Teknik Bülten

Teknik BültenCam Araştırma Merkezi MART 2010

Teknik BültenCAM ARAŞTIRMA MERKEZİ HİZMETE ÖZEL MART 2010 CİLT 39 SAYI (202)1

İmtiyaz Sahibi veGenel Yayın YönetmeniDr. Yıldırım TEOMAN

Sorumlu Yazı İşleri MüdürüSemih İŞEVİ

EditörMelek ORHON

Misafir EditörJülide BAYRAM

Yayın KuruluAnıl ÖZENBanu ARSLANBurcu ÖZDerya TOYKANEfe ÇAĞLAYANErdem YILDIRIMEşref AYDINFatih Mehmet GÜÇLÜGülçin ALBAYRAKHakan SESİGÜRHilal KARABIYIKİlkay SÖKMENJülide BAYRAMMurat TELLİOlgan SARIÇALIKSinem ÖZEL

Kapak FotoğrafBubbles by phantaz, 2007

Yazışma AdresiTürkiye Şişe ve Cam Fab. A.Ş.Cam Araştırma Merkeziİş Kuleleri, Kule 34. Levent / İSTANBULTel: (0212) 459 55 50Faks: (0212) 459 57 73http://www.sisecam.com.trhttp://kutuphane.sisecam.com.tr

Ofset Hazırlık ve BaskıDünya Yayıncılık A.Ş.Tel: (0212) 629 08 08

Basım Yeri ve Tarihiİstanbul, Mart 2010

Yayın Türü: Yerel Süreli YayınYayın Periyodu: 3 Aylık

Para ile satılmaz(1000) adet basılmıştır.

5

14

20

23

32

39

47

51

içindekilerTürkiye’nin Kyoto ile İmtihanı Ali Efe Çağlayan

Kontaminasyon HabbeleriAli Ötken

10. Uluslararası Fırın Tasarım ve İşletmesindeMatematiksel Modelleme SemineriZeynep Eltutar, Sinem Özel Uçar

Cam Fırınlarında NOx OluşumununModellenmesi ve İncelenmesiZeynep Eltutar, Sinem Özel Uçar, Lale Önsel

Alternatif Enerji KaynaklarıEmre Dumankaya

Türkiye Enerji Raporu ve Geleceğe BakışEmre Dumankaya

2010 Konferans, Sempozyum, Kongre ve Fuarlar TakvimiA.Semih İşevi

Genel Mühendislik Bilgileri: Membranlar Erdem Yıldırım

Teknik Bülten 2010/1 3

sunuşBahara merhaba dediğimiz bu günlerde Araştırmacılarımızın gündeminde olan vebizim dışımızdaki cam dünyasına pencere açan yazılar ile 2010 yılının ilk sayısındayine karşınızdayız.

Günümüzde matematiksel modelleme her konuda karşımıza çıkıyor ve hayatımızıkolaylaştırıyor. Bu bültende modellemenin farklı alanlarda kullanılmasının getirilerinianlatan bildirilere yer verdik.

Çevre bilinci ise, son 10 yılda tüm dünyada gelişmekte olan bir kavram. Şirketlerinçevre performanslarını kontrol edebilmeleri ve iyileştirebilmeleri için konuyu sistematik olarak ele almaları gereğinin ortaya çıkması ile çevre konusu daha daönem kazanmıştır. Türkiye Cumhuriyeti Devleti de “BM İklim Değişikliği ÇerçeveSözleşmesi’ne Yönelik Kyoto Protokolünü imzalayarak bu konuda taraf olma niyetini ortaya koymuştur. Türkiye’nin Kyoto ile İmtihanı başlıklı yazımız bu konudakisüreci tatminkâr bir şekilde ortaya koymakta.

Türkiye’nin enerji raporu, geleceğe bakış ve alternatif enerji kaynakları ile enerji konusuna yılın ilk sayısında bir bakış atıyoruz.

Cam ürünlerde istenmeyen hatalardan biri olan habbenin ana kaynaklarından kirlilik ile ilgili yazımızın bu tarz hataları önlemede yol gösterici olacağını umuyoruz.

Bu bildirilerin yanı sıra, 2010 yılı konferans ve etkinlik takvimi ve bir gelenek halinegelen genel mühendislik bilgileri konularındaki derleme yazılarımız da size ulaşmayıbekliyor.

Okuduğunuz, yazı yazarak, görüş, öneri ve eleştirilerinizi göndererek bizi yalnız bırakmayacağınız ve zenginleştireceğiniz bir 2010 dileriz.

İyi okumalar.

Melek Orhon / Editör [email protected]

A.Semih İşevi / Sorumlu Yazı İşleri Müdürü [email protected]

Teknik Bülten 2010/14

yayın ilkeleri

T Teknik Bülten’de topluluğumuzun faaliyet alanları içerisine giren konularda teknikağırlıklı çeviri, derleme, özgün çalışma türünde yazılara yer verilir.

