Yenilenebilir enerji: Temiz ve gerçek

İnovasyon maliyetleri düşürdüğü ve temiz enerji geleceği vaadini yerine getirmeye başladığı için yenilenebilir enerji patlama yaşıyor. Amerikan güneş ve rüzgar üretimi rekorlar kırıyor ve güvenilirlikten ödün vermeden ulusal elektrik şebekesine entegre ediliyor.

Bu, yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji sektöründe giderek daha fazla “kirli” fosil yakıtların yerini aldığı ve daha düşük karbon emisyonu ve diğer kirlilik türleri sağladığı anlamına geliyor. Ancak “yenilenebilir” olarak pazarlanan tüm enerji kaynakları çevreye faydalı değildir. Biyokütle ve büyük hidroelektrik barajlar, yaban hayatı, iklim değişikliği ve diğer konular üzerindeki etki düşünüldüğünde zor takaslar yaratıyor. İşte farklı yenilenebilir enerji kaynakları türleri hakkında bilmeniz gerekenler ve bu gelişen teknolojileri kendi evinizde nasıl kullanabileceğiniz.

Yenilenebilir Enerji Nedir?

Genellikle temiz enerji olarak adlandırılan yenilenebilir enerji, sürekli olarak yenilenen doğal kaynaklardan veya süreçlerden gelir. Örneğin, güneş ışığı ve rüzgar, mevcudiyetleri zamana ve hava durumuna bağlı olsa bile parlamaya ve esmeye devam eder.

Yenilenebilir enerji genellikle yeni bir teknoloji olarak düşünülürken, doğanın gücünden yararlanmak uzun süredir ısıtma, ulaşım, aydınlatma ve daha fazlası için kullanılıyor. Rüzgâr, denizlerde gezinmek için teknelere ve tahıl öğütmek için yel değirmenlerine güç verdi. Güneş, gündüzleri sıcaklık sağladı ve ateşlerin akşama kadar sürmesine yardımcı oldu. Ancak son 500 yılda insanlar giderek artan bir şekilde kömür ve kırık gaz gibi daha ucuz, daha kirli enerji kaynaklarına yöneldi.

Artık rüzgar ve güneş enerjisini yakalayıp elde tutmanın yenilikçi ve daha ucuz yollarına sahip olduğumuza göre, yenilenebilir enerji kaynakları daha önemli bir güç kaynağı haline geliyor ve ABD enerji üretiminin yüzde 12’sinden fazlasını oluşturuyor. Yenilenebilir enerjideki genişleme, dev açık deniz rüzgar çiftliklerinden şebekeye geri elektrik satabilen evlerdeki çatı güneş panellerine kadar irili ufaklı ölçeklerde de yaşanıyor. Tüm kırsal topluluklar bile (Alaska, Kansas ve Missouri’de) ısıtma ve aydınlatma için yenilenebilir enerjiye güveniyor.

Yenilenebilir enerji kullanımı artmaya devam ettikçe, temel hedef Amerika’nın elektrik şebekesini modernize ederek onu daha akıllı, daha güvenli ve bölgeler arasında daha iyi entegre hale getirmek olacaktır.

Kirli enerji

Yenilenemeyen veya “kirli” enerji, petrol, gaz ve kömür gibi fosil yakıtları içerir. Yenilenemeyen enerji kaynakları yalnızca sınırlı miktarlarda mevcuttur. İstasyonda benzin pompaladığımızda, tarih öncesi çağlardan beri var olan ham petrolden rafine edilmiş sınırlı bir kaynak kullanıyoruz.

Yenilenemeyen enerji kaynakları da tipik olarak dünyanın belirli bölgelerinde bulunur ve bu da onları bazı ülkelerde diğerlerinden daha bol hale getirir. Buna karşılık, her ülkenin güneş ışığına ve rüzgara erişimi vardır. Yenilenebilir enerjiye öncelik vermek, bir ülkenin fosil yakıt zengini ülkelerden yaptığı ihracata bağımlılığını azaltarak ulusal güvenliği de artırabilir.

Birçok yenilenemeyen enerji kaynağı çevreyi veya insan sağlığını tehlikeye atabilir. Örneğin, petrol sondajı, Kanada’nın boreal ormanında şerit madenciliği yapılmasını gerektirebilir; fracking ile ilgili teknoloji depremlere ve su kirliliğine neden olabilir; ve kömür santralleri havayı kirletiyor. Üstüne üstlük, tüm bu faaliyetler küresel ısınmaya katkıda bulunuyor.

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Türleri

Güneş enerjisi

İnsanlar binlerce yıldır ekin yetiştirmek, sıcak tutmak ve yiyecekleri kurutmak için güneş enerjisinden yararlanıyor. Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’na göre, “dünyaya bir saatte güneşten gelen enerji, dünyadaki herkesin bir yılda kullandığından daha fazla enerjidir.” Bugün güneş ışınlarını evleri ve işyerlerini ısıtmak, suyu ısıtmak ve cihazları çalıştırmak için birçok şekilde kullanıyoruz.

