Jeotermal Enerji ve Bölgemize Dair Analizler
Hakkı Gökhan ELÜSTÜN
Uzman
Yeşil Büyüme Politikaları Birimi
gokhan.elustun@izka.org.tr
Jeotermal enerji; yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde bulunan birikmiş ısının oluşturduğu, sıcaklığı bölgesel atmosferik sıcaklığın üzerinde olan, normal yer altı ve yer üstü sularına göre daha fazla erimiş mineral, tuz ve gaz içeren akışkan olarak tanımlanabilir. Bazı alanlarda bulunan sıcak kuru kayalar da akışkan içermemesine rağmen jeotermal enerji kaynağı olarak kabul edilirler. Jeotermal akışkanı oluşturan sular genelde hava olayları ile ilgili olduğu için atmosferik koşullar devam ettiği sürece jeotermal kaynaklar yenilenmektedir.[1]
Bir jeotermal sistemin oluşabilmesi için gerekli olan parametreler; yer kabuğunun derinliklerindeki ısı kaynağı, ısıyı taşıyan akışkan, akışkanı bünyesinde barındıran rezervuar kayaç ve ısının kaybını önleyen örtü kayaçtır. Dünyanın merkezinde sıcaklığı 42000 C’yi bulan magma adı verilen eriyik kütle bulunmaktadır. Tektonizmanın yarattığı kırıklar doğrultusunda hareket eden, zaman zaman yeryüzüne kadar ulaşan bu magma faaliyetleri jeotermal sistemin ısı kaynağını oluşturur. Yeryüzünden kırık ve çatlaklar boyunca süzülen meteorik (hava olayları ile ilgili) sular derinlerde ısındıktan sonra gözenekli ve geçirimli olan rezervuar kayaç içinde birikir. Bu suların bir kısmı fay hatları boyunca yükselerek yeryüzüne ulaşarak jeotermal kaynakları oluştururlar. Üzeri geçirimsiz bir örtü kaya ile kuşatılan ve çoğu zaman yeryüzüne ulaşamayan rezervuar kaya içerisindeki jeotermal akışkan ise sondaj çalışmalarıyla yüzeye çıkarılır.
Jeotermal araştırmalarda jeoloji, jeofizik ve jeokimya çalışmaları birlikte yürütülür ve elde edilen veriler değerlendirilerek uygun sondaj lokasyonları belirlenir. Yapılan sondaj çalışmaları ve testler sonucunda jeotermal akışkanın sıcaklığı, debisi ve kimyasal özellikleri tespit edilir. Bu özellikler elde edildikten sonra jeotermal enerjinin kullanımına yönelik proje ve tesisler yapılır. Jeotermal enerjinin sıcaklığa göre kullanım alanları aşağıdaki tabloda sunulmuştur. [1]
Tablo 1. Jeotermal enerjinin sıcaklığa göre kullanım alanları[1]
| Sıcaklık (ºC) | Kullanım Alanları |
| 180 ve Üstü | Yüksek konsantrasyonlu solüsyonların buharlaştırılması, elektrik üretimi, amonyum absorbsiyonu ile soğutma |
| 170 | Diatomitlerin kurutulması, ağır su ve hidrojen sülfit eldesi |
| 160 | Kereste kurutmacılığı, balık kurutmacılığı |
| 150 | Bayer’s metodu ile alüminyum eldesi |
| 140 | Konservecilik, çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulması |
| 130 | Şeker endüstrisi, tuz endüstrisi, |
| 120 | Distilasyonla temiz su elde edilmesi |
| 110 | Çimento kurutmacılığı |
| 100 | Organik maddeleri kurutma (Deniz yosunu, çimen, sebze), yün yıkama ve kurutma |
| 90 | Balık kurutma (stok balık) |
| 80 | Yer ve sera ısıtmacılığı |
