12 EKİM 2023
Yerin üç-dört bin metre derinliğindeki sıcak akışkanları yüzeye taşıyıp ısıyı elektrik enerjisine çevirme prensibiyle çalışan jeotermal santrallerin (JES) olumsuz çevresel etkilerini en aza indirmek için önlemler alınması gerekiyor. Mevcut mevzuatın yanı sıra yapılması gerekenler olduğundan söz eden Pamukkale Üniversitesi Jeotermal Uygulama ve Araştırma Merkezi Müdürü Doç. Dr. Ali Bülbül, şirketlere verilen faaliyet onayının yeterli olmadığını, başlangıçta mevcut su miktarının ve kalitesinin tespit edilmesi gerektiğini, faaliyet süresince de monitoring’le takip edilmesinin şart olduğunu belirtiyor. Bülbül’e göre mevcut mevzuat olumsuz etkileri en aza indiriyor. Ancak Bülbül, kümülatif etkilerin farklı branşlardan biliminsanlarıyla birlikte incelenip ortaya çıkarılabileceğini dile getiriyor.
Bize kendinizden ve çalışmalarınızdan bahsedebilir misiniz?
Hacettepe Hidrojeoloji Mühendisliği mezunuyum. Doktoramı 9 Eylül Üniversitesi’nde yaptım. Hidrojeoloji, jeotermal sistemler ve hidrojeolojik çevresel etki değerlendirmeleri konusunda çalışmalarımız bulunmaktadır. Türkiye’nin jeotermal potansiyelini göstermek ve üniversitemizi tanıtmak için Jeotermal Merkez bünyesinde 2019 yılında EGEC ile bağlantı kurarak Avrupa doktora günleri yaptık. Çevreye duyarlı olarak nasıl jeotermal yapılır, konusu üzerinde durduk. Pamukkale ile, çevresel etkilerle ilgili makalelerim mevcut.
Jeotermal enerji santralleri nasıl çalışır? Yenilenebilir enerji midir bu enerji türü?
Jeotermal kısaca yerin merkezindeki enerjiyi kullanmak olarak tanımlanabilir. Yerin tabakaları var, taş tabakaları. Kısaca bahsedecek olursak, dünyada çekirdeğe doğru gittikçe ısı arttığı için ısının daha çabuk aktığı zonlardan enerjiyi, bir akışkan vasıtasıyla alıp kullanmak olarak tanımlanabilir. Önce rockbitle rezervuara gelene kadar kapalı casing ile çimentolanarak, kademeli olarak düşen kuyu çapı ile ilerlenir. Sonrasında derinlerdeki jeotermal akışkanı barındıran rezervuar dediğimiz kayaca ulaşıldığında filtreli casing kullanılır. Bu akışkan rezervuardan çekildiğinde kütlesel olarak akışkanın ciddi bir azalmaya uğramaması için, ısı enerjisi alınan akışkan, mevzuat gereği de olarak rezervuara reenjeksiyon yapılır. Reenjeksiyon yapılmasının iki temel gerekçesi bulunmaktadır. Birincisi çevreye zararlı etkileri olmaması için, ikincisi enerjiyi dengeli, stabil ve sürdürülebilir hâlde tutmak için rezervuardaki akışkan kütlesini korumaktır. Çevresel sorunlara da yol açan genelde doğru reenjeksiyon stratejilerinin uygulanamamasıdır. Borularla kuyulardan taşınan bu akışkandan çıkan buhar türbine verilir ve türbini çevirir, türbin de kinetik enerjiyi dinamoya aktarır ve elektrik enerjisine çevirir. Daha düşük sıcaklıklı jeotermal sistemlerde ise pentan gibi gazlar kapalı çevrim (ORC) yapılıyor. Kapalı çevrim yapıldığı için soğutma kulesinde soğutulup sıvı faza dönüştükten sonra tekrar kullanılıyor.
JES’ler nasıl çalışır?
Çevresel sorunlar hangi noktada yaşanıyor?
Jeotermal akışkan brayn dediğimiz tuzluluğu çok yüksek, sodyum, potasyum, magnezyum, bor oranı çok yüksek bir sıvı. Tarımsal sulama açısından zararlıdır, sulama suyunun kalitesini düşürür, toprağı da çoraklaştırır. Mesela jeotermal sektörünün ilk yıllarında haber yapılan çevresel bazı felaketler vardı tek tük. Bunlar buradaki operasyonun başarısızlığından veya yetersizliğinden, doğru ekipmanların kullanılmamasından kaynaklanan uygulama bazlı problemlerdir. Çevresel mevzuat açısından bir şey yok gibi görünüyor, ama bunların kümülatif etkilerinin multidisipliner bir heyet tarafından, ziraatçi, biyolog, jeofizikçi, hidrojeolog, ekosistemci, çevre mühendisi, sosyolog, iktisatçı gibi farklı dallardan biliminsanları tarafından incelenmesi gerekiyor.
