Yükseklikte tüm zamanların rekoru
Güncelleme Tarihi:
Oluşturulma Tarihi: Ağustos 29, 2004 21:34
Mühendislik, yeni bir rekor denemesine girişti. Bu defa hedef 1 kilometre yüksekliğinde bir enerji kulesi. Proje, ayrıca, yeni bir güneş enerjisi kaynağını insanlığın hizmetine sunması açısından da ilginç ve büyük önem taşıyor.
Kule, Güneşten aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren en büyük ELKTRİK santralı olacak. Güneşin ısıttığı hava kulenin içinde yükselecek. Buradaki 32 türbin, 70 bin Avustralyalının ihtiyacını karşılayacak şekilde yılda 650 gigavat/saat elektrik üretecek.
Tabanı 7 kilometre, özel betontan kule, cam ve plastikten gövdesi ile ışıldayacak. Yerden 1 kilometre yükseklikte saatte 200 kilometrelik rüzgárlar, güneş kulesinin çevresinde önce bir tarafta sonra da diğer tarafta girdaplar oluşturacak. Bu yan çekişlere şiddetli rüzgára karşı, dünyanın en yüksek kulesi hızla bir enkaz yığınına dönüşebilir, görüşü de var.
Avustralya- Melbourne’den 6 saat uzakta kırmızı renkli arazide, dünyanın en yüksek binasını kurma planları başlamak üzere. Bu beton yapı, tüm kitaplardaki rekorları kırmış olacak. 1 kilometre yüksekliğinde, tabanı 7 kilometre çapında göz alıcı bir cam ve plastik alanın tam ortasında heybetle duracak.
Kulenin boyutları kulağa ne kadar korkutucu geliyorsa, amacı da bir o kadar nefes kesici.
Planlanan bina, Avustralya’nın bugüne kadar yapılmış, güneşten aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren en büyük santralı olacak. Güneşin ısıttığı hava kulenin içinde yükselecek. Buradaki 32 türbin, 70 bin Avustralyalının ihtiyacını karşılayacak şekilde yılda 650 gigavat/saat elektrik üretecek.
Projenin mimarı olan EnviroMission adlı şirket, çalışmalara gelecek yıl başlamayı, 2008’de de ülkeye elektrik sağlamayı umuyor.
İnsanlar yüzyıllardır, yükselen havanın enerjisini topluyorlar. Leonardo da Vinci de, zamanında güneş enerjisiyle çalışan bir kule çizmeye kalkışmıştı.
Prototipi başarılıydı
Ancak, bu kuleleri ilk kez tam anlamıyla haritaya döken mühendislik dehası Jörg Schlaich oldu.
Schlaich, 1982’de, Batı Almanya hükümeti ile İspanyol bir şirketin desteğini alarak, Madrid’in 150 kilometre güneyindeki Manzanares kasabasında 50 kilovatlık bir prototip inşa etti. Mühendise göre, güneş kuleleri, güneşi çok fazla gören yoksul ülkelere, hiçbir diğer enerji kaynağı olmadan elektrik sağlayabilecekti.
195 metre yüksekliği ve 240 metre çapında plastik bir alan üzerindeki Manzanares kulesi, mantığın işlediğini kanıtladı. Güneş ışığını toplayan plastik madde, altındaki havayı, kuleye itmesine yetecek sıcaklık olan 17 santigrat dereceye ısıttı.
Bu hava da yukarı çıkarken aldığı güçle, bir türbini çalıştırdı ve elektrik üretti.
Herhangi bir benzin parası ödenmesi gerekmedi ve iklime zarar veren sera gazı etkisi yapıcı gazlar da yoktu. Durmaksızın çalıştığı 30 ay boyunca İspanyol elektrik şebekesine saatte 118 megavatlık enerji sağladı.
Randıman değil ekonomi
Aslında bu değerler, güneş kuleleri hakkındaki moral bozucu gerçekleri ortaya koyuyor. İlk olarak güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürme anlamındaki randımanları sanıldığından çok daha az. Plastiğe düşen güneş enerjisinin yüzde 1’inden de azı elektriğe çevrilebiliyor.
Manzanares kulesinde, güneşten alınan enerjinin yarısı toplayıcıdan ısı olarak kayboluyordu. Yakalanan ısınınsa ancak yüzde 0.7’si, türbinler tarafından elektriğe dönüşüyordu. Geri kalansa, kulenin tepesinden sıcak hava şeklinde kayboluyordu.