Güneş veya fotovoltaik (PV) hücreler, güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştüren silikon veya diğer malzemelerden yapılır. Dağıtılmış güneş sistemleri, çatı panelleri veya tüm mahallelere güç sağlayan topluluk projeleri aracılığıyla evler ve işyerleri için yerel olarak elektrik üretir. Güneş enerjisi çiftlikleri, güneş ışığını dönümlerce güneş pili boyunca yoğunlaştırmak için aynalar kullanarak binlerce eve yetecek kadar güç üretebilir. Yüzen güneş enerjisi çiftlikleri veya “floatovoltaikler”, ekolojik olarak hassas olmayan atık su tesislerinin ve su kütlelerinin etkili bir şekilde kullanılması olabilir.

Güneş, ABD elektrik üretiminin yaklaşık yüzde 3’ünü sağlıyor (bazı kaynaklar bunun 2022’de yaklaşık yüzde 4’e ulaşacağını tahmin ediyor). Ancak 2021’de tüm yeni üretim kapasitesinin yüzde 46’sı güneş enerjisinden geldi.

Güneş enerjisi sistemleri havayı kirletici maddeler veya sera gazı üretmez ve sorumlu bir şekilde yerleştirildikleri sürece çoğu güneş panelinin üretim sürecinin ötesinde çok az çevresel etkisi vardır.

Rüzgar enerjisi

Eski moda yel değirmenlerinden çok yol kat ettik. Bugün, gökdelenler kadar uzun türbinler – neredeyse çapları kadar geniş olan türbinler – dünyanın her yerinde dikkat çekiyor. Rüzgar enerjisi, bir elektrik jeneratörünü besleyen ve elektrik üreten bir türbinin kanatlarını döndürür.

ABD elektrik üretiminin yüzde 9,2’sini oluşturan rüzgar, dünyanın en ucuz enerji kaynaklarından biri haline geldi.

ülke. En iyi rüzgar enerjisi eyaletleri arasında California, Iowa, Kansas, Oklahoma ve Texas yer alır, ancak türbinler yüksek rüzgar hızlarına sahip herhangi bir yere (tepeler ve açık ovalar gibi) ve hatta açık denizde açık denizlere yerleştirilebilir.

Diğer Alternatif Enerji Kaynakları

Hidroelektrik güç

Hidroelektrik, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki elektrik için en büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır, ancak rüzgar enerjisinin yakında liderliği ele geçirmesi beklenmektedir. Hidroelektrik suya dayanır – genellikle büyük bir nehirde hızlı hareket eden su veya yüksek bir noktadan hızla alçalan su – ve bir jeneratörün türbin kanatlarını döndürerek bu suyun gücünü elektriğe dönüştürür.

Ulusal ve uluslararası düzeyde, büyük hidroelektrik santraller veya mega barajlar genellikle yenilenemez enerji olarak kabul edilir. Mega barajlar, doğal akışları yönlendirir ve azaltır, bu nehirlere güvenen hayvan ve insan popülasyonlarının erişimini kısıtlar. Dikkatlice yönetilen küçük hidroelektrik santraller (kurulu kapasite yaklaşık 40 megavatın altındadır), akışın yalnızca bir kısmını yönlendirdiklerinden, çevreye eskisi kadar zarar verme eğiliminde değildirler.

Biyokütle enerjisi

Biyokütle, bitkilerden ve hayvanlardan gelen ve mahsulleri, atık odunları ve ağaçları içeren organik bir malzemedir. Biyokütle yakıldığında, kimyasal enerji ısı olarak açığa çıkar ve bir buhar türbini ile elektrik üretebilir.

Biyokütle genellikle yanlışlıkla temiz, yenilenebilir bir yakıt ve elektrik üretmek için kömür ve diğer fosil yakıtlara göre daha yeşil bir alternatif olarak tanımlanır. Bununla birlikte, son bilimler, özellikle ormanlardan gelen birçok biyokütle formunun fosil yakıtlardan daha yüksek karbon emisyonu ürettiğini göstermektedir. Biyoçeşitlilik için olumsuz sonuçları da vardır. Yine de, bazı biyokütle enerjisi türleri, doğru koşullar altında düşük karbonlu bir seçenek olarak hizmet edebilir. Örneğin, hızlı bir şekilde ayrışan ve karbonu serbest bırakan kereste fabrikalarından çıkan talaş ve talaşlar, düşük karbonlu bir enerji kaynağı olabilir.