Yayın kurulu, bu kapsamdaki yazılarda kısaltmaların yanısıra, dil ve anlatım yönlerinde de değişiklik yapabilir, yazıların yayınlanmamasına karar verir. Gönderilen çalışmalarda, yazının başlığı ve Türkçe özeti de verilmelidir. Yazar(lar)isimleri ve adresleri bulunmalıdır. Yazılarda kullanılan şekiller, fotoğraflar net ve temiz olmalı, mümkünse orjinalleri gönderilmelidir. Kullanılan kaynaklar, metin için uygun yerlerde parantez içinde numaralandırılarak verilmeli ve metin sonunda numara sayısıyla toplanmalıdır.

Kaynakların veriliş örnekleri;

Bildiriler için;

Günay, V., Sesigür, H., “Sıcak Cam ile Temas Eden Metaller ve MalzemelerdeYüzey İyileştirme” 14. Cam Problemleri Kitabı, s.177-180, Eylül 1999, İstanbul.

Makaleler için;

Nilsson, L., Augstsson, B., “Study examines behavieur of metals in contact with mol-ten glass”, Glass, vol.76(1999), no10, p.323-325.

Kitaplar için;

McMillan, P.W., “Glasss-Ceramics”, 2nd Ed., Academic Press, London, 1979.

Gönderilen her tür yazının kabul edilip edilmemesinde veya düzeltme istenmesindeYayın Kurulu yetkilidir.

Dergiye gönderilen yazılar, yayınlansın ya da yayınlanmasın yazarına iade edilmez.Özgün ve derleme yazılardaki görüşler yazarın sorumluluğundadır.

Teknik Bülten, daha çok özgün veya derleme türü yazıları teşvik etmektedir.


Ali Efe ÇağlayanAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]

Teknik Bülten (Mart 2010): Cilt:39, No:1, sy:5-13©Şişecam

Giriş

Türkiye Cumhuriyeti Devleti, iklim değişikliği ile mücadelede uzun yıllarsonra en önemli ve müspet adımı Şubat 2009’da atmış, 05 Şubat 2009 tari-hinde “BM İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’ne Yönelik Kyoto Protoko-lü’ne Katılımın Uygun Bulunduğuna Dair Kanun Tasarısı”nı Meclis GenelKurulunda onaylayarak, yıllardır dışında kaldığı Kyoto Protokolü’ne tarafolma niyetini resmileştirmiştir.

5836 sayılı Kanun’un, 17 Şubat 2009 tarih ve 27144 sayılı Resmi Gazete’de ya-yımlanarak yürürlüğe girmesinin ardından Türkiye, Protokol’e “Katılım Belgesi”niBM Genel Sekreterliği’ne ileterek 26 Ağustos 2009 tarihinde Kyoto Protokolü’neresmen taraf olmuştur. Ancak; 2008-2012 dönemi başlamış olduğundan henüz her-hangi bir sorumluluk üstlenmemiştir.

Sonuç olarak Türkiye, 2004 yılında BM İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşme-si’ne (UNFCCC) taraf olarak başlattığı iklim değişikliği ile mücadele yolcu-luğunu, dört yıllık bir kesintiden sonra küresel anlamda geride, ancak tam dayeni bir döneme girilirken bu gecikmesini telafi edebileceği stratejik bir dö-nemde sürdürmektedir.

Türkiye’nin UNFCCC’ye Direnişi

Türkiye’nin iklim değişikliği ile mücadeleye katılımını sürekli olarak sekteye uğ-ramasındaki en önemli etken, belki de bugünlerde en çok üzerinde durulmaya baş-lanan ve mücadeleyi bir adım ileri götürebilmek için acilen çözüm bulunmasıgereken sera gazı tasarrufu-ekonomik kalkınma çelişkisidir.

Türkiye, bu çelişkinin yavaşlatıcı etkisini 1994 yılında imzalanarak yürürlüğe girenUNFCCC’den beri hissetmektedir. İklim değişikliğinin nedenlerini ve sonuçlarını,bugün bildiğimiz anlamda uluslararası bir sözleşmeye yansıtan ilk adım olanUNFCCC, atmosferdeki mevcut sera gazı emisyonlarının asıl sorumlusu olan en-düstrileşmiş ülkeler ile gelişmekte olan ülkeler ayrımını yaparak, tarafların ekono-mik gelişimleri ve tarihsel emisyonları ile üstlenecekleri sorumluluklar arasındakibağlantıyı kurmayı amaçlamıştır.

Türkiye’nin Kyoto ile İmtihanı


Ancak Türkiye açısından –belki de yeterince aktif olama-ması dolayısıyla- bu ayrım yeterince adil olarak yapılama-mıştır. Sözleşme sürecinde OECD üyesi olması nedeniyle“gelişmiş ülkeler” içerisinde değerlendirilen Türkiye;Fransa, Almanya ve İngiltere gibi sanayileşmesini büyükoranda tamamlamış ülkeler ile aynı sera gazı tasarruf ödev-lerini1 paylaşacağı Ek–1, hem de gelişmekte olan diğer ül-kelere teknolojik ve finansal destek verecek olan Ek–2ülkeleri içerisinde sayılmıştır. Buna karşılık Sözleşme kap-samında küresel ısınmaya katkıları % 25 olan Çin ve Hin-distan gibi iki büyük CO2 kaynağına ise herhangi birsorumluluk getirilmemiştir.