Daha önceden çiftçilerden şikâyetler geliyordu: “Bizim sulama sistemimize sıcak su bırakan şirketler var, ekinlerimiz yandı” diye. Aslını astarını bilmiyorum, ancak bunların denetlenmesi noktasında Valilik Yatırım İzleme ve Koordinasyon Başkanlığı (YİKOB) ve Çevre Bakanlığı, projelerin denetlenmesinde Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA), yüzey ve yeraltı sularının korunmasında Devlet Su İşleri (DSİ) yetkilidir. Ülkemizde memuriyette 8-17 mesaisi olduğundan dolayı denetlemede sıkıntılar olabiliyor. 8’de gelen arkadaş 17’de mesaisi bitince gidiyor. Şikâyet olduğunda gidene kadar mesai bitmiş oluyor, ertesi gün de ne olduğu belli değil. Bunun dijital sistemlerle, dijital diver’larla denetlenmesi lazım. Mesela jeotermal şirket diver’ı alacak, ya üniversitelerin monitoring (izleme) projeleriyle ya da YİKOB kendi kanalıyla denetleyecek. Buradaki eksiklik şu: DSİ mesela tarımsal açıdan zarar olmadığına dair faaliyet onayı veriyor. Ancak dinamik ve sürekli çalışan bir sistemde faaliyet onayı olmaz, sürekli izleme gerekir ve yıllık bazda bakılmalıdır. Çünkü her an her şey değişebilir. Burada 300 ton/saat, 10 bin ton/saat akışkandan bahsediyoruz. Bunlar doğadaki dengeyi değiştirebilir. Dolayısıyla faaliyet onayı değil de monitoring yapılması, sürekli izlenmesi lazım. Mesela natural base line level, yani doğal su kalitesi diye bir şey var, yeraltı suyunun tanınması için eşik değer. Siz başlangıçtaki yeraltı suyu miktarını, kalitesini bilirseniz sonraki miktar veya kalite kaybınızı da takip edebilirsiniz. Eğer bunu bilmiyorsanız yeraltı suyunu azaltsalar, komple yok etseler, kalitesini tamamen değiştirseler bile farkına varamazsınız.
Dolayısıyla yapılması gereken, jeotermal faaliyet başlamadan önce yeraltı suyunun kalite ve miktarının belirlenmesi. Daha sonra jeotermal faaliyet sürekli bir faaliyet olduğu için sürekli otomatik cihazlarla takip edilmesi ve objektif kurumlar tarafından raporlanması gerekir.
Akışkan nedir? Gaz mıdır, sıvı mıdır?
Normalde 1 atmosfer basınç altında su 100 santigrat derecede kaynar. Ama yerin 2000 metre altına girdiğinde 200℃-300℃ sıcaklıklarda kaynamadan sıvı fazda kalabilir. Çünkü su faz diyagramına bakıldığında basınç altında kaynama sıcaklığı yükselir. Dolayısıyla yerin 2000 metre altında bu su 250℃-300℃ derece olsa dahi sıvı fazdadır. Kuyudan yukarı doğru yükseldikçe basıncını kaybettiği için bir noktadan sonra iki faza geçer, liquid+brayn+steam olur. Yani tuzlu su artı buhar olur. Buharla beraber karbondioksit, hidrojen sülfür, metan gibi NCG dediğimiz yoğuşmayan gazlar da gelir. Bu akışkan seperatörde ayrılır, buhar olan kısım NCG ile beraber direkt türbine gider ve enerji elde edilir. Şu anki mevzuata göre hidrojen sülfür yüksek olduğu zaman arıtma zorunluluğu getirildi. Şimdi firmalar bunun için projeler yaptırıyorlar.
Anladığımız kadarıyla döngüsel bir sistem var. Yeraltından sıcak olan akışkanı alıyor, onun enerjisiyle yer üstünde türbin döndürerek enerji üretiyor. Sonra da o akışkanı aldığı yere geri enjekte ediyor.
Evet, yalnız buharı geri vermiyor. Şu andaki mevzuata göre buhar atmosfere karışıyor. Sadece hidrojen sülfür zararlı olduğu için belli bir miktarın üstündeyse arıtılarak atmosfere salınıyor. Türbinden çıkan buhar ve NCG verilmiyor geri. Mesela şu anda bir şirkette (Zorlu’da) var, iyi bir uygulama, karbondioksiti rezervuara geri basmaya çalışıyorlar, karbon emisyonunu azaltmak için. Böylece çevreye duyarlı olarak enerji elde edebilecekler.
Yani çevreye zarar verebilmesi için sistemin herhangi bir noktasında kaçak olması gerekiyor.
Benim uzmanlık alanımdan baktığımız zaman bunu daha önce gördüm. Yanlış uygulanan bir kuyu çevreye zarar verdi. Mesela vana başını takamayıp kuyudaki akışı durduramayanlar oldu. Sıcak suyun derelerden akıp canlıları yaktığı bir-iki vaka oldu. Ama normalde bu doğru uygulandığı zaman, yeterli bilimsel öngörü teknik destekle birleştiği zaman yeraltı suları açısından risk teşkil ediyor mu? Bunu öngörmüyorum. Bununla birlikte uzun vadede, bunu tam olarak ve doğru araştırmak için monitoring yapmak lazım. Bazen mesela bu kuyu aynı rezervuara inmeyebiliyor. İşte bunun denetlenmesi gerek.
