Çöplerden Elektrik Üreten Termik Santraller Nasıl Çalışır?

Günümüz dünyasında enerji her şeydir.

Varlığı bu denli önemli olan bir kavramı elde etmek için her geçen gün farklı yöntemler ileri sürülmekte, bilim adamları bu uğurda gündüz ve gecelerini harcamaktadırlar.

Ne yazık ki gerçek bazen gözümüzün önünde olmasına rağmen, bu kadar kolay olamayacağı düşüncesiyle görememekteyiz. Bu gerçeklerden en belirginlerinden biri olan, yazımızda ele alacağımız konumuz çöp termik santralleri.

İsminden de anlaşılabileceği gibi çöp termik santralleri; işe yarama ihtimalini dahi aklımızın ucuna getirmediğimiz çöplerin yakılmasıyla enerji elde edebildiğimiz santrallerdir.

Toprağa gömerek ya da denize dökerek sistemimize çok büyük zararlar verdiğimiz çöpler araştırmalarla ortaya konulan miktarları ile dudak uçuklatacak cinsten olmasıyla birlikte, kullanarak elde edeceğimiz faydası ile daha da şaşırtıcıdır.

Ne Kadar Çöp?	Bir Günde		Bir Haftada		Bir Ayda
	Kg	Litre	Kg	M3	Ton	m3
Bir Evden	3-7	15	35	0,11	1,1	0,5
Bir Binadan	50	150	350	1,05	1,050	31,5
Bir Sokaktan	1000	3000	7000	21	21000	630
Bir Mahalleden	50.000	150.000	350.000	1.050	17.500	31.500

Üretilen Çöp Miktarının Zaman-Mekan Tablosu

Çöp termik santralinin işleyişi tipik bir kömürlü termik santrale benzer.

Diğer termik santraller gibi genel olarak buhar kazanı, buhar türbini ve jeneratör gibi ünitelerden oluşmaktadır.

Onlardan belirgin en büyük farkı ise yakıt olarak çöplerin kullanılmasıdır.

Bu santrallerde enerji üretmek için öncelikle çöp arıtımı ardından ise ayrıştırma işlemi yapılmalıdır. Ayrıştırılan cam, kağıt, plastik, metal, taş gibi malzemeler ilgili sanayide kullanılmak ya da yeniden işlenmek üzere gönderilir.

Karbon içeren maddeler ise bir kazana gönderilerek yakılır. Bu noktada şuna dikkat çekmek yerinde olacaktır, belirtildiği üzere yapısında karbon bulunan her madde santrallerde yakılmak üzere kullanılabilir. Bilindiği gibi Karbon maddenin yapı taşlarından biridir. Miktarı her maddede farklı olmasına rağmen bulunduğu bir gerçektir. Yani hemen hemen her maddenin çöpünü yakıt olarak kullanabileceğimiz gibi kompozit (ki çok iyi bir yakıttır) vb. malzemelerin kalıntısından çok daha yüksek enerji elde edebiliriz.

Örnek verecek olursak belediye atıklarından üretilen 1.7 ton ATY (atıktan üretilmiş yakıt) ile 1 ton pet-kok kömürünün yanarken verdiği ısı enerjisi birbiriyle eşdeğerdir. ATY’nin yanarken çıkardığı CO2 miktarı fosil yakıtlara göre çok azdır. Yanı sıra atıklardan elde ettiğimiz yakıt hem masrafsız elde ettiğimiz hammaddeler kullanılarak üretilmekte hem de fosil yakıtlara göre her açıdan daha temiz bir yakıt türü elde etmemizi sağlamaktadır.

Ancak üretilen yakıtın kalitesi büyük oranda gelen atığın içeriğine yani Karbon açısından ne kadar zengin olduğuna bağlıdır. Kabaca ele alarak örnek verecek olunursa günde 3,000 ton civarında atık üreten bir şehrin atıklarının işlenmesi sonucu elde edilecek ATY’nin (Atıktan türetilmiş yakıt) eşdeğeri günlük 500 – 600 ton kok kömürüdür.



Farklı fosil yakıtların yaklaşık ATY (Atıktan türetilmiş yakıt) eşdeğerleri

Dev kazanlarda yakarak elde edilen ısı eşanjöre yollanır. Ayrıca yakma işleminden sonra oluşan küller ve diğer atıklar değerlendirilmek üzere gübre ve çimento sanayilerine gönderilebilir.

Örnekleri olduğu üzere, santrallerin hemen yanına kurulan seralarda organik besinler yetiştirilmektedir. Bu seralarda küllerden elde edilen gübreler kullanılmakta, sera içerisindeki nem ve ısı sabitliği santrallerden sağlanmaktadır.

Yakmadan elde edilen ısı sayesinde, eşanjöre dışarıdan verilen soğuk su buhara dönüştürülür ve basıncının yükseltilmesi için kademeli kompresörlere oradan de buhar türbinine iletilir. Türbinlerden geçen buhar jeneratöre aktarılarak elektrik enerjisine çevrilir.

Daha sonra bu elektrik enerjisi, şebekeler aracılığıyla tüketiciye ulaştırılır. Bu şekilde elektrik enerjisi elde edilen santrallerin ısıtma gücü ile de santralin yakın olduğu şehrin şebeke suyu ısıtılarak güneş enerjisinden daha kaliteli bir ısıtma yöntemiyle sıcak su ihtiyacı giderilmektedir.

Termik santralde dönüşüm şeması

Çöp termik santrallerinde kısaca elde edilme şekli böyle olan enerji ülkemizde de bu yöntemle rahatlıkla üretilebilir. Ülkemizde İstanbul, Ankara, Bursa gibi metropollerde üretilen atıklar yüksek ısıl değere sahip ATY (Atıktan türetilmiş yakıt) üretimine uygundurlar.

Dünya’da ülkemize göre daha yaygın olan bu yöntemle nükleer gibi kısmen daha tehlikeli santrallerin yerine kaliteli enerji elde edebiliriz.

Çöp termik santrallerinin kurulması için yer seçiminde; şehir çöplüklerine yakın alanlarda kurulmasına dikkat edilmelidir. Sebebi; çöp taşıma maliyetinin çöpten elde edilecek parasal değeri geçmesidir. Az miktardaki bir çöp yığınını uzak bölgede kurulmuş bir santrale taşımak hiç ekonomik olmayacaktır. Lakin taşınan çöp nitelikli( C oranı yüksek ve kuru) ve miktarı fazla ise büyük kazanç sağlayacaktır.

Nitekim enerjisinin büyük bölümünü dışarıdan çöp alarak çöp termik santrallerinde üreten ve ekonomisini buna bağlayan Norveç gibi ülkeler dünyaya örnek oluşturmaktadır. Yanı sıra kaliteli filtreleme yapılmazsa hava kirliliğine, soğutma suyu güzel arıtılmazsa toprak ve suya karışarak zehirlenmeye sebep olduğu için yerleşim yerlerine uzak arıtılmış ve belli sıcaklığa kadar soğutulmuş olması gerekmektedir.

Kullanılarak tekrar bırakılan suyu için yakınlarında göl, deniz olması avantaj sağlar. En kısa ve basit haliyle, bir fikrimiz olması açısından bu şekilde açıklayabileceğimiz çöp termik santralleri yenilenebilir enerji imkânının yanı sıra yer tasarrufu ve enerji (enerjiye bağlı olarak kazanç, kazanca bağlı olarak güç) sağlamakta olup dünyada da yükselen bir trenddir.

Mühendis Beyinler