Karşılaştırıldığı takdirde fotovoltaik paneller, üzerlerine düşen güneş ışığının yüzde 15’ini elektrik haline getirebiliyorlar.
Ama tüm bu rakamlar önemli olmayabilir. Güneş ışığı bize bedava geliyor. Bu nedenle de buradaki asıl faktör randıman değil, bu santralın kurulması ve bir saat içinde üreteceği her bir kilovat için gereken para.
Birim fiyatını düşürmenin bir yolu, binayı yükseltmek ve güneş ışığının toplayıcı alanı genişletmektir.
5 kat daha etkin
Kulenin üreteceği enerji, taban ile tavan arasındaki basınç farkına ve içinden geçen havanın miktarına da bağlıdır. Basınç farkını arttırmak için, tabandaki hava sıcaklığını da arttıracak daha geniş bir toplayıcı kullanılabilir.
Ardından da kule yükseldikçe tepede dolaşacak atmosferik basınç da azalacaktır. Schlaich’ın mühendislik firmasında çalışan Gerhard Weinrebe, ‘Bin metre yüksekliğinde bir kule, 200 metrelik Manzanares kulesinden 5 kat daha etkindir’ diyor.
Kuleye ilişkin detaylara gelince EnviroMission çok fazla açık vermiyor. Ama yine de tek bir şey kesin: Schlaich’ın projesi idealler üzerine kurulmuştu. Buysa, fosil yakıtı kullanılarak çalışan elektrik santrallerine karşı para kazandırabilecek riskli bir plan.
Kulenin kurulması için seçilen Mildura adlı kasaba, hem çok fazla güneş aldığı hem de ulusal elektrik şebekesinin bir erişim noktasından 30 kilometre mesafede olduğundan tercih edildi. Böylelikle, bağlantı masraflarını ve hat kayıplarını minimuma indireceği belirtiliyor.
Düzgün, sürekli enerji
İnşaatte parola ‘ucuzluk ve pratiklik’. Güneş ışığını toplayacak alan, cam yerine ondan çok daha ucuz olan plastikten yapılacak. Yalnızca merkezdeki bölüm camdan olacak. Çünkü mühendislik incelemelerine göre, toplayıcı içinde saatte 54 kilometreyi bulan rüzgárlara ve kulenin tabanı yanındaki havayı yukarı itme gücüne yalnızca cam dayanabiliyor.
Güneş kulelerinin, yenilenebilir diğer güç kaynaklarına göre birçok avantajı var. Çünkü, rüzgárın çoğalıp azalmasına ve güneşin bulutlarına arkasına girmesine bağlı olarak gidip gelen değil, sürekli ve düzgün bir elektrik sağlarlar.
Gündüz boyunca, güneşin ısısı, toplayıcı altındaki havada ve bunun da altındaki tabanda kıstırılır. Gün en yüksek sıcaklığına ulaştıktan birkaç saat sonra, kuleye giren havanın ısısı da maksimuma ulaşır. Bu an aynı zamanda, akşamın ilk saatlerinde en fazla elektriğin de tüketildiği andır.
Uzmanların, tasarıma ilişkin üzerinde tartıştıkları bir konu da kulenin nasıl inşa edileceğiydi. Şirket, kuleyi, iç tarafında belirli noktalardan kablolarla sertleştireceği sırrını sonunda açıkladı. Henüz diğer ayrıntılar bilinmiyor.
Rüzgárlar ve girdaplar
Sorunların biri de kuleyi sert rüzgárlardan korumak olacak. Yerden 1 kilometre yükseklikte saatte 200 kilometrelik rüzgárlar pek de alışık bir durum değil. Hava akışları güneş kulesini geçtikçe önce bir tarafta sonra da diğer tarafta girdaplar oluşturacak. Bu yan çekişlere şiddetli rüzgárda sallanmak eklenince, dünyanın en yüksek kulesi hızla bir enkaz yığınına dönüşebilir.
Fabrika bacalarında, girdaplardan korunmak için bazen spiral sertleştiriciler kullanılır. Ancak bu denli büyük boyutlarda bir kulenin ekstra önlemlere gereksinimi olacak. Samali’ye göre, bu seçeneklerden biri, kulenin tepesinden yere kadar inecek ve kuleyi sabitleyecek çelik halatlar germek olabilir.
