynaklanmaktadır, öteki kaynak ise, güneş sisteminin oluşumundan önceki zamanda meydana gelmiş olan kozmik gelişmelerle ilgili dir. Ve bu da, çekirdek enerjisine olanak sağlamış bulun maktadır. Ayın hareketlerinden kaynaklanan denizlerdeki gel git enerjisi ve dünya çekirdeğinden kaynaklanan jeo termal enerji ise, miktarlarının az olması bakımından da ha az önem taşımaktadırlar.

insanoğlu, her yıl yerkürenin yüzeyine çarpan güneş ışı nım enerjisinin ki, bu 178 bin tera watt yıl karşılığı bir enerji demektir (dünyanın bugünkü enerji üretiminin yak laşık 15 bin katı) küçük bir kısmını bile kullanabilseydi, enerji sorunlarımız çözülmüş olurdu. Ancak bu miktarın yüzde 30'u uzaya geri yansır, yüzde 50'si soğurulur, ısı ya çevrilir ve bu da yeniden ışınım yoluyla uzaya yayılır.

Kalan yüzde 20 ise, hidrolojik çevrimi besler. Güneş enerjisinin, yalnızca çok küçük bir bölümü, (yüzde 0.06) tüm ya bamın ve fosil yakıtların esası olan foto sentez için harcanır. Günümüzde yeni lenebilir enerji kaynakları (Bunlara hidro lik enerji ve biyo kü'le dahildir) dünya enerji gereksiniminin yüzde 18'ini, nük leer enerji yüzde 4'ünü sağlamakta, ge reksinimin geri kalanı fosil yakıtlarca karşılanmaktadır

Enerji kaynakları konusuyla, kesinti arı zaları dışında pek az kimse ilgilenmek tedir. Ancak, enerji hizmetiyle gerçekte hemen hemen herkes ilgilidir. Bu hizmet, insanlarca her yerde istenen temel gereksinimler olan yemek pişirme, ısıtma ve aydınlatmadan tutun da, çağdaş toplumun ola ğan kullanım alanlarına giren, motorlar, aletler, uzun yol taşımacılığı ve çeşitli sanayi işlemlerine kadar geniş bir kapsama sahiptir. Düzenli enerji kaynakları olmadıkça, üretimi ve tüketimi sürdürmeye olanak olmadığından, global ekonominin önemli bir kısmı, enerji hizmetlerine (gerekli zaman ve yerlerde) sunulmaktadır. Örneğin, bir odanın aydınlatılması sadece bir düğrr3ye basarak sağ lanamaz. Bu, uzun bir dönüşüm olayları zincirinin son halkasıdır, önce, yerkürenin kabuğunda açılan derin ku yulardaki ham petrol ve doğal gazla, yer katmanları ara sında sıkışmış durumdaki kömürün çıkartılması gerek mektedir. Birincil enerji kaynağı, (örneğin ham petrol) daha sonra, çeşitli ürünlere dönüştürüleceği bir rafineri ye taşınır ve burada elde edilen fuel oil yakılmak üzere bir enerji santralına iletilir (bu yolla kimyasal enerji ısı enerjisine dönüştürülmüş olur). Yanma işlemi sonucun da oluşan ısı, bir türbünü sürmekte kullanılır ve bu da bir elektrik generatörünü çalıştırır (Böylece ısı enerjisi meka nik enerjiye, bu da elektrik enerjisine çevrilir). Sonunda elde edilen elektrik enerjisi iletken tellerle taşınarak bir lambaya ulaştırılır. Elektrik enerjisi burada ışık enerjisine dönüşmüştür.

Petrol, doğal gaz ve kömür şeklindeki fosil yakıt rezerv leri yeryüzünde eşit olarak dağılmadığından, bunlarla il gili olarak dünya çapında bir enerji alışverişi gelişmesi zorunlu hale gelmiştir. Tüketilen petrolün yüzde 44'ü, ga zın yüzoe 14'ü v» kömürün yüzde 11 'i uluslararası ticafe

4PRİMER ENERJİ

YAPILAN HİZMET

KÖMÜR

SANTRAL VE ŞEB.

AYDINLATMA

Ş 0 O t A: Eneri bir dizi işlemlerle dönüşüme uğramaktadır. Primer enerjiye örnek, olarak bir fosu yakıt olan nam petrolü ele alalım. Ham pfrot tortul yataUar dan çıkarılmakla ve şekil değiştirdikten sonra kullanıcıya ulaşmakladır. Kullanıcı tarafından faydalı şekillere dönüştürülen enerji en sonunda enerji servislerine verilir. Bu da hedef alınan sonucu oluşturur.