Jeotermal enerji

Bir kaplıcada rahatladıysanız, jeotermal enerji kullandınız demektir. Gezegenin merkezindeki kayalardaki radyoaktif parçacıkların yavaş yavaş bozunması nedeniyle, dünyanın çekirdeği yaklaşık olarak güneşin yüzeyi kadar sıcaktır. Derin kuyuların açılması, çok sıcak yeraltı suyunu hidrotermal bir kaynak olarak yüzeye çıkarır ve daha sonra elektrik üretmek için bir türbinden pompalanır. Jeotermal santraller, kullandıkları buharı ve suyu rezervuara geri pompalarlarsa tipik olarak düşük emisyonlara sahiptir. Yeraltı rezervuarlarının olmadığı yerlerde jeotermal santraller kurmanın yolları var, ancak bunların hâlihazırda jeolojik sıcak noktalar olarak kabul edilen alanlarda deprem riskini artırabileceğine dair endişeler var.

Okyanus

Gelgit ve dalga enerjisi hala gelişme aşamasındadır, ancak okyanus her zaman ayın yerçekimi tarafından yönetilecektir, bu da gücünü kullanmayı çekici bir seçenek haline getirir. Barajlar gibi çalışan ve bir okyanus körfezinde veya lagünde bulunan gelgit barajları gibi bazı gelgit enerjisi yaklaşımları yaban hayatına zarar verebilir. Gelgit gücü gibi, dalga gücü de su yüzeyinin üzerinde veya hemen altında baraj benzeri yapılara veya okyanus tabanına sabitlenmiş cihazlara dayanır.

Evde Yenilenebilir Enerji

Güneş enerjisi

Daha küçük bir ölçekte, ister PV hücre panelleri ister pasif güneş evi tasarımı yoluyla tüm eve güç sağlamak için güneş ışınlarından yararlanabiliriz. Pasif güneş evleri, güneye bakan pencerelerden güneşi alacak ve daha sonra ısıyı depolayan beton, tuğla, kiremit ve diğer malzemelerle sıcaklığı koruyacak şekilde tasarlanmıştır.

Bazı güneş enerjisiyle çalışan evler gereğinden fazla elektrik üreterek ev sahibinin fazla gücü şebekeye geri satmasına olanak tanır. Piller ayrıca, fazla güneş enerjisini geceleri kullanılabilecek şekilde depolamanın ekonomik açıdan çekici bir yoludur. Bilim adamları, güneş pencereleri ve çatı kiremitleri gibi biçim ve işlevi harmanlayan yeni gelişmeler üzerinde sıkı çalışıyorlar.

Jeotermal ısı pompaları

Jeotermal teknolojisi, tanınabilir bir sürecin yeni bir versiyonudur; buzdolabınızın arkasındaki serpantinler, gıdaları taze ve serin tutmak için ısıyı içeriden uzaklaştıran mini bir ısı pompasıdır. Bir evde, jeotermal veya jeo-değişim pompaları, yazın evleri soğutmak ve kışın evleri ısıtmak ve hatta suyu ısıtmak için dünyanın sabit sıcaklığını (yüzeyin birkaç fit altında) kullanır.

Jeotermal sistemlerin kurulumu başlangıçta pahalı olabilir, ancak genellikle 5 ila 10 yıl içinde kendini amorti eder. Ayrıca daha sessizdirler, daha az bakım sorunu yaşarlar ve geleneksel klimalardan daha uzun süre dayanırlar.

Küçük rüzgar sistemleri

Bir arka bahçe rüzgar çiftliği mi? Tekneler, çiftçiler ve hatta cep telefonu şirketleri düzenli olarak küçük rüzgar türbinleri kullanır. Bayiler artık ev sahipleri için de rüzgar türbinlerinin yerleştirilmesine, kurulmasına ve bakımına yardımcı oluyor – ancak bazı Kendin Yap meraklıları türbinleri kendileri kuruyor. Bölgenizdeki elektrik ihtiyaçlarınıza, rüzgar hızlarına ve imar kurallarına bağlı olarak, bir rüzgar türbini elektrik şebekesine olan bağımlılığınızı azaltabilir.

Topladığınız enerjiyi satmak

Rüzgar ve güneş enerjisiyle çalışan evler, güç sağlayıcıları tarafından sağlandığı şekilde, ya tek başına durabilir ya da daha büyük elektrik şebekesine bağlanabilir. Çoğu eyaletteki elektrik hizmetleri, ev sahiplerinin yalnızca farkı ödemesine izin verir.

Şebeke tarafından sağlanan elektrik tüketilen ve ürettikleri arasındaki ilişki – net ölçüm adı verilen bir süreç. Kullandığınızdan daha fazla elektrik üretirseniz, sağlayıcınız size o gücün perakende satış fiyatını ödeyebilir.

Kaynak: Lora Shinn/NRDC