Türkiye’nin her türlü iklim platformunda üzerine basarakbelirttiği özel konumu, geçmiş yılların birikmiş değerlerinebakıldığında tarihsel sorumluluk açısından diğer Ek–1 ül-kelerine oranla daha az sera gazı salımına neden oluşuna veekonomik gelişmişlik düzeyinin Ek–2 ülkelerine oranladaha düşük olmasına dayanmaktadır.

Sözleşme’nin Ek’lerdeki taraflara yüklediği sorumluluklara,toplam sera gazı emisyonları ve GSMH verileri ışığında ba-kıldığında, Türkiye’nin kendisi için ayrılan yere tam anla-mıyla uymadığı anlaşılabilir. Türkiye sözleşme kapsamında,hem sera gazı emisyonlarını indirmesi yükümlülüğüyle Ek-1’e hem de gelişmekte olan ülkelere teknik ve maddi destekvermesi yükümlülüğüyle Ek-2’ye dâhil edilmiştir.

Tarafların sıralandığı tablolar incelendiğinde Sözleşme’ninyürürlüğe girdiği 1994 yılındaki sera gazı emisyonlarınagöre Türkiye, otuz sekiz Ek–1 ülkesi içerisinde 14üncü;yirmi dört Ek–2 ülkesi içerisinde ise 10uncu sırada yer al-maktadır. GSMH verileri ise Türkiye’yi Ek–1 içerisinde33ncü; Ek–2 içerisinde ise sonuncu sıraya taşımaktadır.Toplam sera gazı emisyonları bir Ek–1 ülkesi olarak de-ğerlendirilen Türkiye’nin 2 katı olan Güney Kore’nin yanısıra; 20 katı olan Çin ve 61 katı olan Hindistan’ın sorum-luluk almayan bölgede yer alması haksız bir gruplandır-maya işarettir.

Bunun yanında gelişmişlik kıstası olarak alınan GSMH de-ğerleri karşılaştırıldığında ise Ek–2 içerisinde Türkiye’yeen yakın olan Portekiz’in kişi başına düşen milli gelirinin

Türkiye’den 4,5 kat fazla olması da bir başka haksızlığı işa-ret etmektedir. Milli geliri dünya sıralamasında 78nci olanbir ülkenin (Türkiye), 37nci olan diğer bir ülkenin (Porte-kiz) hemen ardında “gelişmiş ülke” olarak değerlendiril-mesi adil değildir.

Nitekim Türkiye, ekonomik kalkınmasını önemli ölçüdesekteye uğratma riskini de beraberinde getiren bu zor vehaksız sorumluluk paylaşımını öne sürerek, Sözleşme’degelişmiş ülke kategorisinde sayılmasına karşı çıkmış ve bukoşullar altında yükümlülüklerini yerine getiremeyeceğiniöne sürerek, Sözleşme’ye taraf olmamıştır.

Bunun devamında Türkiye, her iki ekten de çıkartılmayıtalep ettiyse de kabul edilmemiş, bunun üzerine Kasım2000’deki Lahey Konferansında Türkiye’yi gelişmiş ülke-lerden farklı kılan “Özel Koşulların” kabul edilerek Ek–2’den çıkartılması ve eski sosyalist ülkelere sağlanankolaylıklardan faydalandırılması koşulu ile Ek–1 ülkesiolarak Sözleşme’ye taraf olabileceğini beyan etmiştir.

Bu çalışmaların bir sonucu olarak 2001 tarihinde 7ncisi ya-pılan UNFCCC Taraflar Konferansı’nda, Türkiye Ek–2’den çıkartılmış ancak AB uyum sürecinde gelebilecekbaskıları da dikkate alarak özel koşullarının sonradan net-leştirilmesi şartı ile EK-1’de kalmaya razı olmuş, sözleş-meyi bu haliyle imzalamış ve Şubat 2004’te 189ncu ülkeolarak Sözleşme’ye taraf olmuştur.

Türkiye’nin Kyoto’ya Direnişi

Türkiye’nin imza koymadığı yıllar süresince, herhangi biryaptırıma sahip olmayan ve gönüllülük esasına dayananSözleşme, iklimle mücadeleye elle tutulur derecede bir katkısağlayamamıştır. Bu nedenle ülkeleri daha fazla taahhüt veyükümlülük altında bırakacak bir çözüm bulmak amacıylaJaponya’nın Kyoto şehrinde yapılan toplantılar sonucu Söz-leşme’ye ek olan bir protokol üzerinde mutabık kalınmıştır.Böylece, “Kyoto Protokolü” olarak anılacak düzenleme de1997 yılında kabul edilmiştir. Yürürlüğe girişi Ek–1 ülke-lerinden en az 55 ülkenin katılımı ve bu ülkelerin CO2 sa-lımlarının toplam CO2 salımının %55’ini oluşturmasışartına bağlı olan Protokol, bu orana ancak 8 yılın sonunda,

1 1990–2000 döneminde insan kaynaklı sera gazı emisyonlarını, 1990 seviyesine çekmek ama-cıyla önlemler geliştirmek


Rusya Federasyonu’nunda Protokol’e katılımıyla ulaşıla-bilmiş ve 16 Şubat 2005 tarihinde yürürlüğe girmiştir.