LoU 150 cry

— er 125

LJZ ffio °10

| PRİMER ELEKTRİK D DOĞAL GAZ CH PETROL • KÖMÜR D DİĞER (ALIŞILMIŞ YAKITLAR DAHİL)

TİCARİ HAVACILIK

BUHAR

MAKİNESİ

ELEKTRİK MOTORU

BENZİN MOTORU

VAKUM LAMBASI

TELEVİZYON

MİKRO YONGA

ÇEKİRDEK ENERJİSİ

1860 1870

1880 1890

ŞEKİL B: PRİMER ENERJİNİN TÜKETİM HIZI ve çeşitli kaynaldann rölatıt kalkılan teknolojinin ve insan nüfusunun büyümesini yansıtmaktadır Örneğin, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra petrol tüketiminin hızlı artışı toplu taşımacılığı ve sanayiin büyümesini göstermektedir. Benzer şekilde 601ı yılların sonuna doğru elektrik tüketiminin artışı hizmete yönelik ekonominin gelişmesini gösterir. Fosil yakıtlar halen de primen enerji arzında başı çekmekte ise de, kömür 1920'lerde yüzde 70'lik bir payla doruktan geçmiş, petrolün payı ise 19701i yıllann başında yüzde Affın az üstünde bir payla doruğa ulaşmıştı. Petrol ve kömüre göre daha temiz olan doğal gazın dünyaya enerji arzındaki rolünün artması beklenmektedir.

te konu olmaktadır. Bu ticaretle ilgili olarak geniş kap samlı dağıtım sistemleri kurulmuş olup, bununla kaynak ların tüketiciye aktarılması sağlanmaktadır. Doğal gaz, milyonlarca kilometre uzunluktaki büyük boru hatlarıyla kullanım merkezlerine taşınmaktadır. Petrol taşımacılığı için de yerel dağıtım sistemleri dışında 400 bin kilometre kadar uzun mesafe boru hatları kullanılmaktadır.

Ayrıca 2600 kadar tanker dünyanın okyanuslarında dola şarak ham petrol taşımaktadır. Buna ek olarak 65 kadar gemi dünyanın çeşitli yerlerine sıvı doğal gaz götürmek tedir.

Dünyamızın böylesi yüksek enerji talepleri sonucunda fo sil yakıt kaynakları, oluşumlarının yüzbin katı gibi çok bü yük bir hızla tükenmektedirler. Dünyanın enerji gereksini mini karşılamada kömürün hakim rolü artık gerilerde kal mıştır. Kömürün tüm enerjilerdeki payı 1920lerde yüzde 70 iken, bu oran şimdilerde yüzde 26ya kadar düşmüş tür. Petrol ise 70'li yılların başlarında yüzde 40'ın biraz üstünde bir doruğa ulaşmıştı (Bugünkü payı yüzde 38'dir). Halen, genel enerji bilançosunda yüzde 19 payı olan doğal gaz oranının yükselmesi beklentileri vardır. Geriye kalan elde edilebilir fosil yakıtlar 10 trilyon varil petrole eşdeğer olup, bugünkü tüketim hızıyla 170 yıllık bir ömre sahiptirler. Fosil yakıtlar sonunda tükenecektir. Ancak bunların tamamiyle yakılması çevre için potansi yel bir tehdit oluşturacaktır.

Artan enerji talebiyle canlı, yaşayan bir ekosistemi sür dürebilme gereksinimini nasıl bağdaştırabiliriz? Bu soru nun çözümü, henüz ortada değildir. Bir yandan çevre sorunlarına ilişkin belirsizlikler örneğin iklim değişiklikle

r i öte yandan ekonomik büyüme ile çevre arasında, hangisine daha fazla önem ve ağırlık verileceği yönün deki seçimler pekçok politik yaklaşıma ve enerji kaynak ları ile kullanımı konusunda bir sürü tahmine yol açabil mektedir.

Konuyu basitleştirmek amacıyla, önümüzde uzanan şu olası iyi yolu incelemek istiyorum. Pekçok kimsenin sa vunduğu "uzlaşma" görüşü bugünkü eğilimlerin devam etmesine dayanır. "Yaşatılabilir (korunabilir) dünya" görü şü ise dünya çapındaki çevre sorunlarının 1990'ların or tasında uluslararası gündemde yer alacağını öngörmek tedir. Her iki götüsün temelinde de, dünya nüfusunun 2010 yılında 7 milyara, dünyadaki toplam üretimin de iki katına çıkacağı varsayımı vardır.

Uzlaşma görüşüne göre, tüketici alışkanlıkları ve yaşam biçimleri önemli ölçüde değişim göstermeyecek, ham petrol fiyatı büyük bir olasılıkla giderek artacak, ancak arada sırada fiyatlarda daha büyük yükselmeler de söz konusu olabilecektir. 2010 yılına doğru dünya enerji tü ketiminin de yüzde 50 60 oranında artacağı ve çeşitli ya kıtların katkı payının, global ölçekte hemen hemen aynı kalacağı beklenmektedir. Bu durumda, tüm dünyada ha vaya atılan CO2 miktarı da yüzde 50 60 oranında arta caktır. Uzlaşma görüşü, elde olanın hemen hemen koru nabilir durumda olacağını ve iklim değişikliklerinin ya cid di bir yönünün olmadığını ya da bunun insanların uyum gösterebilecekleri bir düzeyde kalacağını içermektedir.