Aslında bu sistemde akışkanın geri verilmesi maliyetli de bir şey. Çevreyle ilgili sorun gören kişiler bunun reenjekte edilmediği, dereye verildiği iddialarında bulunuyor. Mazgallardan, kentin kanalizasyonundan sülfür kokulu dumanların çıktığı videolar da gördük. Ama bir yandan da deniyor ki “O kadar yüksek miktarda akışkan çekiliyor ki o miktarda akışkan dereye verilemez. Derenin debisi değişir. Öyle bir şey söz konusu dahi olamaz.” Birbirinden tamamen farklı iki iddia var. Örneğin 3000 metreden çekilen akışkan 400 metre seviyesine geri verilebilir mi? Mümkün mü?
O olabilir. 300 metreye verilebilir. Mesela bunun nereye verildiğini görmek için sizin bunu teknolojik cihazlarla otomatik olarak mesaiden bağımsız izlemeniz lazım.
Menderes’te insanların arazilerinde jeotermal faaliyet yapıyorlar. Devlet kasasına girdi sağlanıyor, yatırımcı hem istihdam sağlıyor hem geri ödeme planı yapıyor, elde edeceği gelire odaklanıyor falan, ama burada ne eksik var? Bölgede yaşayan insanlar yeterince faydalanamıyorlar. Sadece gürültüsünü, yoğuşmayan gazların kokusunu (NCG), tarlasından geçen iletim borularını görüyor. Peki, bununla ilgili bir fayda var mı? O fayda da göz önüne alınırsa jeotermal faaliyet yapan kişiler, hadi parasıyla olsun, “30 bin konutu ısıtacağız” deseler, o zaman insanlar “Tamam, katlanıyoruz ama bizim de buradan faydamız var” diyebilirler. Şimdi bu da mevzuata girmeyince, mevzuata girmeyen şey zaten şirketi hiç bağlamaz. Şirket bununla ilgili bir şey yapmayınca insanlar da “Biz burada bağcılık, tarım yapıyorduk, jeotermalciler geldi tarlalarımızı aldı, bizim bundan en ufak faydamız yok” diye bakıyorlar. Mevzuat gereği olmasa dahi bu noktada haklılar. Her faaliyetin kazan-kazan olması lazım. Mesela Salihli’de bunu toplu ısıtma olarak yaptılar. Balçova’da konutlar ve üniversite ısıtılıyor. Jeotermalin toplumsal faydasını herkes görmüş oluyor.
Germencik Hıdırbeyli’de evlerin, çocuk parklarının ya da futbol sahalarının çok yakınından geçen boruları, hatta bir borunun yalıtımsız olduğunu gördük. Bu tür uygulamalar yerleşim yerleri için nasıl bir risk teşkil ediyor?
Bir defa o giden boru, iletim hattı. Nereden gidiyor? Kuyudan gelen akışkan ve buharı santrale götürüyor, elektrik üretimi için. Boruları U şeklinde yapıyorlar, genleştiği zaman yay etkisi yapıp kırılmasın, tarım alanlarında altından traktörler falan geçebilsin diye. Ama bunlar tarım alanı, çoluk çocuğun oynadığı yerlerden geçiyorsa mutlaka yalıtımlı olması, gerekli yeterliklere sahip can güvenliği öncelikli iletim boruları kullanmak lazım. Yalıtımsızsa uyarılabilir, valiliğe, Çevre Bakanlığı’na bildirilebilir. Bireysel bazda yanlış uygulamalar şikâyet edilebilir tabii ki.
Halk sağlığına etkileriyle ilgili bir bilgi var mı elinizde?
Bu da uzun dönemli, belki doktorların da çalışması gereken bir konu. İnsanlar tarih boyunca kaplıcalara tedavi amaçlı gitmişler, sıcak suların bulunduğu yerlerde medeniyetler, şehirler kurmuşlardır. Ama kaplıca tedavisine gidip, kapalı ortamda karbondioksit zehirlenmesinden hayatını kaybedenler de mevcut. Demek ki bir kaynağın zararlı veya yararlı olmasından çok kaynakların (jeotermal dahil) doğru ve güvenli kullanım şartlarına bakmak gerekir. Mesela hidrojen sülfürün insan sağlığına etkileri ispatlanmış. 15 miligramdan sonra beyne zarar verdiği görülmüş. O noktada mevzuata ek geldi. Belli miktardan fazla olduğunda arıtılması gerekiyor. Yanardağ faaliyetleri de aslında jeotermal gaz, buhar çıkaran faaliyetler. Ama insan eliyle 3000-4000 metreye gidip oradan sondaj yapıp, akışkanı alıp o gazı çıkarttığınız zaman bunun kümülatif etkilerinin araştırılması lazım. Şu andaki konjonktürde çiftçilerin şikâyeti var, bilimsel bir ispatı var mı, bunu bilmiyorum, multidisipliner araştırmak lazım. Ama esas problem bölgede yaşayan insanlara jeotermalin hiçbir faydası olmaması.