Hedefleri Sözleşme ile aynı olan ve BM şemsiyesi altındaküresel mutabakat ile şekillenen Protokol’de daha bağlayıcıve somut önlemlere yer verilmiş, sınırların daha belirgin

çizilmesine özen gösterilmiştir. Bu anlamda Protokol, Söz-leşme’deki esas hedef olan iklim değişikliği ile mücade-leyi esas alarak, gönüllü hedefi bir adım ileri götürmüş veonu belirli bir dönemi içine alacak şekilde sayısallaşmıştır.Buna göre, Sözleşme’nin Ek-1’inde sıralanan ülkeler; Pro-tokol’ün Ek-B’sini oluşturacak şekilde bir kez daha aynen

Taraflar; 1994 yılı itibariyle toplam sera gazı emisyonları-GHG 1994; Gg CO2 eq.2 ve Gayri Safi Milli Hâsıla (GSMH) sıralaması

2 Gigagram CO2 eşdeğeri (1 Gg = 1.000 ton)



sıralanmış ve 2008–2012 yılları arasında, (ayrı ayrı ya datoplamda) sera gazı emisyonlarını 1990 yılının en az %5,2altına indireceklerine dair taahhütte bulunmuştur. Sözleş-me’deki “ortak fakat paylaştırılmış sorumluluklar” mantı-ğına sadık kalan Protokol’de bu hedef taraflara tarihselemisyonları ve ekonomik büyümeleri göz önünde bulun-durularak paylaştırılmıştır. Bu paylaşım sonucunda, Ek-1’de yer alan her ülkenin baz yıl emisyonları (1990)üzerinden hesaplanan yüzdelere göre, 2008–2012 arasındasağlamaları gereken “tasarruf hedefleri” belirlenmiştir3.

Her bir Protokol tarafı, Ek-B kapsamında belirlenen tasar-ruf hedeflerini sağlayacağını taahhüt etmiş olup, bu beş yıl-

lık süreç içerisinde salacakları mak-simum sera gazı emisyon miktarla-rını Protokol’de belirtilmiş olanmetodolojiyi4 kullanarak belirle-mişlerdir.

Protokol, hedeflerine uymayan her-hangi bir Ek–1 ülkesini bir sonrakidönemde tasarruf hedeflerinin %30daha arttırılması ile cezalandırıla-caktır. Protokoldeki bu sınırlamalar,her ülke ve endüstriyi somut karbonemisyon kotaları ile sınırlandırmışolup üye ülkeler de söz konusu ko-taları kendi emisyon kaynaklarına(enerji, üretim, vs.) paylaştırmışlar-dır.

Türkiye, bu süreç içerisinde henüzSözleşme kapsamındaki konumu-nun belirlenmemiş olması ve eko-nomik hassasiyeti nedeniyle

Protokol’den de uzak durmuştur. Kyoto’nun yürürlüğe gi-rişinden bu yana geçen her yıl, taraflara getirilen sayısalhedefler ve CO2 kotaları Türkiye’nin en büyük çekincesiolmuştur. Protokol’ün imzalanması halinde karşılaması ge-reken mali yükün 40 milyar ila 150 milyar dolarlar sevi-yesinde olacağı yönünde çok geniş tahminler yürütülmüş 5,ancak Türkiye için belirsiz olan koşullarda bu tahminlerinkesinliği de tartışmaya açık kalmıştır.

Yapılan yaklaşımlar ne olursa olsun Türkiye, Protokol’ünişlerlik kazandığı 2008–2012 evresi dışında kalmıştır.Ancak aynı zamanda bu süreç Protokol’ün fazlasıyla tartı-şıldığı ve eleştirildiği bir dönem halini almıştır.

Kyoto Protokolü Tasarruf Hedefleri: Kota Şemsiyesi

3 Madde 3.1. Ek-I Tarafları, bu maddedeki koşullara göre, salımların 2008–2012 yılı arasındaki dönemde 1990 yılındaki düzeyinin en az % 5,2aşağısına indirileceği görüşüyle, Ek-B’de kayıtlı sayısallaştırılan salım sınırlandırmaları ve azaltım yükümlülüklerine göre hesaplanan, Ek-A’dasıralanan sera gazlarının insan kökenli toplam CO2 eşdeğeri salımlarının, bireysel ya da ortak olarak, ayrılmış miktarları aşmayacağını teminedeceklerdir.