Dünyanın ısınması konusunda bir hayli belirsizlikler bu lunmaktadır, ama yapılan çalışmalar havaya atılan CO2 ile iklim değişiklikleri arasında bir bağlantı olduğunu orta

ya çıkarırsa; uzlaşma görüşü, insanlığa çok pahalıya mal olabilir. Örneğin, yakınlarda gerçekleştirilen ve iklim deği şikliklerini konu edinen devletlerarası bir panelde hazırla nan bir rapora göre, bugünkü gidişte bir değişiklik olmaz sa önümüzdeki yüzyılda ortalama dünya sıcaklığı her on yılda 0.3°C kadar artacak ve bunun doğa ve insanlar üzerinde önemli etkileri olacaktır. Deneyim göstermiştir ki, halkçı politikalar uyumlu olmanın ötesinde gelecek için nelerin olabileceğini de içermelidirler. Bu, korunabilir dünya görüşünün temelini oluşturmaktadır.

Ancak, topluma enerji sağlayan sistem esnek ve hızlı bir değişime kolayca ayak uyduracak yapıda değildir. Yeni lenmesi çok güç bir yapılanmanın olması (enerji santral

larının ömrü 20 40 yıl kadardır), uzun proje ve inşaat sü releri (pekçok enerji üretim tesisinin tasarımından kurul masına ve işletmeye açılmasına kadar bir düzine ya da daha fazla yıl geçmektedir) ve kamuoyunda yerleşik inançlar (maliyetler, çevre bakımından kabul edilebilirlik ve gereksinimler gibi) ataleti büyük bir sisteme yol aç maktadır. Yıllar önce başlatılan ve bugün halen yürümek te olan projelerin sahneye çıkması uzun zaman alacaktır. Ancak, yine de değişimin olanaklı olduğunu düşünmemiz için nedenler vardır.

Tarihin kendisi, hızlı bir teknolojik evrimle tanımlanmakta dır. Gezegenimiz endüstri devriminin başlarında yalnız birkaç yüz milyon insana ev sahipliği yaparken, şimdi 5 milyar kadar insanı barındırmaktadır. Bu kadar insan yaklaşık bir milyar ko nutta yaşamakta, 500 milyon motorlu aracı kullanmakta ve refahını daha da geliştirecek olan endüstriyel ürünlerin üretimi için yoğun çaba harcamaktadır. Toplam dağıtılan enerji (son kullanıcıya ulaşan miktar, örneğin bir lambayı yak mak için gereken elektrik enerjisi ya da bir evi ısıtmak için kullanılan doğal gaz) 1860 yılında günde yaklaşık 8 milyon varil petrol eşdeğeriyken; bu, 1985 yı lında 123 milyon varil petrole yüksel miştir. Eğer odun yakıtını hesabımızın dışında bırakırsak, dağıtılan enerji (ço ğunlukla kömür, petrol, doğal gaz ve elektrik) hemen hemen 60 kat artmış durumdadır. Ayrıca, son kullanım nok tasındaki verimlilik artışlarının bir sonu cu olarak, enerji hizmetleri de dağıtılan enerjiye göre çok daha hızlı bir tempo da gelişmiştir.

Gelişmekte olan ükelerde öngörülen

ekonomik değişimler nedeniyle, enerji

ye olan talep daha da artacaktır. Dün

yadaki nüfus artışının yüzde 9O'ı bu ül

kelerde gerçekleşmektedir. Ekonomik

açıdan en yoksul olan ülkelerde alışıla

gelen enerjilerin tüketimi (örneğin odun

ve öteki organik artıklar gibi çoğunlukla

TİCARİ OLMAY AN Y AKITLAR

satın alınmayıp daha çok doğadan top lanan yakıtlar) kişi başına yılda 1 2 va ril petrol eşdeğeri kadardır. Endüstri

leşme ve kentleşme arttıkça ticari yakıt

lar geleneksel olanların yerini almakta

dır. Gelişmekte olan bir ülkede kişi ba

NÜFUS BAŞINA Y ILLIK ENERJİ KULLANIMI

(VARİL/Y IL PETROL EŞDEĞERİ)

şına düşen yıllık ticari yakıt miktarı bir ya da iki varil petrol eşdeğeri olup, bu serbest piyasadan satın alınmaktadır.

Oysa bu miktar Avrupa ve Japonya

için 10 30 varillik bir düzeye sıçramak

ŞEKİL C;

NÜFUS BAŞINA ENERJİ KULLANIMI bakımından ülkeler arasında par. ABD ve Kanada'da bu kullanım en yüksek olup 1988 yılında bu

büyük farklar göze çar iki ülkede nüfus başı

ta,

ABD'de

varili

aşmaktadır.

na enerji tüketim miktarı ortalama yılda 40 varil petrol eşdeğeri kadar olmuştur. Buna karşı lık, Nijerya'da ticari olmayan yakıt olarak sadece 2 varil enerji kutianılmıştır. SSCB ve Do ğu Almanya'da görülen yüksek miktarlar, bu ülkelerde enerji dağıtım ve tüketiminde hakim

Alışılagelen yakıtlara da, geri ekonomilerin

bağımlı olsalar enerji yeğinlikleri

olan belirsizliği yansıtmaktadır.