| 70 | Soğutma (Alt Sıcaklık Limiti) |
| 60 | Sera, ahır ve kümes ısıtmacılığı |
| 50 | Mantar yetiştirme, balneolojik hamamlar |
| 40 | Toprak ısıtma |
| 30 | Yüzme havuzları, fermantasyonlar, damıtma |
| 20 | Balık çiftlikleri |
Dünyadaki jeotermal sistemlerin oluşumu 1915’li yıllarda Alfred Wegener tarafından ortaya atılan Continental Drift (Kıtaların Açılması) teorisinin geliştirilmesi sonucunda 1960‘larda çok geniş bir kabul gören plaka tektoniği ile açıklanmaktadır. Buna göre, dünyamız belli başlı plakalardan oluşmaktadır ve jeotermal kuşaklar bu levhaların çarpıştığı aktif kıta sınırlarında, okyanus ortası sırtlarda, aktif kıta yarıklarında ve volkanik adalar üzerinde bulunurlar. Ayrıca tüm büyük sıra dağlar, volkanlar, deprem kuşakları da plaka sınırları üzerinde yer almaktadır. [2]
Kaynak: https://sites.google.com/site/duenyamizvegezegenler/duenyanin-ic-yapisi
Zayıflık bölgelerine bağlı olarak oluşan tektonik ve aktif volkanik kuşaklar boyunca Kuzey ve Güney Amerika kıtasının batı kıyılarında, (Amerika, Meksika, El Salvador, Nikaragua, Kostarika, Arjantin) Akdeniz ülkelerinde (Türkiye, Yunanistan, İtalya) Doğu ve Güneydoğu Asya ülkelerinde (Çin, Tayland, Filipinler, Endonezya), Yeni Zelanda, Japonya, Portekiz’in Azor adalarında, Afrika kıtasında (Kenya, Etopya) ve İzlanda’da jeotermal kaynaklar bulunmaktadır. [1]
Türkiye, Alp-Himalaya orojenik kuşağı üzerindedir. Orojenik magmatik ve volkanik aktivitelerin çok olması nedeni ile jeotermal açıdan büyük bir potansiyele sahiptir. [1] Söz konusu potansiyeli oluşturan alanların % 78’i Batı Anadolu’da, % 9’u İç Anadolu’da, % 7’si Marmara Bölgesinde, % 5’i Doğu Anadolu’da ve % 1’i diğer bölgelerde yer almaktadır. Jeotermal kaynaklarımızın % 90’ı düşük ve orta sıcaklıklıdır ve doğrudan uygulamalar (ısıtma, termal turizm, çeşitli endüstriyel uygulamalar vb.) için, % 10’u ise dolaylı uygulamalar (elektrik enerjisi üretimi) için uygundur. [3]
Şekil 2. Türkiye’nin Jeotermal Haritası
Ülkemizdeki jeotermal alandaki çalışmalara, Maden Tetkik Arama (MTA) Genel Müdürlüğü tarafından 1962 yılında başlanmıştır. İlk araştırma kuyusu 1963 yılında Balçova İzmir’de açılmış, ilk jeotermal ısıtma uygulamasına 1964 yılında Park Oteli’nin (Gönen/Balıkesir) ısıtılması ile başlanmıştır. 1968 yılında ise ülkemizde en yüksek sıcaklığa sahip sahalardan biri olan Kızıldere/Denizli jeotermal sahası keşfedilmiş ve ilk jeotermal elektrik santrali burada kurulmuştur. 1960’larda arama ve araştırma çalışmaları başlamasına karşın, jeotermal elektrik ve doğrudan kullanım ticari etkinliklerinin çoğu 2008 yılında, Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Kanunu’nun yürürlüğe girmesinden sonra gerçekleşmiştir. [4]
2008 yılında, jeotermal kurulu gücü sadece 30 MW olan Türkiye’nin, Aralık 2020 itibariyle, jeotermal kurulu gücü 1556 MW’a ulaşmıştır. Türkiye bu alanda Dünya’da dördüncü sıradadır.