4 Madde 3.7. Sayısallaştırılan salım sınırlandırması ve azaltımına ait ilk yükümlülük dönemi olan 2008–2012 yılları arasında, Ek-I Tarafların-dan her biri için ayrılmış miktar, Ek-A’da sıralanan insan kaynaklı toplam CO2 eşdeğeri sera gazlarının salımlarının, Ek-B’de verilen, 1990 yılıya da temel yıl ya da yukarıdaki 5. Paragrafa göre belirlenen döneminin, yüzde değerinin beşle çarpılmasına eşit olacaktır.

5 DPT’nin İklim Değişikliği Meclis Araştırma Komisyonu’na sunduğu çalışma (Bununla birlikte önceki hükümetin Çevre ve Orman BakanıOsman Pepe’nin “Türkiye bu anlaşmayı kaldıracak durumda değil, bu anlaşmayı imzalayamaz, en az 30–35 milyar Euro yatırım gerekecektiraçıklaması da bu konuyla ilgili başka bir örnektir.)


Aradan geçen dört yıl sonunda; iklimle mücadeleye öne-min giderek artması, AB üyeliğine aday olunması ve ka-muoyu baskısı gibi pek çok nedenin de üst üste konulmasısonucu Türkiye, bu mücadelenin daha fazla dışında kala-mamış ve en nihayet 2009 yılında Protokol’e üye olduğunuilan etmiştir.

Korkulan Kyoto, yetersiz bir çaba mı?

Kyoto Protokolü’ne (KP) taraf olan 190 ülkenin sadece 39’utasarruf sorumluluğu üstlenmiştir. Bu oran hedeflenen amaç-lar için oldukça az ve bunun yanında sorumluluk alan ülke-ler içinse zorlayıcıdır. IPCC tarafından 2007’de yayımlanan4ncü değerlendirme raporu, alınan önlemlerin yetersiz ol-duğunu ve herkesin sorumluluk alması gerektiğini göster-miştir. Özellikle dünyadaki sera gazı emisyonlarınınyaklaşık %25’lik bir kısmına neden olan ABD’nin Proto-kol’e taraf olmaması, Çin ve Hindistan’ın ise Protokol’debir tasarruf yükümlülüğü altına girmemiş olması, Proto-kol’ün baştan ölü doğduğu yönünde seslerin yükselmesineneden olmuştur. Protokol’e baştan beri en büyük önemi gös-teren ve hep bir adım ileriden takip eden AB’nin kendi içe-risindeki ideal uygulamaları dahi, gösterilen çabanın istenenhedefi bulmasına yetmemektedir. Çünkü Protokol, bilimselgerçekler ışığında değerlendirildiğinde oldukça düşük birhedef (%5,2) ortaya koymaktadır. Oysa; dünya atmosferindebeklenen 2 °C’lik artışın önlenebilmesi, atmosferdeki CO2konsantrasyonun 450 ppm altına düşürülmesine bağlıdır. Buise global emisyonların 2050 yılına kadar 1990 seviyesininyaklaşık olarak %80 altına çekilmesi ile mümkün olacaktır.

İklim değişikliği ile küresel boyutta mücadelenin önündekien büyük engel “kalkınma” sorunudur. Her ne kadar KyotoProtokolü “tarihsel ve güncel küresel sera gazı salımınıngelişmiş ülkeler tarafından gerçekleştirildiğini” kabul etsede küresel ölçekte getirilen ve ileriki dönemde daha da sı-kılaşması kuvvetle muhtemel ve gerekli olan emisyon sı-nırlamaları, kalkınmalarını endüstrileşmiş ülkeler düzeyinetaşıyamamış tarafların enerji temelli sanayi kollarına büyükbir darbe vuracaktır.

Hâlihazırda fosil yakıtların en önemli alternatifi olan güneşve rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının,henüz yüksek enerji ihtiyacına cevap vermekten uzak ol-ması ve sınırlı uygulama alanı, taraf ülkelerin fosil yakıtkullanımına bağımlı olmalarını değiştirmemekte, bu da söz

konusu ülkelerin sanayilerinin aşırı bir yük altına girme-sine neden olmaktadır. Enerji kullanımı – kalkınma ileenerji tasarrufu – CO2 azaltımı arasındaki kısır döngü ge-lişmekte olan ülkeleri olduğu kadar, enerjiye bağımlı sa-nayi kollarını da endişelendirmektedir.

Ancak söz konusu problemler, iklim değişikliği ile müca-delede “küresel” ölçekli önlem almak gerçeğini değiştir-memektedir. %80’lik zorunlu tasarruf öngörüsü, Kyoto ilebaşlayan CO2 sınırlamalarının giderek artacak şekilde tümtaraflara dağıtılmasını kaçınılmaz kılmaktadır.

