Belkemiğini Güneşten Elektrik Üretiminin Oluşturduğu Bir Sistem Mümkün!

Baha Kuban

Birkaç yazıdır,  belkemiğini güneşten elektrik üretiminin oluşturduğu bir güç tedarik altyapısı önündeki ‘fiziksel’ engellere ve rezerv kısıtlarına odaklanmıştık. Elektronik cihaz üretimine ilişkin toksisite esaslı kaygılar, modern kapitalizmin uzun tarihi boyunca, sınai üretimin yol açtığı insani ve ekolojik yıkımlardan kaynaklanan son derece haklı kaygılar olmakla birlikte, bu kaygıların güneşten elektrik üretimine elveren cihazların imalatı ile sınırlı ya da onlara ait bir sorun gibi algılanmasının doğru olmadığını vurgulamıştık. Öte yandan kısıtlı hammadde rezervleri meselesinin önemli olduğu ve önemli siyasi boyutlarının bulunduğu da açıktır. Ancak, bu konuda farklı çözümler önerildiği de görülebilmektedir.

Mevcut sistemin, piyasa sinyallerine ve kısa vadeli kar hedeflerine odaklı, temelde plansız ve eşgüdüm içinde olmayan doğası, uzun vadeli bazı kısıt ve kaygıları aşacak ‘akla’ sahip olmadığını ortaya koymaktadır. Buna rağmen,  önceki yazılarda irdelenen ve yukarıda hatırlatılan bu iki kaygının muazzam bir kaynak elverişliliği ve sayısız yararlanma biçimleri sunan güneş enerjisi alanına, gölge düşürmediğini düşünüyorum.

Eldeki son ciddi itiraz, yeryüzünün albedosu ya da yansıtabilirliğine ilişkin olarak dile getirilen kaygılardır. Öyle ya, iklim değişikliğini çözmek için başvuracağımız bu kaynağın, tam tersine iklim değişikliğine katkıda bulunduğunun ortaya çıkmasını istemeyiz... Gerçekten de elektrik tüketimine hatırı sayılır bir katkı yapabilmesi için, belki milyonlarca yeryüzü metrekaresinin güneş panelleri ile kaplanması gerekmektedir. Yeryüzüne düşen güneş ışınımını emen, soğuran bu paneller, gerçekten yüzeyin yansıtma yeteneğini azaltarak yüzey sıcaklıklarının artmasına katkıda bulunur mu?  Toplam enerji üretiminde henüz ihmal edilebilir payı nedeniyle olsa gerek, bu konunun bilimsel bir irdelemesine fazlaca rastlanmamakta.

Bulabildiğim en ayrıntılı inceleme, 2007 tarihinde Berkeley’deki Kalifornia Üniversitesi’ne verilmiş bir tezde yer alıyor. Gregory Nemet, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) ‘nin geleceğin enerji senaryolarına ilişkin verilerini kullanarak çeşitli öngörüler geliştirmiş. Bugün, 2007 yılına göre verimlilikleri, dolayısıyla birim alanda elektrik üretim kapasiteleri de kayda değer biçimde artan fotovoltaik panellerin tarihsel öğrenme eğrilerindeki gelişmeyi kabul eden Nemet’in tezindeki, ‘yüksek’  senaryoya göre, 2100 yılında fotovoltaik güç üretiminin dünya güç üretimine katkısı yüzde 50.  Bu oranda bir katkıyı sağlayabilmek için kurulması gereken panellerin alanı 0.6 milyon km2 olarak hesaplanmış. Yüzeye gelen güneş ışınımının emilmesinin/soğurulmasının azami olması için panellerde kullanılan camların yüzeylerinde yansıtmasız kaplamalar kullanılır. Bu sayede güneş gözesinin verimliliği artırılmış olur. Nemet bu değerler için ortalama büyüklükler kullanarak fotovoltaik güç sistemlerinin  yüzde 50’sinin çatılara, yüzde 25’inin çöllere veyüzde 25’inin de araziye kurulacağı varsayımını yapmış.

Sonuçlar fotovoltaik teknolojilerinin yaygınlaşmasını savunanların yüzünü kara çıkarmıyor diyelim!  Bu miktarda bir yüzeyin yeryüzünün yansıtılabilirliğine olumsuz etkisi, yaklaşık 0.04 W/m2 . Bununla kıyaslanması gereken değer, bu düzeyde bir karbonsuzlaştırmanın etkisidir (bu miktarda bir fosil yakıt tüketimine engel olunması yoluyla). Tezdeki hesaplamalarda, yüzde 50 oranında fotovoltaik güç üretiminin, salınmasına engel olduğu karbon dioksit eşdeğeri seragazları, 2100 yılına kadar yaklaşık 530 gigaton görülüyor.  IPCC’ye göre dünyada iklim değişikliğine yol açan seragazlarının yıllık salımları 2004’de 45 gigaton idi. Bu hızla salınmaya devam ederlerse 2080  tahmini rakamları 80 gigaton.

Dolayısıyla, fosil yakıt kullanımının engellenmesi yoluyla fotovoltaik elektrik üretiminin sağlayacağı dolaylı olumlu katkı, yaklaşık  -2.00 W/m2.  Araştırmacı, kullandığı teknolojik öğrenme eğrilerinin 2100 yılına kadar gerçekleşecek teknik gelişmeyi temsil edemeyebileceğinin farkında. Tarihsel öğrenme eğrilerinden yola çıkarak 2100’de fotovoltaik paneller için öngördüğü dönüştürme verimliliği yüzde 35. Bu alanda uğraşanlar, bugün bile ticari olmayan göze verimliliklerinin bu değeri zorladığını bilirler!  

 

 

* Bu yazı ilk olarak Cumhuriyet Gazetesi Bilim-Teknik ekinde yayınlanmıştır. 

 

 

 

Yazar Hakkında
X

Malzeme Bilim ve Mühendisliği’nde doktorası bulunan Baha Kuban, 25 yıl özel sektörde araştırmacı olarak daha sonra da teknoloji ve yenilik yönetimi, iş geliştirme alanlarında çalışmıştır. Sektörel teknoloji stratejileri, yenilenebilir enerji politikaları, güneş–elektrik sektörü teknoloji-pazar  gelişmelerini yakıdan izleyen Kuban’ın güncel ilgi alanları, iklim değişikliği stratejileri, eko-inovasyon, firma ve kentsel iklim eylem planlarıdır.