Geriye kalan tüm salınmalar da, şok emici bir maddeyle sarılan ve kulenin içine asılan zincirden bir sarkaçla bertaraf edilebilir. Mühendisler, kulenin boyutlarını göz önüne alarak zincirin hangi frekansta sallanacağını hesaplayabilir. Buna göre de zincirin uzunluğunu öyle ayarlanır ki, sarkaç belirli bir frekansta sallanarak kulenin içine çarptıkça yapının enerjisini dağıtır.
Binanın hangi malzemeden yapılacağı da önemli bir faktör. ‘2 yıl boyunca, haftanın 7 günü 24 saat beton dökeceğiz’ diyor Davey. Kule için tahmini olarak, 700 bin metreküp yüksek sertlikte beton gerekecek. İnşaat mühendisi ve araştırmacı olan Aleksandra Samarin, bu denli büyük hacimlerdeki betonun ekonomik şekilde karşılanması için çevredeki bölgelerden yararlanılacağını düşünüyor. Bunun içinse, yerel taş ve sudan yapılan beton, en az 1 yıl boyunca, aşınmalar ve kırılmalara karşı laboratuvarlarda test edilmeli.
Kazanç kapıları çok
Binanın inşaat maliyeti öncelikli bir konu. Uzmanlara göre masraflar 720 milyon ABD dolarını bulabilir. Öte yandan, maliyetleri dengeleme açısından kule birçok gelir kaynağına sahip. İlgililer ‘Adı, dünyanın en büyük güneş saati olan TAG Heuer olabilir. Ya da Viagra kulesi!’..
Şirket, güneş ışıklarının toplanacağı alanı, meyve ve sebzenin yetiştirileceği veya üretilen meyvelerin kurutulacağı dev bir sera olarak kullanmak istiyor. Bu, havayı daha nemli ve daha az yoğun hale getirerek daha hızlı hareket etmesini sağlayabilir ve türbinlere de daha fazla enerji yollayabilir. Bir diğer kazanç, kuleye düzenlenen turlardan gelecektir.
New Scientist dergisine göre, (31 Temmuz) Mildura’daki santralin verimi, İspanya’dakinin tam 4 bin katı olacak. Avustralya’nın güneş kulesinin başarılı olup olmayacağı görülecek. Mildura kulesi, böylesi enerji türleri hakkında duyacağımız son proje olmayacak. Güneşten aldığı ısıyı elektriğe çevirmesi, turistleri etkilemesi ve aynı zamanda meyve ve sebze yetiştirmesi umut edilen bu yüksek kule, birçok yönden ilgiyi topluyor.
Güney Afrika, Fas, Mısır ve Hindistan, geleceğin potansiyel ülkeleri arasında.
Tabanı 7 kilometre, özel betontan kule, cam ve plastikten gövdesi ile ışıldayacak. Yerden 1 kilometre yükseklikte saatte 200 kilometrelik rüzgárlar, güneş kulesinin çevresinde önce bir tarafta sonra da diğer tarafta girdaplar oluşturacak. Bu yan çekişlere şiddetli rüzgára karşı, dünyanın en yüksek kulesi hızla bir enkaz yığınına dönüşebilir, görüşü de var.
Avustralya- Melbourne’den 6 saat uzakta kırmızı renkli arazide, dünyanın en yüksek binasını kurma planları başlamak üzere. Bu beton yapı, tüm kitaplardaki rekorları kırmış olacak. 1 kilometre yüksekliğinde, tabanı 7 kilometre çapında göz alıcı bir cam ve plastik alanın tam ortasında heybetle duracak.
Kulenin boyutları kulağa ne kadar korkutucu geliyorsa, amacı da bir o kadar nefes kesici.
Planlanan bina, Avustralya’nın bugüne kadar yapılmış, güneşten aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren en büyük santralı olacak. Güneşin ısıttığı hava kulenin içinde yükselecek. Buradaki 32 türbin, 70 bin Avustralyalının ihtiyacını karşılayacak şekilde yılda 650 gigavat/saat elektrik üretecek.
Projenin mimarı olan EnviroMission adlı şirket, çalışmalara gelecek yıl başlamayı, 2008’de de ülkeye elektrik sağlamayı umuyor.
İnsanlar yüzyıllardır, yükselen havanın enerjisini topluyorlar. Leonardo da Vinci de, zamanında güneş enerjisiyle çalışan bir kule çizmeye kalkışmıştı.
Prototipi başarılıydı
Ancak, bu kuleleri ilk kez tam anlamıyla haritaya döken mühendislik dehası Jörg Schlaich oldu.