2005 yılından bu yana uygulamada olan Kyoto Protokolü,idealist yaklaşımını korumak ve bu sorunların önüne ge-çebilmek amacıyla, “Esneklik Mekanizmaları” adı ile anı-lan finansal destek mekanizmalarını geliştirmiştir.Tarafların kendi sınırları içinde alacakları politika ve ön-lemler öncelikli olmak üzere, yükümlülüklerini daha düşükmaliyetle ve ulusal sınırlarının dışında yerine getirmelerinisağlayacak olan Esneklik Mekanizmaları’nın amacı, diğerülkelerle ortak hareketi teşvik ederek, iklim değişimini ön-lemek ve düşük karbonlu bir ekonomiye geçmek için ge-rekli yeşil yatırımları teşvik etmek ve böylelikle taraflarınemisyon yükümlülüklerini başarmalarına yönelik bir ortakpazar düzeneği sağlamaktır.

Ancak tüm bu Mekanizmalar’ın çevreci yatırımlara ev sa-hipliği yapan ülkelere yeterli getirisi olmadığı, dört yılavaran bürokratik işlemlerin yatırımcıları kaçırdığı, hedefle-nen sürdürülebilir kalkınmaya katkısının sınırlı kaldığı vebir “karbon kolonileşmesi” yarattığı şeklindeki eleştiriler dehalledilmesi gereken konular arasında gözükmektedir.

Protokol’ün aksayan yönleri, daha Protokol işlerken 2012sonrası yeni ve daha kusursuz bir metnin oluşturulması ge-rekliliğini gözler önüne sermiş ve bu konudaki çalışmalarıhızlandırmıştır. Taraflar 2009 Aralık ayında Kopenhag’dayapılacak olan 15nci Taraflar Toplantısı’nda (COP 15)2012 sonrası dönemde Kyoto’nun yerini alabilecek ve ek-siklerini giderebilecek bir metin oluşturma (Post-Kyoto)konusunda anlaşmaya varmışlardır.

Uzun zamandır heyecanla beklenen Kopenhag’a doğru uza-nan süreçte yapılan Bonn ve Bangkok görüşmeleri, bek-lentilerin düşünülen ölçüde karşılanamama olasılığını dagözler önüne sermiştir. Almanya’nın Bonn kentinde devam



eden iklim görüşmelerinin ağustos turunda ara hedefler vefinansman gibi önemli konular üzerinde çok az ilerlemekaydedilmiştir. COP 15 sonuçlandığında ise umutlar 2010yılına bırakılmıştır. Bu konudaki en önemli ayrıntı tarafla-rın ne yapacağı ve gelişmekte olan ülkelerin ne kadar taah-hütte bulunacakları konusudur.

Özellikle yoksul ülkelerin uluslararası bir anlaşmada yeralmalarının nasıl sağlanacağının çözülmesi ve fon, tekno-loji transferi ve uyum konularında yoksul ve zengin ülke-lerin ortak bir zeminde buluşmaları önem taşımaktadır. Bubağlamda; Post-Kyoto döneminin başarısı;

- Ek–1 ülkelerinin en az % 25–40 oranında tasarruf he-defleri belirlemeleri,

- Çin, Hindistan ve ABD gibi ülkelerin sorumluluk al-maları,

- Teknoloji ve finansman konularının önündeki engel-lerin kaldırılması,

- Yeni kurumsal düzenlemelerin getirilmesine bağlıdır.

Ancak bu konu büyük miktarda kamu fonları ile gerçek-leştirilebilecek bir konudur. Yine karbon tutma ve depo-lama projeleri de kamu desteği ile gerçekleştirilebilecekprojeler arasındadır. Emisyon ticareti ve kişisel önlemlerilk etapta uygulanacak çözümlerdir; bu nedenle yenile-nebilir enerji ve yeni taşıma sistemleri ile desteklenen, he-defe yönelik, verimli ve uzun döneme yayılmış küreselönlemler alınmalıdır. KP’de herhangi bir zorunlu sorum-luluk üstlenmeyen 151 “Gelişmekte olan ülke” ye geliş-mişlik derecelerine göre belirli oranlarda sorumluluklardağıtılmalıdır.

AB–25 ve Japonya gibi ülkelerin iddialı hedeflerinin etkisibüyük ölçüde ABD’nin Protokol’e bakışına bağlı olacak-tır. ABD yeni hükümeti iklimle mücadele çalışmalarına ye-niden yakınlaşmış ancak gelen yorumlar, bu konudaküresel nihai bir anlaşmanın harfi harfine gerçekleştiril-mesinin imkânsız olduğunu söyler nitelikte olmuştur 6.

Post-Kyoto görüşmeleri hakkında türetilen olası senaryo-lara bakıldığında; beklenen en kötü senaryo, uzlaşmaya va-rılamaması halinde görüşmelerin sürüncemede kalması, eniyi senaryo ise ABD ve Çin’in uzlaşmasıdır. KP’nün sınır-larından da görülebileceği üzere; ABD’siz bir iklim deği-şikliği ile mücadele politikası ancak 2012’ye kadarsürdürülebilmiştir.

