Sürdürülebilir Enerji Kaynakları ve Benimseme Oranları

Artan küresel personel sayısı ve çevresel farkındalık, evimize (Dünya) daha iyi davranma ihtiyacını/arzusunu artırıyor. Neyse ki yeterince yakından bakarsak etrafımızda sınırsız enerji bulunabilir. Hareket halindeki, ısı ve hatta ışık üreten herhangi bir nesne potansiyel bir kaynaktır.

Enerji kaynaklarını belirlemek işin kolay kısmıdır. Aşılması zor engel, bu tür kaynakların güvenilir ve tutarlı bir şekilde kullanılmasıdır. Neyse ki malzeme bilimindeki ilerlemeler geçmişte hayal bile edilemeyecek verimliliklere olanak sağladı.

Yenilenebilir enerji

Birkaç temiz enerji örneğine ve bu enerjileri kullanan şirketlere dalmadan önce, sürdürülebilir ve yenilenebilir kaynaklar arasındaki ayrımı anlamak önemlidir.

Basitçe ifade etmek gerekirse, yenilenebilir enerji, arzını bizim kullandığımızdan daha hızlı bir şekilde doğal olarak yenileyen kaynaklardan gelir. Ancak bu, bu kaynakların mutlaka temiz enerji sağladığı anlamına gelmiyor; yalnızca arzın mevcut taleplerle tüketilemeyeceği anlamına geliyor.

Sürdürülebilir enerji ise kendi kendini yenileyebilen, zamanla Dünya'ya herhangi bir olumsuz etkisi olmayacak kaynakları ifade ediyor. Bu kaynaklar gelecek nesilleri hesaba katıyor ve sürekli olarak kömür, petrol, metan ve diğer kirli enerji örnekleri tarafından harap edilen bir Dünya yerine, onlara yeşil bir Dünya bahşetmeyi amaçlıyor.

Sürdürülebilir ve yenilenebilir kaynaklar arasında bir ayrım olmasına rağmen çoğu durumda her iki etiketin de geçerli olduğu unutulmamalıdır. Doğal olarak her ikisi de olmayı başaranlar en ilgi çekici olanlardır.

Tipik olarak sürdürülebilir enerjinin sürdürülebilir sayılabilmesi için üç engeli aşması gerekir.

• Çevresel olarak sürdürülebilir
• Finansal açıdan sürdürülebilir
• Sosyal olarak sürdürülebilir

Sürdürülebilir enerji kaynağının yaygın bir örneği hidroelektriktir. Ay'ın gelgit kaymaları, dalgalar ve iklim döngüleri yaratması arasında, Dünya'da her zaman akan su olacaktır. Akan suyun kinetik enerjisinden yararlanmak, yalnızca doğal olarak yenilenen bir süreç değil, hem ekonomik hem de sosyal açıdan mümkün olmakla birlikte, önümüzdeki yıllarda Dünya'yı olumsuz yönde etkilemeyeceği için sürdürülebilirdir.

Tipik olarak sürdürülebilir olarak görülmeyen yenilenebilir enerji kaynağının yaygın bir örneği biyokütledir. Bunun en belirgin uygulaması odunun ısı kaynağı olarak yakılmasıdır. Biyokütle arzı, kullanabileceğimizden daha hızlı bir şekilde yenilenebilse de, kullanımı nedeniyle ortaya çıkan sera gazları nedeniyle sürdürülebilir değildir.

Yenilenemeyen, sürdürülemez enerji kaynaklarının yaygın bir örneği fosil yakıtlardır. İçten yanmalı motorların yaygınlaşmasıyla birlikte, fosil yakıt tedarikimizin sonu da yaklaşıyor. Oluşturulması kelimenin tam anlamıyla milyonlarca yıl süren bu kaynak, esasen yenilenemez, çevre için zararlıdır ve kesinlikle sürdürülebilir bir kaynak değildir.

En İyi Adaylar

Artık yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynakları arasındaki farkı anladığımıza göre, en çok ümit vaat edenlerden birkaç örneği burada bulabilirsiniz. Bunların her biri hâlihazırda dünya çapında kullanılıyor ve umut verici düzeyde benimsenme vaat ediyor.