Schlaich, 1982’de, Batı Almanya hükümeti ile İspanyol bir şirketin desteğini alarak, Madrid’in 150 kilometre güneyindeki Manzanares kasabasında 50 kilovatlık bir prototip inşa etti. Mühendise göre, güneş kuleleri, güneşi çok fazla gören yoksul ülkelere, hiçbir diğer enerji kaynağı olmadan elektrik sağlayabilecekti.
195 metre yüksekliği ve 240 metre çapında plastik bir alan üzerindeki Manzanares kulesi, mantığın işlediğini kanıtladı. Güneş ışığını toplayan plastik madde, altındaki havayı, kuleye itmesine yetecek sıcaklık olan 17 santigrat dereceye ısıttı.
Bu hava da yukarı çıkarken aldığı güçle, bir türbini çalıştırdı ve elektrik üretti.
Herhangi bir benzin parası ödenmesi gerekmedi ve iklime zarar veren sera gazı etkisi yapıcı gazlar da yoktu. Durmaksızın çalıştığı 30 ay boyunca İspanyol elektrik şebekesine saatte 118 megavatlık enerji sağladı.
Randıman değil ekonomi
Aslında bu değerler, güneş kuleleri hakkındaki moral bozucu gerçekleri ortaya koyuyor. İlk olarak güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürme anlamındaki randımanları sanıldığından çok daha az. Plastiğe düşen güneş enerjisinin yüzde 1’inden de azı elektriğe çevrilebiliyor.
Manzanares kulesinde, güneşten alınan enerjinin yarısı toplayıcıdan ısı olarak kayboluyordu. Yakalanan ısınınsa ancak yüzde 0.7’si, türbinler tarafından elektriğe dönüşüyordu. Geri kalansa, kulenin tepesinden sıcak hava şeklinde kayboluyordu.
Karşılaştırıldığı takdirde fotovoltaik paneller, üzerlerine düşen güneş ışığının yüzde 15’ini elektrik haline getirebiliyorlar.
Ama tüm bu rakamlar önemli olmayabilir. Güneş ışığı bize bedava geliyor. Bu nedenle de buradaki asıl faktör randıman değil, bu santralın kurulması ve bir saat içinde üreteceği her bir kilovat için gereken para.
Birim fiyatını düşürmenin bir yolu, binayı yükseltmek ve güneş ışığının toplayıcı alanı genişletmektir.
5 kat daha etkin
Kulenin üreteceği enerji, taban ile tavan arasındaki basınç farkına ve içinden geçen havanın miktarına da bağlıdır. Basınç farkını arttırmak için, tabandaki hava sıcaklığını da arttıracak daha geniş bir toplayıcı kullanılabilir.
Ardından da kule yükseldikçe tepede dolaşacak atmosferik basınç da azalacaktır. Schlaich’ın mühendislik firmasında çalışan Gerhard Weinrebe, ‘Bin metre yüksekliğinde bir kule, 200 metrelik Manzanares kulesinden 5 kat daha etkindir’ diyor.
Kuleye ilişkin detaylara gelince EnviroMission çok fazla açık vermiyor. Ama yine de tek bir şey kesin: Schlaich’ın projesi idealler üzerine kurulmuştu. Buysa, fosil yakıtı kullanılarak çalışan elektrik santrallerine karşı para kazandırabilecek riskli bir plan.
Kulenin kurulması için seçilen Mildura adlı kasaba, hem çok fazla güneş aldığı hem de ulusal elektrik şebekesinin bir erişim noktasından 30 kilometre mesafede olduğundan tercih edildi. Böylelikle, bağlantı masraflarını ve hat kayıplarını minimuma indireceği belirtiliyor.
Düzgün, sürekli enerji
İnşaatte parola ‘ucuzluk ve pratiklik’. Güneş ışığını toplayacak alan, cam yerine ondan çok daha ucuz olan plastikten yapılacak. Yalnızca merkezdeki bölüm camdan olacak. Çünkü mühendislik incelemelerine göre, toplayıcı içinde saatte 54 kilometreyi bulan rüzgárlara ve kulenin tabanı yanındaki havayı yukarı itme gücüne yalnızca cam dayanabiliyor.
Güneş kulelerinin, yenilenebilir diğer güç kaynaklarına göre birçok avantajı var. Çünkü, rüzgárın çoğalıp azalmasına ve güneşin bulutlarına arkasına girmesine bağlı olarak gidip gelen değil, sürekli ve düzgün bir elektrik sağlarlar.