Post-Kyoto Dönemi’ne –Küresel- Özel Sektör Yaklaşımı

Yeni bir sanayi devrimi olarak tanımlanan bu dönemdeözel sektör iklim ile mücadelede KP Dönemi’nin eksik-lerinin giderilmesini beklemektedir. İklim değişikliği teh-likesinin ancak “çevre dostu üretim ve düşük karbonluekonomi” ile atlatılacağının altını çizen özel sektör tem-silcileri, çözülmesi gereken en önemli başlıkları şu şe-kilde sıralamaktadırlar:

a- Piyasa ekonomisine kamu desteği: En önemli konufinansman desteği olarak görülmektedir. Düşük karbonluekonomi/üretime geçişte finansmanın nasıl ve hangi araç-lar tarafından sağlanacağının netleştirilmesi gerekmekte-dir. Sorumluluğun bir ölçüde kamuyla paylaşılması,finansmanını kendi öz kaynaklarından ya da çeşitli ulu-sal/uluslar arası finans kurumlarından sağlayan özel sek-törü rahatlatacaktır. Düşük karbonlu teknolojininyaygınlaşabilmesi için kamu sübvansiyonları (feed in tarif7) sağlanmalıdır. Etkin bir sonuç için kamu desteklerin-deki sürecin kısa tutulması, finans akışının normal krediakışından daha hızlı olması gerektiği ifade edilmektedir.Bunun yanında teknik destek ve eğitim desteği de önemlibirer bileşendir.

b- Emisyon ticaretinin devam etmesi: Emisyon ticare-tinin küresel boyutta bir karbon piyasası geliştirilerekdevam etmesi, karbon kredilerinin fiyatlarındaki belirsiz-liklerin ortadan kaldırılarak yatırımcıların uzun vadeli

6 ABD’nin eski AB Büyükelçisi ve eski başkanlık danışmanlarından Stuart Eizenstat’ın röportajından alınmıştır. Röportaj’da göre ABD’ningelecek yılın Mart ya da Nisan ayından önce ABD’nin etkin bir taahhütte bulunmalarının imkânsız olduğu belirtilmektedir.

7 Feed-in-tariff olarak bilinen devletin yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen elektrik enerjisini şebeke üzerinden pazar değerinin üzerindesatın alması, birçok uzman tarafından pazarın gelişimi acısından kilit bir uygulama olarak görülmektedir. Bu uygulamanın amacı yenilenebilirenerji kaynaklarından enerji üretmenin getirdiği finansal zorlukları kompanse etmektir. Feed-in-tariff veya kısa adı ile FiT, pazarın gelişiminihızlandırma amaçlı olup, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı belli bir seviyeye gelince durdurulmaktadır. Başka bir deyişle FiT uygu-laması ekonomik olarak sürdürülebilir olmamaya başladığı anda durdurulur.

fiyat ve risk öngörüsü edinebilmeleri bu sayede uzun va-deli proje-ticaret anlaşmalarına girebilmeleri sağlanmalı-dır. Mevcut mekanizmalar yetersiz kaldığından, yenidönemde CDM/JI projeleri revize edilmeli, bürokratik iş-leyiş hızlandırılmalı (örneğin; bir CDM projesinin onay-lanması bazı örneklerde 4 sene sürmekteydi), risksigortaları oluşturulmalı, karbon piyasaları kişisel yatı-rımcılara da açılmalıdır (Örneğin; gelişmekte olan ülke-lerde, devletlerin piyasaya iklim bonoları arz etmesi).Karbon kredilerinin yüksek fiyatlara çekilmesi ve piya-salara az miktarda arz edilmesi sağlanarak, sera gazları-nın birincil yöntemlerle bertarafı sağlanmalıdır.

c- Karbon kaçaklarının (carbon leakage) engellenmesi:Küresel yükümlülüklerin düzenlenmesi ile Çin ya da Afri-ka’daki bir şirketin de aynı Ek–1 ülkelerindeki şirketler gibisorumluluk altına girmeleri sağlanmalı ve böylece haksızrekabetin önüne geçilmelidir. Bu sayede dünyanın bir böl-gesi sera gazlarını azaltırken diğerinin misliyle salım ya-parak çabaları boşa çıkarmasının önüne geçilmelidir.

Kyoto Sonrası Dönem: CO2penhag 2009 ve Türkiye

Katılım açısından ilk başta kaybettiği çoğu şeyi yerine

koyabileceği avantajlı bir dönemi yakalamayı başaranTürkiye, tam da her şeyin sil baştan düzeltilmesi ge-rekliliğinin tartışıldığı ve yeni bir metnin görüşüleceğibir ortamda yeniden masaya oturmuştur. Ancak yine de;iklim değişikliği ile mücadele mantığından uzak dur-duğu bunca süre içerisinde Türkiye, bir türlü almadığıönlemlerin getireceği ağır yükümlülüklerle karşı kar-şıya kalacaktır.

Yeni yaklaşımların ortaya konacağı, sorumlulukların yeni-den dağıtılacağı ve Türkiye’nin pazarlık masasına oturacağıbu dönemde, her türlü veri tekrardan ele alınmaya yaklaşımdefterleri tekrardan masaların üzerine konulmaya başlamış-tır. Konuyla ilgili verileri toplayan ve değerlendiren TUİKbulgularının incelenmesi, Türkiye’nin Protokol prensiplerikarşısındaki durumunun belirginleşmesi açısından belki deen mantıklı yaklaşım olacaktır.

