Deniz Aşıkoğlu, Pelinsu Aydoğan, Ömer Can Baykara, Mete Erdengi, Yusuf Altan Akbaş, Yaman Türköz, Aslı Şahin, Fatma Kaya
Günümüzde karbon ayak izinin yeryüzüne bıraktığı etkiler gün geçtikçe ağırlaşmakta ve beraberinde yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi artmaktadır. Ülkemiz, dört mevsimin görüldüğü, coğrafi konum bakımından sürdürülebilir enerjinin kullanımı için uygun koşullara sahip bir noktadadır. “Türkiye, coğrafi konum olarak, 36 ve 42 Kuzey enlemleri arasında, güneşli bir kuşakta yer aldığından, güneş enerjisi uygulamaları için yeterli güneş radyasyonu yoğunluklarına ve sürelerine sahiptir. Yıllık ortalama güneş radyasyonu, 3,6 kWh/m2 gün ve toplam yıllık radyasyon süresi 2610 saattir.” Bu avantajlara rağmen, Türkiye’de güneş enerjisi başta olmak üzere, yenilenebilir enerjinin yaygın kullanılamamasının nedeni, mevzuat ve teşvik eksiklikleridir. Güneş Enerji Santrallerinin (GES) kurulum ve izin işlemlerinin yoğun ve uzun olması, yenilenebilir enerji kullanımının yaygınlaşmasına engel olmaktadır. Türkiye’de kurulu GES gücü, 2021 yılının Ekim ayı sonunda 7658,6 MW olarak ölçülmüştür. Yenilenebilir enerji kullanımı uzun vadede ekonomik açıdan da avantajlı olmakla beraber, geleceğimize katkıları pozitif yöndedir. Bu nedenle son yıllarda, yeni teşvik mekanizmalarının ilan edildiği de görülmektedir.
Yenilenebilir enerji kullanımı konusunda yapılan araştırmalar sonucunda, 2030 yılında dünya üzerinde gerekli olan enerji ihtiyacının güneş panelleri ile karşılanabilmesi için sadece 496,805 km2’lik bir alanın yeterli olduğu görülmektedir. Sanılanın aksine yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisinin üretilebilmesi için çok az yüzey alanı yeterli olabilmektedir.
Bu noktaların güneş panelleri ile donatılması sonucu fosil yakıtların kullanımını sıfırlamak mümkündür, ama depolama teknolojisinin yetersiz olması, uygulamanın hayata geçirilmesine engel olmaktadır. Hava koşullarının değişkenliği sebebiyle, güneşli günlerde üretilen enerjinin depolanması ve havanın kapalı olduğu günlerde kullanılmasını sağlayacak teknolojiler, yüksek maliyetler nedeniyle henüz yaygın olarak kullanılamamaktadır.
Sürdürülebilir enerji ile ilgili yapılan araştırmalardan sonra, karbon ayak izini azaltabilmek için, okulumuzun bir bölümünün yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak aydınlatmasının yenilenmesi ve bu yolla okul ekonomisiyle birlikte doğanın korunmasına katkıda bulunulması hedeflenmektedir. Bu çalışmanın yanı sıra ilkokul, ortaokul ve lise düzeylerindeki öğrencilerin konuyla ilgili farkındalıklarını artırmak üzere çeşitli anket ve sunumlar hazırlanması planlanmaktadır. Bu çalışmaların son ayağını ise Slovenya’da bulunan “Gimnazija in Srednja Sola Rudolfa Maistra”okuluyla yapılacak olan görüşme ve bu görüşmenin sonucunda yapılacak işbirlikli çalışmalar oluşturmaktadır.
İlk adım olarak, okulun ana koridorunda yer alan aydınlatmaların enerjisinin güneş panellerinden sağlanabilmesi adına planlamalar yapıldı. Bu doğrultuda okul bahçesindeki noktaların verimlilik açısından fizibilitesi yapılarak 6V’luk güneş paneliyle küçük bir güneş enerji sayacı prototipi hazırlandı. Çalışma sonrasında, proje üyeleri Gazi Üniversitesi Teknokent’e bir araştırma ziyaretinde bulundu. Halk Enerji firması tarafından yapılan bilgilendirme sonucunda, projenin genişletilmesi kararı alındı. Güneş panellerinin prototiplerinin incelenmesi ve ekonomik faktörler değerlendirilerek, okulun ana koridoru için toplamda 2kW’ lık enerji üretecek paneller kullanılmasına karar verildi. Projenin hayata geçebilmesi için Ersis Enerji firması ve İD Bilkent Üniversitesi Yapı İşleri Teknik Daire Başkanlığı ortak çalışma başlattı. Ersis Enerji’den incelemeye gelen mühendis ve yetkililer, panelin yerleştirileceği yeri tespit ederek başladılar.
