Son 200 yıldır, özellikle Sanayi Devrimi sonrası, teknoloji farklı şekillerde hayatımızda.
30 yıldır ise buharlı trenlerden, bilgisayarlara; hesap makinelerinden makine öğrenimine sahip yapay zekalara geçtik.
Teknolojinin gelişim hızı muazzam.
Ancak sınırlı enerji üretimi, teknolojinin önündeki en büyük engellerden biri. Zira enerjinin varlığı teknoloji ve medeniyet gelişimini etkileyen en önemli faktör.
Medeniyet ölçüsü olarak Kardeşev Ölçeği ve enerji
Hızla gelişen teknolojiye rağmen, teknolojik gelişmelerin geleceğini kestirmek oldukça güç.
Peki Dünya insanları olarak medeniyetimiz ne kadar gelişti ve ne kadar daha gelişebilir?
Bu sorunun cevabını tam olarak bilmiyoruz. Çünkü en azından şimdilik başka bir medeniyetle karşılaşmadık.
Ancak Sovyetler Birliği astronomu Nikolay Kardeşev, bu konuda uluslararası kabul görmüş bir sistem üretti.
İsmi ise Kardashev Ölçeği olarak biliniyor.
Kardashev, bir medeniyetin gelişmişlik seviyesini enerji üretimiyle ölçmeyi uygun buldu, 3 seviyeli bir sistem geliştirdi.
Tip-1 Medeniyet, gezegenlerine yıldızlarından düşen enerjinin tamamını veya buna eşit miktarda enerjiyi kullanabilen medeniyetler.
Bu yıldız, bizim için Güneş.
Tip-2 Medeniyet, kendi yıldızının sadece gezegene düşen değil, yaydığı tüm enerjiden yararlanabilen uygarlıklar.
Tip-3 Medeniyet ise, kendi galaksisinin ölçeğinde enerjiye sahip galaktik uygarlıklar olarak tanımlanıyor. Tip-2'de kullanılan gücün en az 100 milyar kat fazlasını kullanıyor.
Peki insan medeniyeti bu ölçeğe göre hangi seviyede?
Ne yazık ki insanlar Güneş'in tüm enerjisinin eşdeğerini kullanmadıkları için, henüz 0,7 gibi bir seviyede.
Yani sadece Tip-1 seviyeye ulaşmamız için kat etmemiz gereken yollar var.
Güneş'e hükmetme adımı: Doğrudan enerji transferi
Medeniyetimizi galaktik seviyelere çıkarmak zor olsa da Tip-1'e ulaşmak için atılan adımları bugünden görmek mümkün.
Son olarak California Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları Güneş enerjisini uzaydan Dünya'ya ışınladı.
Bu işlemde kablo gibi herhangi bir aracı kullanılmadı.
Bu atılım, ocak ayında yörüngeye fırlatılan MAPLE adlı cihaz sayesinde mümkün oldu.
MAPLE, Güneş enerjisini toplayıp yansıtmaya yarayan bir prototip.
Söz konusu cihaz, California Teknoloji Enstitüsü'nün uzaydan kablosuz enerji aktarımının yollarını aramak için başlattığı Uzay Güneş Enerjisi Projesi kapsamında fırlatılmıştı.
İnternet kadar önemli bir buluşun başlangıç aşaması
Son deneyde MAPLE'ın verici dizisi, mikrodalgalar aracılığıyla uzayda toplanmış Güneş enerjisini, enstitünün kampüsündeki Gordon ve Betty Moore Mühendislik Laboratuvarı'nın çatısına yerleştirilen bir alıcıya ışınladı.
Uzay Güneş Enerjisi Projesi'nin Eş Direktörü Ali Hajimiri, "Şimdiye kadar yaptığımız deneyler sayesinde, MAPLE'ın uzaydaki alıcılara başarılı bir şekilde enerji iletebildiğini onaylamıştık. Bu kez de diziyi, enerjisini Dünya'ya yöneltecek şekilde programladık. Elbette onu Dünya'da test etmiştik ama artık uzay yolculuğuna dayanabileceğini ve orada çalışabileceğini biliyoruz" ifadelerini kullandı.
Deney, internet kadar önemli bir buluşun başlangıç aşaması olarak değerlendiriliyor.
Peki bu enerji üretimi, Dünya'nın geleceğini nasıl etkileyecek?
Ontario Teknik Universitesi (Kanada) ve Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Öğretim Üyesi Prof. Dr. İbrahim Dinçer, çalışmanın detaylarını TRT Haber'e anlattı.
"Bu çalışma, California Teknoloji Enstitüsü (CTE) araştırmacıları tarafından bir Güneş enerjisi projesi çerçevesinde MAPLE isimli bir odaklı toplayıcının enerjiyi toplayıp mühendislik laboratuvarının çatısındaki bir toplayıcıya ulaştırması işleminin başarıyla tamamlanmasıyla tamamlandı.
Aslında konsept olarak yeni değil. İlk olarak 1968'de NASA'da mühendis olan Peter Glaser tarafından tasarlandı. Bu çalışma da Güneş enerjisi ile çalışan uyduların gelişiminde büyük rol oynadı.
Tabii ki 55 yıl sonra CTE araştırmacıları bunu hayata geçirdi. Bu uzun vadede dünyanın enerji ihtiyacının Güneş temelli karşılanmasında önemli rol oynadı."