Birinin diğerinden mutlaka daha iyi olmasının gerekmediğini hatırlamak önemlidir. En iyi enerji kaynağı çevrede kolayca bulunabilen kaynaktır.

Hidroelektrik

Suyu bir güç kaynağı olarak kullanmak yeni bir şey değil; yüzyıllardır barajlardan ve su değirmenlerinden yararlanıyoruz. Günümüzde Hidroelektrik, dünyanın en büyük düşük karbonlu elektrik kaynağıdır; 15% toplam arzın. Tipik kullanım durumları, bir türbini döndürmek ve elektrik üretmek için hareket eden suyun kinetik enerjisinden yararlanmaya dayanır.

Gelgit gücünden yararlanma yeteneğimizi ve bunun yerel ekosistemler üzerindeki etkisine ilişkin anlayışımızı ileriye taşımak isteyen bir kuruluşa örnek olarak, Fundy Okyanus Enerji Araştırma Merkezi (FORCE). Hükümet tarafından finanse edilen bu kuruluşun merkezi, dünyanın en büyük gelgitlerinin Fundy Körfezi'nde bulunabileceği Nova Scotia, Kanada'da bulunmaktadır.

Fundy Körfezi'nde, 160 milyar tondan fazla su içeri ve dışarı akıyor, günde iki kez, her gün – saat gibi. Bu hareket eden suyun gücü şaşırtıcıdır ve Ay'ın yükselişi kadar güvenilir, aynı derecede şaşırtıcı enerji üretimi potansiyeli sunar. Bu proje bir sürecin ortasında uzun süreli çalışma Gelgit türbinlerinin denizdeki bitki ve hayvan yaşamı için oluşturduğu potansiyel tehlikeler hakkında.

Şu anda bir bütün olarak Hidroelektrik hesapları Çin ve ABD'nin öncülük ettiği küresel elektriğin %70'inden fazlasının sürdürülebilir bir kaynaktan gelmesi. İleriye dönük olarak, yalnızca dalga ve gelgit piyasası beklenen 0.59'de 2021 milyar dolardan 4.41'de 2028 milyar dolara çıkacak.

rüzgar

Hidroelektrik gibi rüzgar gücüyle üretilen elektrik de yeni bir şey değil. Bir türbini döndürmek için hareket eden suyun kinetik enerjisinden faydalanmak yerine, süreç, bir türbine bağlı rüzgar döndürme fanı kanatlarının kullanılmasıyla kopyalanır.

Rüzgar dünyanın hemen hemen her yerinde elektrik üretmek için kullanılabilirken, bu uygulamanın kendine has zorlukları da yok değil. Bu devasa tarlalara ev sahipliği yapmak için sadece büyük arazilere ihtiyaç duyulmuyor, aynı zamanda rüzgar da gelgitler kadar güvenilir değil. Bir gün rüzgarlı olabilir, ertesi gün sakin olabilir.

Bu zorluklara rağmen Rüzgar enerjisinin popülaritesi artmaya devam ediyor. 7.6% dünya elektrik üretiminin Rüzgâr, Amerika Birleşik Devletleri'nde halihazırda kendi elektrik üretiminin yaklaşık %10'unu temsil ederek en büyük yenilenebilir enerji kaynağı olmayı başardı.

Rüzgâr enerjisinin benimsenmesini teşvik eden bir şirkete örnek: Siemens AG (SİEGY). Bu holding 71.98'de 2022 milyar dolar gelir elde ediyordu ve bu yazının yazıldığı sırada Siemens AG'nin (SIEGY) hisseleri çeşitli analistler tarafından "fazla" olarak listeleniyordu. 1847'den beri faaliyet gösteren bu şirket, çağa nasıl uyum sağlayacağını bilen bir şirket. Bunu akılda tutarak Siemens'in, fosil yakıtlardan sürdürülebilir kaynaklara geçiş yapmamızı sağlayacak teknolojiler geliştirmeye adanmış bütün bölümleri var.