(birim gelir karşılığı kullanılan enerji

246 376 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ

miktarı) yüksektir. Bunun nedeni, bu eko nomilerde aslında hangi enerji türü varsa onun kullanılmasıdır. Bunlarda; odun, ta rım artıkları ve tezek olup, yanmadaki dü şük verimlerine karşın pişirme ve ısınma da kullanılırlar. Böylece ortaya şöyle bir görünüm çıkmaktadır; ülkeler artan oran da endüstrileştikçe birim gelire düşen ti cari yakıt miktarı büyümekte, ama toplam enerji yeğinliği azalmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerde, ticari enerji tüketimi, uzun vadede gelirle aynı oranda artabileceğin den bu ülkelerde yılda yüzde 4 5'lere va ran enerji talepleri olabilecektir.

"Teknoloji, büyük ve merkezi santrallardan daha küçük ve yöresel santrallara doğru bir geçişe de aracı olmaktadır. 99

Enerji sorunlarının çözümü, geçmişte olduğu gibi bugün de eldeki teknolojilerle, bunların gelişme hızına bağlıdır. 19. yüzyılın ortalarından sonra enerji kaynakları rüzgar, su ve odundan kömüre ve yakın zamanlarda da petrol ve do ğal gaza kaymıştır. Endüstri devriminin üç aşamasında ör neğini gördüğümüz enerji teknoloji etkileşimi bu durumu açıklayabilir. 18. yüzyılın başlarına rastlayan ilk aşamada, egemen teknolojiler, kömür madenciliği, demirin ergitilme

Bazı ülkelerde enerji vergilendirilmekte, bazılarında ise sübvansiyonla desteklenmektedir. Kimi ülkelerde enerji bir gelir kaynağıdır, kimilerinde ise yoksul halkı sıkıntıla rından kurtaracak bir fırsattır. Gözönüne alınması gere ken diğer konular arasında, kaynak güvenliği ve enerji fi yatlarındaki değişikliklerin enflasyon ve ülkenin ticaret dengesi üzerindeki etkileri de vardır.

si ve dökümü, buharla işletilen raylı ka

ra ve deniz taşımacılığıydı. Sistemin

parçaları birbirinin içine girmiş durum

daydı. Şöyle ki; ilk kez Thomas Nevvco

men tarafından geliştirilen ve maden ocaklarında boşaltma ve yukarı çıkart ma aracı olarak kullanılan buhar maki nası daha sonra James Watt tarafından

UZAYA YANSIMA

&aooet

ulaşım için gereken enerjiyi sağlamak

ve demirin ergitilmesinde körükleme iş

levini yerine getirmek üzere kullanıldı.

Ergitme ocakları da buhar makinası, lo

komotif, ray, gemi ve madencilik aygıt

larının yapılmasında kullanılan malze

meyi sağlıyordu. Bir taşımacılık altyapı

sının kurulması ve fabrikaları işletecek

makinaların imal edilmesiyle hızlı en

düstrileşme gerçekleşebildi.

19. yüzyılın sonuna doğru dünya, yeni den bir dönüşüme uğradı. Bu kez, bu nu sağlayan elektrik enerjisi, içten yan

ŞEKİL D: GÜNEŞ RADYASYONU 178 000 terawatt/yıl kadar olup dünyanın bugünkü tüketiminin 15 bin katıdır. Bunun yüzde 30'u geri yansır; yüzde 50'si dünyada kalır; yüzde 20'si rüzgar ve su enerjisiyle fotosentezde kullanılır. Ayrıca jeotermal ve gel git (ayçekımı ile) küçük ölçü de bulunur. Yenilenebilir enerjiler bugün bir terawatt iken yeni tekniklerle, bu 15 katına ka dar çıkabilir.

malı motorlar, otomobiller, uçaklar,

kimya ve metalürji endüstrileri oldu. Petrol, hem yakıt, hem de petrokimya endüstrisinin te mel girdisi olarak ortaya çıktı. Şimdi; 20. yüzyılın sonuna doğru dünya, endüstri devriminin üçüncü aşamasına gir mektedir. Bu aşamayı, bilgisayarlara, üst düzey teknolo jik tipte malzemelere, optik elektroniğe ve biyoteknobji ye yönelmeler belirlemektedir.

Üçüncü aşamanın, dünya enerji tüketimine olan etkisi henüz kesinliğe kavuşmamıştır. Çünkü teknolojinin uygu lanması, toplumun amaçlarının neler olduğuna ve özellik le de kamuoyunun korunabilir dünya görüşünü daha ileri düzeyde benimsemesine bağlıdır.