Geleneksel enerji savaşları ve politik dengeler değişecek
İbrahim Dinçer'e göre Güneş'ten toplam yaklaşık 174 bin TW (Terawatt) enerji geliyor. Dünyanın harcadığı ise, sadece 22 TW.
Bu da şunu gösterir ki yıllık tükettiğimiz toplam enerjinin 8 bin katı, Güneş'ten elde edilebilir. Tabii ki burada her şey teknolojik çalışmalara ve bunların başarılı olmasına bağlı. Bu aslında, hidrokarbona (Fosil kaynaklı; kömür, petrol ve doğal gaz) bağlı ekonomik bir sistemin hidrojenli bir ekonomik sisteme dönüştüğü ve enerji denkleminin yeniden kurulduğu süreçte çok önemli rol oynayacaktır"
Bu gelişmelerin olumlu olacağını söyleyen Dinçer, Güneş enerjisinin henüz kimsenin kontrolünde olmadığına ancak teknolojik olarak ileri olan ülkelerin burada önemli bir rol oynayacağına dikkat çekiyor.
Artık geleneksel emisyonlu termik santrallere gerek olmayacak. Bağımsız enerji sistemlerini oluşturmak mümkün olacak. Ekonomik dengeler değişecek. CO2 emisyonları azalacak. Geleneksel enerji savaşları ve politik dengeler değişecek.
Ayrıca hidrojen üretiminde karbonsuz sürecin oluşmasında anahtar rol oynayacak. Burada unutulmaması gereken ise teknolojik kabiliyet.
İleri toplama ve yansıtma teknolojilerine sahip olan ve bunları mobilize olarak kullanabilen, enerji yönetiminde başarılı olacak.
Sınırsız enerji avantajı ve güçlü imha tehlikesi
Dünya halihazırda Güneş enerjisinden faydalanıyor. Peki bu enerjiyi uzayda toplayarak Dünya'ya iletmek ne gibi faydalar sağlayacak?
Dinçer'e göre bu, Güneş enerjisinin sınırsız ve süresiz kullanılmasına olanak sağlayacak.
Dünya'da biz Güneş enerjisinden gece ve gündüz döngülerinden dolayı sadece belli zamanlarda faydalanabiliyoruz. Bu da Güneş enerjisi için zamana ve lokasyona bağlı 'süreksizlik' problemi oluşturmakta. Fakat bu döngülere maruz kalmadan, sınırsız miktarda ve de sürekli olarak Güneş enerjisinden faydalanma imkanı ortaya çıkmakta. Bu da enerji kaynak sorununu çözecek önemli bir gelişme. Böylece önümüzdeki yıllarda uçan Güneş santrallerine bile rastlayacağımız bir süreç gelecek.
Dinçer'e göre bu avantajların yanı sıra, dezavantajları da konuşmak mümkün.
Çünkü bu enerji toplanıp imha amaçlı kullanılabilir. Bu neden önümüzdeki süreçte savunma amaçlı Güneş enerjili sistemler çok önemli rol oynayabilir. Zaten bu konularda ABD Savunma Bakanlığı'nın çeşitli projeleri bulunmakta.
Türkiye için de büyük bir fırsat söz konusu
Yakın zamandaki bir çalışmasında artık hidrokarbon çağının pandemi ile sona erdiğini ve hidrojen çağının başladığını söyleyen Dinçer, fosil kaynaklı yakıtların artık enerji denkleminin ana oyuncusu olmayacağını söylüyor.
Dinçer'e göre dünyamızda artık enerji depolama teknolojileri ve buna tamamlayıcı olarak yeşil hidrojen teknolojileri önemli olacak.
Güneş'in kullanılıp yeşil hidrojen üretilmesi çok büyük önem kazanacak ve ülkelerin enerji bağımsızlığını yakalaması mümkün olacak. O bakımdan Türkiye için de büyük bir fırsat söz konusu olacak. Dolayısıyla artık karbon bağımlılığı, yani fosil yakıtlara bağımlılık sona erecek ve hidrojen artık dünyanın enerji vektörü olacak. Bu çerçevede uçak ve uzay araçlarında anahtar yakıt hidrojen olacak.
Dinçer, Güneş'ten hem ısı hem de elektrik üretme amacıyla faydalanıldığına dikkat çekiyor. Isıyı kullanarak soğutma üreten sistemler de var.
Dolayısıyla soğutmadan ısınmaya, içme suyu eldesinden sıcak suya erişime, daha önemlisi hidrojen üretimine gidilmesi bütün sektörlerde kullanılmasına imkan sağlayacak.
Kardeşev ölçeğine göre Tip-1'de 10 bin TW enerji kullanıldığını söyleyen Dinçer, bizim kullandığımız enerjinin miktarının 22 TW civarında olduğunu hatırlatıyor. Yani 454 kere daha düşük.
Dinçer'e göre her yıl 2 TW enerji artışıyla bile mevcut hızda medeniyetimize seviye atlatmak için 220 seneye ihtiyacımız var.
Prof. Dr. İbrahim Dinçer, Ontario Teknik Üniversitesi ve Yıldız Teknik Üniversitesi'nde öğretim üyeliğinin yanı sıra Hidrojen Teknolojileri Derneği Başkanı olarak görev alıyor.
4.1ºC
Ankara