Güneş

Hidroelektrik veya rüzgar gibi kaynaklardan yararlanıldığında elektrik üretiminde türbinler çok önemli olsa da, fotovoltaiklerden faydalandığımızda artık bunlara ihtiyaç duyulmuyor. Fotonların bir alt tabakayı uyarılmış bir duruma yerleştirmesine izin vererek mümkün olan fotovoltaik etki, Güneş enerjisinin arkasında yatan teknolojidir. Güneş muhtemelen güneş sistemimizdeki en bol enerji kaynağıdır; neden onun sunduğu her şeyden yararlanmayasınız?

Solar, kişisel pil bankası kadar küçük veya şehirlere enerji sağlayan büyük uygulamalarda kullanılabilme yeteneği açısından benzersizdir.  Tüm enerji kaynakları gibi onun da sınırlamaları vardır. Modern teknolojiler büyük ölçüde artırırken verimlilik ve uygun fiyatta Güneş panellerinin kullanılmasına rağmen, bu uygulama hala çok fazla güneş ışığına sahip bölgeler için en uygun olanı olmaya devam ediyor. Kutuplara yeterince yakın seyahat ederseniz, Dünya'da aylarca gün doğumundan mahrum kalan alanlar vardır.

Şu anda, güneş enerjisi teknolojilerindeki son gelişmeler, 4.8% ve bu sürdürülebilir kaynaktan gelecek küresel elektrik üretiminin artması. ABD rüzgardan elde edilen enerji üretiminde trendin ilerisinde olsa da, güneş enerjisinde biraz geride kalıyor; yaklaşık %3'ü güneş ışınlarından faydalanmaktan geliyor.

Güneş enerjisi teknolojisi alanında en önde gelen şirketlerden ve yenilikçilerden biri, elektrikli araç (EV) üreticisinden başkası değil. Tesla (TSLA). Şirket yıllardır kendi ürünlerini geliştiriyor ve kuruyor. güneş çatılarıBu da ev sahiplerinin geleneksel güneş panellerini bırakıp onların yerine fotovoltaik çatı kiremitlerini kullanmalarına olanak tanıyor. Tesla, 2022 yılı boyunca 81.46 milyar dolarlık bir gelir elde etti ve bu yazının yazıldığı sırada çeşitli finansal analistler tarafından "fazla" olarak listeleniyordu.

Jeotermal

Çağlar önce Dünya'nın bütünüyle oluştuğuna inanılıyor.erimiş malzemeye güvenin, örtünd magma okyanuslarında. Milyarlarca yıl sonra ve o zamandan beri soğudu ve yüzey insanlık için yaşanabilir hale geldi. Ancak çekirdek hala öfkeli ve onu çevreleyen çeşitli katmanları ısıtmaya devam ediyor. Şu anda faydalandığımız, Dünya yüzeyinin altında bulunan ve jeotermal olarak adlandırdığımız bu enerjidir.

Jeotermal tipik olarak Kulaktan gelen termal enerjiyi kullanarak çalışırYüksek ısı kapasitesine sahip sıvı bir ortamı ısıtmak için, daha sonra elektrik üreten türbinlere güç sağlamak için kullanılır. Son yıllarda jeotermal, artık yalnızca büyük ölçekli uygulamalarda değil, aynı zamanda bir ısıtma biçimi olarak konut kurulumlarında da uygulanabilir olduğundan giderek daha popüler hale geldi.

Yeterince derine inerseniz jeotermal enerjiden her yerde yararlanılabilse de, dünya çapında süreci çok daha kolaylaştıran doğal sıcak noktalar, yani yanardağlar vardır. El Salvador gibi ülkeler bunun farkına vardılar ve ortak çaba sarf ediyorlar. koşum Bu temiz enerji kaynağı aynı zamanda bol ve güvenilirdir.

Şu anda, vaat edilmesine rağmen jeotermal enerjinin hesap kabaca dünya elektrik arzının %0.4'üne tekabül ediyor; bu rakam Amerika Birleşik Devletleri'ndeki üretime de paralel. Volkanların ötesinde jeotermal, özellikle tektonik plakaların ve fay hatlarının yakınında erişilebilir. Sonuç olarak, Kaliforniya Kıyısı bu temiz güce erişim için en önemli bölgedir.