Doğrudan kullanım potansiyeli bakımından Avrupa’da birinci sırada olan ülkemizde 346.000 Konut Eşdeğeri (KE) karşılığı olan 3589 MW jeotermal ısı kullanımı mevcuttur. [3]
Türkiye Jeotermal Derneği tarafından gerçekleştirilen bir çalışma kapsamında ülkemizin jeotermal teorik ısı potansiyeli 60.000 MW ( 10 Milyon KE), 0-3 Km derinlikteki elektrik üretim potansiyeli ise 4500 MW olarak hesaplanmıştır. Söz konusu jeotermal potansiyeli ile Türkiye’nin toplam elektrik enerjisi ihtiyacının % 5’i, ısıtmada ısı enerjisi ihtiyacının %30’u karşılanabilir. Söz konusu kaynakların ağırlıklı ortalaması alındığında Türkiye enerji (elektrik + ısı enerjisi) ihtiyacının %14’ü jeotermal kaynaklar ile idame edilebilir. Mevcut kaynakların, elektrik üretimi, şehir ısıtma, soğutma, sera ısıtma, termal tesis ısıtma, kaplıca kullanımı, kimyasal maddeler üretimi, sanayide kullanım vb. uygulamalarda tam değerlendirilmesi halinde sağlanacak yıllık net yurtiçi katma değer ise $80 Milyar civarında olabilecektir. [5]
Burada altı özellikle çizilmesi gereken ve son yıllarda üzerinde çalışılan bir diğer önemli husus, jeotermal kaynaklardan hammadde (kimyasal madde ve element) üretimidir. Yapılan araştırmalar, jeotermal akışkanların pek çok metal maden ve mineralce zengin olduğunu göstermektedir. Bunların başında ise lityum gelmektedir.
Lityum, birçok açıdan özel bir elementtir; Dünya’daki en hafif metaldir ve bir bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır; özellikle son yıllarda enerji depolamada, elektrikli otomobillerde ve %100 yenilenebilir enerji sistemlerinde vazgeçilmez, temel bir bileşen olarak kullanılmaktadır.
Türkiye’deki jeotermal kaynaklar kimyasal madde ve element bakımından oldukça zengindir. Sadece jeotermal kaynaklı elektrik üretim tesislerinden yılda yaklaşık 17 bin kg lityum elde edilebilir.[6]
Şehrimiz İzmir ise jeotermal enerji kaynakların sayısı ve niteliği bakımından Türkiye’nin en zengin illerinden biridir. Seferihisar, Balçova-Narlıdere, Dikili, Bergama, Çeşme, Aliağa, Çiğli-Menemen, Urla, Bayındır, Menderes ve Kemalpaşa gibi 11 merkezde birçok jeotermal kaynak mevcuttur. Doğrudan kullanımın ön plana çıktığı İzmir’de Dünya’nın en büyük jeotermal kaynaklı bölgesel ısıtma sistemlerinden olan Balçova-Narlıdere merkezi 37500 KE (konut eşdeğer), Dikili 1500 KE ve Bergama ise 400 KE fiili kapasiteye sahiptir ve Türkiye’nin mevcut kapasitesinin yaklaşık %30’unu oluşturmaktadır.[7] Jeotermal Derneği’nin yapmış olduğu çalışmada ise İzmir’in merkezinin 240.000 KE toplamda ise 280.000 KE doğrudan kullanım ısı potansiyelinin olduğu ortaya konmuştur.[5]
Jeotermal kaynakların seralarda kullanımı İzmir sınırları içerisinde oldukça yaygındır. Dikili’de yaklaşık 800, Balçova’da 100 ve Bergama’da 80 dönüm alanı kaplayan sera alanı jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır.[7] Bu da Türkiye’deki jeotermal ile ısıtılan toplam 4000 dönüm seranın %25’ine tekabül etmektedir.[5]
Sağlık amaçlı (termal) kullanım ise Balçova’da Valiliğe ait termal oteller ve çevredeki bazı otellerde yapılmaktadır. Çeşitli büyüklükte geleneksel kaplıcalar Dikili, Seferihisar, Bayındır, Bergama ve Çeşme’de bulunmaktadır. Jeotermal su Çeşme’de 18 otelin kısmen ısıtılmasında ve kür merkezlerinde kullanılmaktadır. [7]
Eski çağlardan bu yana, Akdeniz bölgesinde banyo, ısınma ve pişirme amaçlı olarak kullanılan jeotermal kaynaklar günümüzde, elektrik enerjisi üretimi, ısıtma/soğutma, endüstriyel süreçlerde ısısı temini, kurutma, maden ve element üretimi, termal turizm ve kültür balıkçılığı gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Jeotermal sahaların ısı potansiyelleri başta olmak üzere, tüm fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değerlendirilmesi, Türkiye’nin enerjide ve hammaddede dışa bağımlılığını azaltacağı gibi yaratacağı istihdam ile ülke ekonomisine kayda değer bir katkı sağlayacaktır.
* Konut Eşdeğer (KE): 100m²’lik kapalı alanı belirtmektedir.
Kaynakça