Gündüz boyunca, güneşin ısısı, toplayıcı altındaki havada ve bunun da altındaki tabanda kıstırılır. Gün en yüksek sıcaklığına ulaştıktan birkaç saat sonra, kuleye giren havanın ısısı da maksimuma ulaşır. Bu an aynı zamanda, akşamın ilk saatlerinde en fazla elektriğin de tüketildiği andır.
Uzmanların, tasarıma ilişkin üzerinde tartıştıkları bir konu da kulenin nasıl inşa edileceğiydi. Şirket, kuleyi, iç tarafında belirli noktalardan kablolarla sertleştireceği sırrını sonunda açıkladı. Henüz diğer ayrıntılar bilinmiyor.
Rüzgárlar ve girdaplar
Sorunların biri de kuleyi sert rüzgárlardan korumak olacak. Yerden 1 kilometre yükseklikte saatte 200 kilometrelik rüzgárlar pek de alışık bir durum değil. Hava akışları güneş kulesini geçtikçe önce bir tarafta sonra da diğer tarafta girdaplar oluşturacak. Bu yan çekişlere şiddetli rüzgárda sallanmak eklenince, dünyanın en yüksek kulesi hızla bir enkaz yığınına dönüşebilir.
Fabrika bacalarında, girdaplardan korunmak için bazen spiral sertleştiriciler kullanılır. Ancak bu denli büyük boyutlarda bir kulenin ekstra önlemlere gereksinimi olacak. Samali’ye göre, bu seçeneklerden biri, kulenin tepesinden yere kadar inecek ve kuleyi sabitleyecek çelik halatlar germek olabilir.
Geriye kalan tüm salınmalar da, şok emici bir maddeyle sarılan ve kulenin içine asılan zincirden bir sarkaçla bertaraf edilebilir. Mühendisler, kulenin boyutlarını göz önüne alarak zincirin hangi frekansta sallanacağını hesaplayabilir. Buna göre de zincirin uzunluğunu öyle ayarlanır ki, sarkaç belirli bir frekansta sallanarak kulenin içine çarptıkça yapının enerjisini dağıtır.
Binanın hangi malzemeden yapılacağı da önemli bir faktör. ‘2 yıl boyunca, haftanın 7 günü 24 saat beton dökeceğiz’ diyor Davey. Kule için tahmini olarak, 700 bin metreküp yüksek sertlikte beton gerekecek. İnşaat mühendisi ve araştırmacı olan Aleksandra Samarin, bu denli büyük hacimlerdeki betonun ekonomik şekilde karşılanması için çevredeki bölgelerden yararlanılacağını düşünüyor. Bunun içinse, yerel taş ve sudan yapılan beton, en az 1 yıl boyunca, aşınmalar ve kırılmalara karşı laboratuvarlarda test edilmeli.
Kazanç kapıları çok
Binanın inşaat maliyeti öncelikli bir konu. Uzmanlara göre masraflar 720 milyon ABD dolarını bulabilir. Öte yandan, maliyetleri dengeleme açısından kule birçok gelir kaynağına sahip. İlgililer ‘Adı, dünyanın en büyük güneş saati olan TAG Heuer olabilir. Ya da Viagra kulesi!’..
Şirket, güneş ışıklarının toplanacağı alanı, meyve ve sebzenin yetiştirileceği veya üretilen meyvelerin kurutulacağı dev bir sera olarak kullanmak istiyor. Bu, havayı daha nemli ve daha az yoğun hale getirerek daha hızlı hareket etmesini sağlayabilir ve türbinlere de daha fazla enerji yollayabilir. Bir diğer kazanç, kuleye düzenlenen turlardan gelecektir.
New Scientist dergisine göre, (31 Temmuz) Mildura’daki santralin verimi, İspanya’dakinin tam 4 bin katı olacak. Avustralya’nın güneş kulesinin başarılı olup olmayacağı görülecek. Mildura kulesi, böylesi enerji türleri hakkında duyacağımız son proje olmayacak. Güneşten aldığı ısıyı elektriğe çevirmesi, turistleri etkilemesi ve aynı zamanda meyve ve sebze yetiştirmesi umut edilen bu yüksek kule, birçok yönden ilgiyi topluyor.
Güney Afrika, Fas, Mısır ve Hindistan, geleceğin potansiyel ülkeleri arasında.