Jeotermal enerji sektörüne girmek isteyen yatırımcılara öncülük eden şirketlerden biri: Ormat Teknolojileri (ORA). Şirketin şu anda 150'den fazla jeotermal enerji santrali var ve 1,300'den fazla kişiyi istihdam ediyor. Ormat Technologies, son 5 yılda sürekli olarak 650 milyon doların üzerinde yıllık gelir elde etti ve jeotermalin popülaritesi arttıkça bu gelirden yararlanmak için iyi bir konumda olması gerekiyor.

Geleceğe bakmak

Yukarıda sıralanan güç kaynakları daha yeşil bir geleceği kolaylaştırma konusunda muazzam bir potansiyele sahip olsa da, bir gün gerçekleşebilecek başka bir çift seçenek daha var gün hepsini gölgede bırakıyor.

Nükleer füzyon

Bir zamanlar bilim kurgunun bir parçası olan Nükleer füzyon, bilim adamlarının umut verici açıklamalar yapmaya devam etmesiyle bir gün gerçek olabilir buluşların enerji üretiminin 'kutsal kâsesi'nden yararlanmaya doğru. Aslında ilerleme o kadar uzun bir yol kat etti ki, hükümetler artık 2040'tan önce çalışan prototip tesisler kurmayı planlıyor.

Bilmeyenler için, Güneşimiz 'Sol'a güç veren aynı süreç olan Nükleer Füzyon, Nükleer Fisyon (günümüz Nükleer santrallerinde kullanılan mevcut süreç) ile karıştırılmamalıdır. Her süreç çok büyük miktarda enerji açığa çıkarır, ancak ilki bunu çekirdekleri birleştirmek için koşullar yaratarak yapar, ikincisi ise Uranyum gibi ağır elementleri böler.

Füzyon yalnızca fisyondan daha fazla güç açığa çıkarmakla kalmaz, aynı zamanda önemli ölçüde daha temiz bir işlemdir. Bilim adamlarının çözmeye çalıştığı mevcut sorun, süreci hem kolaylaştırmak hem de güvenli bir şekilde kontrol altına almak için doğru koşulları geliştirmektir.

Piezoelektriklik

We yakın zamanda baktım Piezoelektriklikte ve nasıl en yaygın kullanılan, ancak henüz bilinmeyen güç kaynaklarından biri olduğu. Piezoelektriklik, insan yapımı veya doğal olarak oluşan bir malzemenin, dış basınca maruz kaldığında elektrik deşarjı oluşturma yeteneğidir.

Mikrofonlar, çakmaklar ve daha fazlası gibi sıradan öğelerde onlarca yıldır kullanımda olan modern malzeme bilimi, bu etki sayesinde büyük ölçekli uygulamalar için yeterli elektriği kullanabileceğimiz bir güne doğru ilerlemeye devam ediyor.

Nükleer Füzyon gibi, piezoelektrik malzemelerin yaygın kullanım potansiyeli de bilim kurgu gibi geliyordu. Uzun yıllar uzakta olmasına rağmen, piezoelektrik malzemeler kendi kendine güç sağlayan cihazlara izin verdiğinden, bir gün büyük pillerin büyük ölçüde geçerliliğini yitirdiği bir dünyaya yol açabilir.

Son Söz

Her ne kadar dünya hâlâ petrol ürünleri, kömür ve doğal gaz gibi enerji kaynaklarına bağımlı olsa da, bunların gelecek olmadığı çok açık. Neyse ki enerji etrafımızda her yerde ve modern bilim bize giderek büyüyen temiz kaynaklar listesinden yararlanma fırsatını veriyor.

Gelecek bir gün Dünya'nın nükleer füzyona ve kendi kendine güç sağlayan cihazlara bağımlı olduğunu görebilecek olsa da, oraya ulaşmamızı sağlayan şey hidroelektrik, rüzgar, güneş ve jeotermalin sürekli benimsenmesi olacak.