Petrol üreticilerinden toplanan vergiler, Venezüella ve Suudi Arabistan gibi büyük petrol ihracatçısı ülkeler için vergi desteği olmaktadır. Ekonomik işbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD)'ne bağlı ülkeler arasında öncelikle enerji tüketcileri vergilendirilmektedir. Gerçekte bu tür politika lar pek kalıcı değildir ve bazıları oldukça kısa bir zaman da köklü değişikliklere uğramıştır. Enerji ithal eden ülke lerde, 1973'deki ilk petrol bunalımına kadar olmayan kay nak güvenliği kaygıları, 1970'ler boyunca ve 1980'lerin başında hep gündemde olagelmiştir. 80'li yılların sonları na doğru piyasada petrol fazlalığı ortaya çıkınca, piyasa ya olan bu ilgi tersine dönmüş ve bu'kez petrol ihraç

Dünya çapında bir uzlaşmaya varmak kolay olmayacak eden ülkeler malları için güvenilir alıcı aramaya yönelmiş tır. Enerji politikaları, ülkeden ülkeye çok değişmektedir. lerdir.

Birçok ülkede enerji sektörü, devlete ait şirketlerce yöne tilmektedir. İngiltere gibi diğer bazı ülkelerde ise; ekono mi politikası, verimlilik ve rekabetin erdemlerine ağırlık vermekte ve böylece özelleştirmeleri özendirmektedir. Hükümetlerin çoğu enerji zincirinin tüm yönlerinin, yani üretimden artıkların ortadan kaldırılmasına ve tesislerin sökülüp devreden çıkarılmasına kadar bütün süreçlerin çevreye olan etkilerini denetlemektedirler. Yönetimler, politika olarak, halklarına, yeterli, güvenilir, ekonomik enerji kaynakları bulmak çabasındadırlar.

Bu politikaların uygulanması, enerji sistemlerinin tasarı mı, işletmesi ya da kontrolü sırasında uygulanan teknolo jinin gelişmesinden kapsamlı biçimde etkilenecektir. Yani teknolojilerin piyasaya hangi hızla gireceğinin hesaplan ması, henüz açık bir konu değildir. Çünkü, çoğu durum da teknolojik etkileşimlerin, disiplinler arası niteliği önce den kolayca sezilemez. Örneğin, yeni malzemeler, mü hendislik teknikleri, mikroelektronik cihazlar ve yanma teknolojileri önceden görülmeyen biçimde birbiriyle ek lemlendiğinde, otomobillerin yakıtlarını tüketme verimlili ğini büyük ölçüde artırmıştır.

Yeni ve yüksek verimli teknolojiler; dayanıklı floresan lambaları ve diğer aydınlatma cihazlarını kapsamına al maktadır. Bu yolla aydınlatmada kullanılan elektrik enerji si yüzde 90 oranında azaltılabilir. Aynı zamanda, alışıla gelen tipteki cihazların tükettiği elektrik enerjisinin yüzde 10 20'sini tüketen cihazlar da vardır. Yeni otomatik dene tim araçlarıyla aydınlatma, ısıtma, havalandırma ve klima sistemlerinin en iyileştirilmesi olanaklı duruma gelmiştir. Endüstride, hem hızlı ayarlanabilen sürücüler hem de yüksek verimli motorlar önemli tasarruf olanakları sağla makta, bu durum tümleşik süreç tasarımında, denetim teknolojisinde ve 'recycling' deki ilerlemelerde de görül mektedir. Ulaşım sektöründe bir galonluk yakıtla 60 mil ya da daha fazla yol alabilen, ayrıca sıkıştırılmış doğal gaz, hidrojen ve elektrik enerjisiyle çalışan araçlar gide rek önem kazanmaktadır.

Petrol ve gaz yataklarının araştırılması ve bunların üreti mindeki gelişmeler de önemli olacaktır. Örneğin üç bo yutlu sismik tekniklerinin kullanımı ve yatay sondaj ola nakları bu kaynaklara ulaşmayı, maliyetlerde önemli bir artışa yol açmadan sağlayabilecektir. Alternatif enerji sektöründeki hızlı teknolojik ilerlemeler de yeni olanakları ortaya çıkarmaktadır. Fotovoltaik güneş pillerinin labora tuvar denemelerindeki verimlilikleri, 1970'lerden bu yana hemen hemen iki katına çıkmıştır ve daha da artacağı beklenmektedir. Değişken hızlı rüzgar türbünleri, bazı pazarlarda maliyet açısından benzerleriyle rekabet ede cek düzeydedir. Ayrıca biyolojik artıklardan sıvı yakıt üretmek, petrole karşı bir seçenek oluşturulabileceğini akla getirmektedir. Ancak, bu küçük ölçekte olanaklıdır Dünyanın ısınmasıyla ortaya çıkan tehdit, nükleer enerji ye doğru önemli bir talep yaratacaktır. Bu talep güvenli reaktörlerle karşılanabilir.

