ELEKTRİK ÜRETMEK İÇİN TÜRBÜNLER NASIL KULLANILIR
Elektrik kullanan bir güç istasyonu, ya bir türbün, motor ve su tekeri yada bir elektrik jeneratörünü çalıştıracak diğer benzer makinaları yada mekanik yada kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için, bir aleti kullanır. Buhar türbünleri, içten yanmalı motorlar, benzin kullanan motorlar, su türbünleri ve rüzgar türbünleri, elektrik üretmek için en yaygın metotlardır. Dünyadaki elektrik üretimin çoğunda buhar türbünleri kullanılmaktadır.
Bir türbün hareketli bir sıvının (sıvı yada gaz) kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için kullanılır. Buhar türbünleri şaft üstüne monte edilmiş jeneratörle bağlantılı şaftı döndürmek için buharın zorladığı bir seri kanatlara sahiptir. Fosil yakıtlı bir buhar türbününde, bir fırın içinde yanan yakıt bir kaynatıcı içindeki suyu ısıtmak ve buhar haline getirmek için kullanılır.
Büyük fırınlarda suyu ısıtıp buhar üretmek için kömür, petrol yada doğal gaz kullanılır. Ülkelerin çoğunda elektrik üretmek için şimdiye kadar en büyük ve tek enerji kaynağı olarak kömür kullanılmıştır. Buhar elde etmek için yakıt olarak doğal gaz, yada sıvı yakıt kullanan fırınlardan da büyük miktarlarda elektrik üretilmeye devam etmektedir. Su buharı üretimini gerçekleştirme de nükleer fission diye bilinen bir işlem vasıtasıyla nükleer yakıtlardan da yararlanılmaktadır. Bir nükleer güç santralında, bir reaktör, esas olarak zenginleştirilmiş uranyumdan oluşan bir nükleer yakıt çekirdeğine sahiptir. Uranyum atomlarına nötronlar çarptığı zaman, uranyum atom çekirdeği bölünür (fission), ısı ve daha fazla nötron açığa çıkar. Kontrollü şartlar altında açığa çıkan nötronlar uranyum yakıtındaki diğer uranyum atomlarına çarpar. İşlem böylece devam eder. Açığa çıkan ısıyla zincirleme bir reaksiyon sağlanarak sürekli parçalanma gerçekleştirilir. Isı, suyu buhara dönüştürmek ve buhar, elektrik üreten bir türbünü döndürmek için kullanılır. Nükleer güce sahip ülkelerde 2001 yılında tüm ülkelerdeki elektriğin %21 i nükleer güçten üretilmiştir.
Bir jeneratöre bağlı bir türbünü döndürmek için düşen su kullanmak da bir yöntemdir. Elektrik üreten hidro- elektrik sistemlerinin iki temel tipi vardır. Birincisinde akan su bir barajda biriktirilir, Borular vasıtasıyla su yüksekten düşürülerek elektrik üretecek jeneratörü çalıştırmak için türbün kanatları üstüne bir basınç uygulanır. İkinci sistemde, elektrik üretmek için türbün kanatlarına basınç uygulayan düşen su değil doğrudan ırmak akımının gücüdür.
Diğer üretim kaynakları
Jeotermal güç, yeraltındaki suyun ısınmış bir halde yeryüzüne çıkmasıdır. Bu sıcak su, bazı alanlarda buhar türbün santrallerinde kullanılan buharı üretmekte kullanılır. Dünyada jeotermal güçten elektrik üretiminde yararlanılması halen elektrik üretiminin ancak %5 i kadardır.
Solar güç, güneş enerjisinden türetilir. Ancak, güneş enerjisi tüm gün boyunca yoktur ve oldukça dağınık durumdadır. Bu sebeple elektrik üretiminde kullanılması tarihsel olarak fosil yakıtlardan pahalıdır. Fotovoltaik çevrim, bir fotovoltaik güneş pilinde güneş ışığından direkt olarak elektrik üretir. Solar-termal elektrik jeneratörleri, türbünleri çalıştıracak buhar üretiminde direk güneş radyasyonunu kullanır. Solar bazda elektrik üretimi son yıllarda fotovoltaiklerin kullanılmasıyla artmaya devam etmektedir.
Rüzgar gücü, rüzgar hızının sağlamış olduğu enerjinin elektriğe dönüştürülmesidir. Rüzgar gücü hızla büyüyen bir elektrik kaynağıdır. Bir rüzgar türbünü, tip olarak bir rüzgar miline benzemektedir.
Biyomas, odun, kentsel atıklar, tarımsal artıklar, mısır sapları ve buğday samanları,.., gibi kaynakları içine alır. Bunlar elektrik üretimi için diğer enerji kaynaklarının bazılarıdır. Bu kaynaklar kaynatıcılarda kullanılan fosil yakıtların yerine kullanılır. Odun yada atıkların yanmasıyla oluşan buhar, alışılmış buharlı elektrik santrallerinde kullanılır.
Bir jeneratörün ürettiği elektrik, bir tranformatöre gelinceye kadar kablolar ile taşınır. Burada düşük voltajdan yüksek voltaja değiştirilir. Elektrik bu yüksek voltaj sayesinde çok uzaklara verimli bir şekilde taşınır. Elektriği uzaklara taşımakta alt istasyonlardaki iletim hatları kullanılır. Bu alt istasyonlarda transformatörler vardır. Bunlar yüksek voltajı daha düşük elektrik voltajına çevirirler. Alt istasyonlardan iletim hatları ile elektrik düşük voltaja gerek duyan evlere ve işyerlerine taşınmış olur.
Nezihe Akgün