Tablo 1: Ersis Enerji Mühendislerinin “PV Sol” Fotovoltaik sistemler için tasarım ve simülasyon yazılımı kullanarak oluşturduğu simülasyon
Projeden sorumlu 7 öğrenci, okulda verimlilik testi yapılan bölgeleri yetkililere gezdirdi ve okul girişindeki duvarın, panelleri yerleştirmek için uygun olduğu belirlendi. Yer tespiti sonrasında, güneş panellerinden üretilen enerjinin şebeke ile bağlantısı gündeme alındı. Kendileriyle gerçekleştirilen görüşmelerde, projenin zamanlaması açısından en hızlı sonucun panellerin off-grid şeklinde bağlanmasına karar verildi. Böylece, güneş panellerinin yer tespiti ve montajı için ilk adımlar atılmış oldu.
Şekil 1: Ersis Enerji Mühendislerinin ‘Photoshop’ Uygulaması Kullanarak Tasarladığı, Panellerin Montaj Sonrası Görüntüsü
Okul içinden başlayarak farkındalık uyandırmak adına yapılan çalışmalarda proje öğrencileri tarafından lisede gerçekleştirilen ankette “Bugün dünya genelinde tüketilen enerjinin yaklaşık yüzde 20’sinin yenilenebilir kaynaklardan elde edildiği” yönündeki bilginin 170 öğrencinin 136’sı tarafından bilindiği tespit edildi.
Ayrıca Avrupa Birliği’nin 1990 yılı seviyelerine kıyasla sera gazı emisyonlarını %40 oranında azaltmak; AB tarafından tüketilen enerjinin %27’sinin yenilenebilir kaynaklardan elde edilmesini sağlamak, enerji verimliliğini en az %27 oranında artırmak; AB ülkeleri arasında, elektrik dahili bağlantı hedefi olarak belirlenen %15 oranına ulaşmak ve altyapı projelerini ilerleterek iç enerji piyasasını tamamlamak; 2050 itibariyle sera gazlarında 1990 yılına kıyasla %80-90 arasında bir azalma sağlamak şeklinde belirlediği 2030 için yenilenebilir enerji kullanma hedefleri (“Enerji-AB’nin Hedefleri”) 170 öğrencinin 148’i tarafından etkili bulundu.
Anketin uygulanmasından sonra, güneş panellerinin işleyişi, Türkiye’de, AB’de ve dünya ülkelerinde karbon ayak izinin durumu ve yenilenebilir enerji kullanımının yararları üzerine daha detaylı araştırmalar yapıldı. Sonuç olarak, ülkemizde 2019 yılı içerisinde toplam 506 milyon ton sera gazı emisyonu üretildiği, bu sayının 399,3 milyon tonunun CO2 gazı salınımı olduğu bilgisine ulaşıldı. 399,3 milyon tonluk CO2 gazı salınımı içerisinde yer alan 138 milyon tonluk kısmının ise elektrik ve ısı üretiminden kaynaklandığı görüldü (“Sera Gazı Emisyon İstatistikleri...”). Yapılan araştırmalar ve planlamalar proje ortağı olan Slovenya’daki okul ile paylaşıldı. Her iki okulun da kendi kampüslerinde yerleştirebilecekleri güneş panelleri hakkında farkındalık yaratmak üzere ortak tasarlanacak bir sunum oluşturulması kararlaştırıldı.
Dünyadaki yaşamın sürdürülebilir olmasını sağlamak için karbon ayak izinin azaltılması gerekmektedir. Bu doğrultuda, her bireyin alacağı önlemlerle birlikte güneş enerjisi kullanımını artırmak büyük önem taşımaktadır. İlerleyen yıllarda, enerji depolama teknolojilerinin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması sonucunda fosil yakıtların kullanımı azaltılması uzun vadede büyük oranda ekonomik avantajlar sağlar. Normal boyutta panellerin kullanımı dahi az yüzey alanı gerektirirken yeni teknolojilerin geliştirilmesi sayesinde panel boyutları küçültülüp enerji üretme düzeylerini artırılabilir. Devletten gelecek teşvikler ve panellerin kurulum sürecinde yapılacak değişikliklerle altyapının güçlendirilmesi, sürecin pratik ve işlevsel hale getirilmesi, yenilenebilir enerji kullanımının yaygınlaşmasını sağlayacaktır. Sonraki kuşaklar ve yaşamın sağlıkı devamı konusunda güneş enerji sistemlerinin tüm ülkelerde verimli biçimde kullanılmasını birer birey olarak teşvik etmeli ve bilinçlendirme çalışmalarına hız vermeliyiz.