Teknoloji, öte yandan, büyük ve merkezi santrallardan daha küçük ve yöresel santrallara doğru bir geçişe de aracı olmaktadır. Elektronik iletişim olanaklarında, dene timde ve bilgisayar teknolojisindeki ilerlemeler, karmaşık

şebekelerin uzaktan izlenmesini ve ayarlanmasını kolay laştırmıştır. Yeni gaz türbinlerinin, küçük makinelerin, gü neş pillerinin ve diğer teknolojilerin ortaya çıkışıyla bugü ne değin elektrik enerjisi üretiminin bir özelliği sayılan büyük tesis kavramı önemini yitirmeye yüz tutmuştur. Merkezileşmeden vazgeçilmesi daha fazla verimlilik sağlamanın yanı sıra, yoksul ülkelerin bazıları için eko nomik büyümenin temeli de olmaktadır.

Bu teknolojik ilerlemeler uzun erimde, fosil yakıtların çı kardığı karbondioksit miktarını sınırlama çabalarının mali yetini azaltacak gibi görünmektedir. Genel olarak, dü şünceden, ilk örneğe ve sonunda da ticari ürünün imali ne değin geçen zaman azalmaktadır. Örneğin, Japon imalatçıları, 1993'e doğru otomobillerin bugünkü model lerle karşılaştırıldığında yarı yarıya bir zamanda ve dörtte birlik bir maliyetle tasarımlanıp üretileceğini öngörmekte dirler. Onların yaklaşımı, dünya çapındaki yarışmanın teknolojik değişiminin motor gücü olmaktaki rolünü gös termektedir. Benzer gelişmeler başka imalat alanlarında da beklendiğinden, yeniliklere ayak uydurmaktaki hız şa şırtıcı olacaktır.

Politika .üretenler, dünya çapında bazı uygun yöntemler de anlaşabilirlerse teknoloji, toplumu en kısa zamanda korumacılığa doğru yöneltebilir. Eğer önümüzdeki 20 yıl da enerji üretimi ve kullanımının biçiminde herhangi önemli bir değişiklik olacaksa, yeni politikaların 1990'ların ortalarına kadar ortaya konması gerekecektir. Bunun anlamı şudur; OECD'ye üye ülkeler dünya iklimi nin değişme olasılığını ortadan kaldırmak amacıyla bir protokol üzerinde anlaşmaya varmalıdırlar.

Genel hatlarıyla ana tercihler şunlardır: Kloroflorokar bonların ortadan kaldırılması (bunlar ozon tabakasını de ler ve dünyanın ısınmasına yardımcı olurlar), karbon çök

KAM PETROL SS KOMUP. : *!

DOĞAL

GA2.lt

HİDROLİK ÇEKİRDEK

SANAYİ « MK.VON VARtUGUN PETROL EŞDEĞERİ

SEKİLE: DÜNYA ENERJİ AKIM ŞEMASI (1985). Fosil yakıtlar çeşitli yerler de kullanıma çok yatkındır. Hara petrol, benzin, dizel yakıtı ve uçak yakıtına çevrilmek için rafinerilerde işlem görmelidir. Petrol ve doğal gaz sanayi; evlerde, ticarethanelerde geniş çapta kulla nılmaktadır; pek az bir kısmı elektrik üretiminde kullanılır. Hidro elektrik, atom enerjisi ve diğer kaynaklar (Bio kütle, güneş ve rüz gar enerjisi), bugünkü toplam primer enerji arzının % 22'sini oluş turur

248 376 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ

"UYUM"

EIHİRDO ELEKTRİK GÖRÜŞÜ

250 YENİLENEBİLİR ENERJİ

200 KORUMACI

D ATOM ENERJISI

DÜNYA GÖRÜŞÜ

^ 200 • DOĞAL GAZ

I— Ol

S P E T B KÖMÜR

o.

§150 a

ŞEKİL F: İKİ SENARYO. Bütün dünya için 2010 yılı enerji değerleri, iki senaryo ile gösterilmiştir. "Ortak uyum" görüşü bugünkü enerji uygulama yöntemlerini devam ettirme varsayımına dayanmaktadır ve tüketimde bir genel artış öngörmektedir. "Korumacı dünya görüşü" ise esaslı bir verim artışı ile 2000 yı lına doğru talebin sabitleşeceğini varsayar. Ortak uyum görüşüne göre, kömür ve petrol tüketimi hızla artacak; korumacı dünya görüşüne göre ise kö mür azalacak ve doğal gazda bir yükselme görülecektir. Hidrolik enerji ve ticari yenilenebilir yakıtlar % 60 kadar artacaktır. Karbondioksit miktarı 2000 yılına kadar artacak; ondan sonraki miktar, doksanlı yıllarda sürdürülen çevre politikasına bağlıdır. Şayet enerji artışı, ekonomik büyümeyle orantılı olarak artarsa, havadaki karbondioksit miktarı 2010 yılında 10 katına çıkacaktır. Enerji verimi arttırılırsa, uyumcu görüşe göre karbondioksit artışı yarı ya düşecektir. Halbuki korumacı görüşte, karbondioksit 2000 yılından sonra doruğa ulaşacaktır. 2010 yılında bugünküne oranla % 15 daha yüksek bir karbondioksit yoğunluğuna erişilecektir.

meşini daha geniş ölçekte sağlamak için ağaçlandırma programının başlatılması ve fosil yakıtlardan çıkan kar bondioksidin azaltılması. Bu amaçlara, fosil yakıtların dö nüşüm ve tüketimindeki verimliliği artırarak ve alternatif yakıtlara, özellikle de karbonca zengin yakıtlardan hidro jence zengin yakıtlara yönelerek ulaşılabilir. Karbondiok sidi kömürden ayırmak için teknolojiler geliştirilmekteyse de, karbondioksidi ayırarak tutmayı sağlayan yöntemler henüz son halini almamıştır.

Her ülke, bir diğerinden kuşkusuz farklı da olsa belli bazı politikaların geniş bir destek bulacağı beklenebilir. Örne ğin bunlardan birisi; "kirleten öder" ilkesidir. Buna göre kullanıcı, kullandığı kaynağın tüm maliyetini öder; piyasa ise arz ve talebi uzlaştırıcı bir rol üstlenir. Şu da unutul mamalıdır ki, OECD ülkelerinde havaya atılan COg mik tarı, kişi başına kalkınmakta olan ülkelerdekine göre on kat daha fazladır. Bu nedenle; ülkeler arasında, karbon dioksit yayılmasını azaltıcı uygun bir anlaşma yapılması zorunludur. Doğu Avrupa ülkeleri Sovyetler Birliği ve Çin ile birlikte tüm gelişmekte olan ülkeler dünya çapındaki enerji sorunlarında kritik bir tutum göstereceklerdir. Bu ülkelerin çoğunda işlere, ekonomik reformlarla başlamak zorunluluğu vardır. Ticaretin dünya çapında gelişmesiy le, dünyanın bir yerindeki teknolojilerin dünyanın başka bir yerine hızlı bir biçimde aktarılması umudu doğmuştur.

Şimdi, etkili bir eylem programının kapsamını belirlemek gerekiyor. 1989'da Hollanda'nın Noordvvijk kentinde top lanan "Atmosfer Kirlenmesi ve İklim Değişiklikleri" konulu bakanlar düzeyindeki bir konferansta sunulan bir çalış maya göre kloroflorokarbonlardan tamamen arınmayı, genişletilmiş orman işletmeciliğini ve enerji tasarrufunu

hedef alan bir korumacı program uygulamanın yatırım bedeli, brüt ulusal gelirin yüzde 8'i olarak hesaplanmıştır. Tam olarak uygulanması durumunda, böylesi bir prog ramla OECD ülkelerinde sera etkisiyle atmosfere yayılan gaz miktarının 2005 yılına kadar beklenenden yüzde 30 daha az olması sağlanabilir. Ancak korumacılığa tam olarak angaje olmak, bundan daha fazlasını gerektire cektir. Çevre sorunları için ayrılacak ödenekler brüt ulu sal gelirin yüzde 1 ya da yüzde 2'sine kadar yükseltilebi lir.

Bu orandaki ödeneklerin ayrılması, ekonomiyi zorlama dan 10 ile 20 yıllık bir süre içinde gerçekleşebilir. Bu oranda hatta daha da fazla ödenek kaydırılması daha önce de yaşanmıştır... Örneğin 1965 1985 yılları arasın da ABD'Iİ tüketicilerin gıda için yaptıkları harcamalar yüz de 6 oranında azalırken, aynı süre içinde sağlığa yapılan harcamalar yüzde 6'dan yüzde 11'e yükselmiştir. Diğer yandan, OECD ülkelerinin enerji harcamaları 1980'de brüt ulusal gelirin yüzde 12'si iken 1988'de bu oran yüz de 8'e düşmüştür. Bugün çevre için yapılan yatırımların dbğru bir dökümü yoksa da, bunun OECD ülkelerinin ço ğunda brüt ulusal gelirin ortalama yüzde 2 ya da 3'ü ka dar olduğu söylenebilir. Bu miktarın yüzde 4 ya da yüzde 5'e kadar yükseltilmesi kuşkusuz olanaklıdır (Özellikle, çoğu ülkenin savunma bütçeleri beklenildiği gibi küçülür se).

Korunabilirlik düşüncesinin benimsendiği ya da değişim leri başlatacak yerinde girişimlerin yapıldığı bir dünyada, enerji sektöründe şu gelişmelerin olacağı beklenebilir. Nüfus artışının ve ekonomik büyümenin uzlaşmacı gö rüşte öngörülenin aynısı olduğunu ve uluslararası proto

Jrek çok insan için, korunabilir bir dünyaya geçme düşüncesi belirsizlik ve ikilemlerle doludur. Bu da doğaldır; çünkü, uzlaşmacı ve korunabilir dünya görüşlerinde ifadesini bulan bir ikiliğin arasında yaşamaktayız.

kollerin de 1990'ların ortasına kadar hazırlandığını varsa yarsak, dünyanın birincil enerji kaynakları 2000 yılına doğru günde 205 milyon petrol eşdeğerinde tutulabilir. Bu bile, başlıbaşma müthiş bir başarıdır. Ancak böyle bir programın uygulanması durumunda bile fosil yakıtların saldığı CO2 miktarı, 2000 yılında bugünkü düzeyinin yüz de 25 daha fazlası olacaktır. Kömürden doğal gaza doğ ru yapılan tercihe rağmen (buna yenilenebilir yakıt kay naklarındaki artış ve verimlilikteki iyileştirmeler de eklen melidir) CO2 yayılımı 2010 yılında bugünkünden daha bü yük olacaktır.

Korunabilir bir dünyada; yeni girişimler, üreticiden tüketi ciye, enerji kaynaklarından enerji hizmetlerine ve enerji nin miktarından enerjinin kalitesine dönük bir yön izleye cektir. Önemli bir politik adım, gereksinimi duyulan enerji hizmetlerinin bölgesel ve kentsel planlamaya eklemlen diği bir dizi seçimi benimsemek olabilir. Yeni trafik reh

berliği sistemleri, kentlerde hava kirliliği ni azaltabilir. Kentsel alanlardaki enerji kullanımını azaltmak için gölge alanlar yaratacak ağaçlandırma yapılması ve bi naların açık ve güneş ışınlarını yansıtıcı renklerde boyanması yararlı olabilir. Bu gün varolan ulaşım altyapısında yapıla cak değişiklikler, örneğin manyetik kay dırma ilkesiyle çalışan trenlerin Avru pa'da kullanıma girmesi, kara, demir ve hava yolu şebekelerimizi yeniden göz den geçirmemize yol açabilecektir.

Korunabilir bir dünya anlayışı, yeni tür den bir enerji işletmeciliğini de ortaya koymaktadır. Buna göre işletmeler, müşterilerine önde gelen enerji teknolojilerinden geniş bir örnek kümesi sunma arzusunu taşıyacaklardır. Bu tür şirketlerin geniş etkinlik alanları vardır. Örneğin, bazı kentsel alanlarda özel sektörce işletilen kütle ulaşım sistemlerinin bir pa zarı olabilecektir. Bazı diğer alanlarda da içten yanmalı motorların yasaklanması, elektrik otomobillerin akülerini yeniden doldurma ve park etme olanakları yaratacaktır. Kuruluşlar hizmlete daha çok ağırlık verdikçe, bu hizmet leri yerine getirecek büyüklüğe ulaşmaları da olanaklı olacaktır. Öte yandan ivedi hareket etme gereksinimi ya kıt şirketleri ile ekipman imalatçıları arasındaki araştırma geliştirme ortaklıklarını da özendirecektir. Bu tür işbirlik leri, şu anda henüz bilinmeyen yakıt, makina ve süreç türlerini de ortaya çıkarabilir. Bu yönde mütevazı bir giri şim ABD'de şimdiden denenmekte, bazı petrol şirketleri yeni formüllü benzin ve bazı alternatif yakıt türleri üret mektedirler.

Pek çok insan için, korunabilir bir dünyaya geçme dü şüncesi belirsizlik ve ikilemlerle doludur. Bu da doğaldır; çünkü, uzlaşmacı ve korunabilir dünya görüşlerinde ifa desini bulan bir ikiliğin arasında yaşamaktayız. Başka bazı insanlar içinse durum daha berraktır. Onlar açısın dan korunabilir olduğuna inanılan dünyanın öyküsü, ça ğımızın öyküsüdür, insanoğlunun, dünyanın ev sahipliği rolünü yeniden üstlenmesini gerektiren bir çağın öyküsü dür bu...

İnsanın, gezegeniyle olan ilişkisini daha iyi öğrendikçe; enerjinin, gezegenimizi sömürerek sağlanan bir meta de ğil, gezegenimiz için bir olanak olduğunu anlıyoruz. Ener jiye bağımlılığımız sürecektir. Ama bu, ekolojik bakımdan dengeli bir gezegende olmak zorundadır. Bunun ise anla mı açıktır, insanlar tüm yaratıcılıklarını, yaşadıkları ortamın niteliklerini, uzun dönemler boyunca koruyabilecek, yeni enerji teknolojileri geliştirmeye yönlendirilmelidirler. D

ŞEKH. G: PRİMER ENERJİ TALEBİ'nin dünyanın her yanında aynı olması beklenmemektedir. En yüksek artış gelişmekte olan ülkelerde gö rülecektir. Çünkü bu ülkelerde nüfus artış oranı yüksektir ve ayrı ca sanayileşme ve kentleşme olguları devam etmektedir. Buna karşın, sanayi ülkelerinde talebin sabit kalması veya düşmesi bek lenmektedir; bunlarda nüfus artışı yavaştır. SSCB ve Doğu Avru pa ülkelerinde ise talebin sabit kalacağı veya azalacağı tahmin edilmektedir; bu konu ekonomik reformların başarısına bağlıdır. İleride varılacak durumlar büyük ölçüde uyum veya korumacılık politikalarının uygulanmasına bağlıdır.

Sayın Abonelerimiz, Dergimizin 1991 yılında elinize ulaşabilmesi için lütfen aboneliklerinizi yenileyiniz...

250 376 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