Türkiye, toplam sera gazı emisyonunu, Protokol’ün taraflarıiçin baz yıl olarak belirlediği 1990 yılı ile 2007 yılları ara-sında %119’luk bir artış ile 372,6 Mt CO2 eşdeğerine yük-seltmiştir. Türkiye bu oranla diğer Ek–1 ülkeleri içerisindesera gazı emisyonlarını en çok arttıran ülke konumundadır.

Aşağıdaki grafik TUİK tarafından 1990–2007 arası topla-

Şekil 1. TUİK verileri ve 2020 için geliştirilen Türkiye senaryosu




nan gerçek verileri ve iki ayrı durum senaryosunu özetle-mektedir.

TUİK geliştirdiği yaklaşım uyarınca; Türkiye’nin iklimdeğişikliği ve yaydığı sera gazı emisyonları ile ilgiliolarak mevcut durumunu sürdürmesi halinde toplamsera gazı emisyonlarını 604 Mt CO2 eşdeğerine yük-selteceğini öngörmüştür. Senaryoya göre iklim deği-şikliği ile ilgili olarak önlemler geliştirmeye başlanmasıdurumunda dahi bu değer 529 Mt CO2 eşdeğerinde ola-caktır. Her iki değer de ülkemizin 2012–2020 döne-mindeki toplam emisyonlarının -önlem alsın ya daalmasın- 4 Milyar ton CO2 eşdeğerini aşacağını gös-termektedir. Bu değerler Kyoto’nun tasarruf hedefle-rini şekillendirirken baz aldığı 1990 yılı değerleri ilekıyaslandığında Türkiye’nin işinin ne derece zor oldu-ğunu ortaya koymaktadır.

Ancak daha önce de belirtildiği üzere Türkiye, deği-şim döneminin avantajlarına da açıktır. halihazırda,Sözleşme altında yürütülen çalışmalara aktif katılımsağlayan ülkemiz, Protokol’ü onaylayarak tarafülkelerin oluşturduğu çalışma gruplarına katılma ve2012 sonrasında oluşacak yeni anlaşmada kendi özgünşartlarına uygun “pazarlık etme” hakkını elde etmiştir.

Ancak iddialı taahhütlerin ortaya sürüldüğü yeni dönemgörüşmelerinde8 Türk müzakere heyetinin sayısal bir yü-kümlülüğe yanaşmaz tavrının ne derece kabul göreceğişüphelidir.

Yapılması Gerekenler

Yeni dönemle birlikte gelecek olan tüm bu kısıtlamalar;sera gazı yoğunlukları, ithalat-ihracat dengeleri, vs gibibir takım parametrelere bağlı olarak çeşitli oranlardasanayi kollarına yansıyacaktır. Kuşkusuz kısıtlamalarne olursa olsun bunlardan en çok etkilenecek olanlar,enerjiyi yoğun olarak kullanan sektörlerdir. Bu açıdan2007 Türkiye verileri değerlendirildiğinde, sera gazıemisyonlarındaki en büyük payı %77 ile enerji, ikinci

sırayı %9 ile atık bertaraftı ve üçüncü sırayı da %7 ilesanayinin aldığı görülmektedir. Her halükarda bir ko-tanın belirlenmesi, sanayi ve enerji sektörünü kısıtla-yıcı bir faktör olacaktır.

Artacak enerji maliyetleri ile birlikte alınacak teknikyatırım ve önlemler ürün maliyetlerine direkt olarakyansıyacaktır. Üstelik belirlenecek tasarruf hedeflerinintutturulamaması durumundada ekstradan karbon emis-yon izni satın alınması gerekecektir. Sektörlerin rekabetkabiliyetleri, nispeten daha az taahhüt altına girmiş olanrakiplerine oranla yara alacaktır. 2013 yılından itibarenuluslar arası müşterekte uygulanması AB Üyeleri’ncediretilen; emisyon izinlerinin %80’e varan oranlardabedelli olarak dağıtılması ise bu durumu bir adım dahaileri götürecektir. Hükümetin imzalama kararı aldığıKyoto Protokolü, enerji, otomotiv, lojistik ve havacılıkgibi pek çok alanda yeni yatırımların yapılmasını zo-runlu kılacaktır. Söz konusu süreç için Türk İş Dünya-sı’nın alması gereken önlemler aşağıdaki şekildesıralanmaktadır:

a- Yapılabileceklerin belirlenmesi: Post-Kyoto görüş-meleri ile belli olacak olan ulusal ve sektörel sorumluluk-lar, büyük ölçüde müzakerecilerin başarısına bağlıdır.Başarı ise bir anlamda, ne yapılamayacağının ifade edil-mesi değil de Türkiye ve Türk İş Dünyası’nın ne gibi ta-ahhütlerde bulunabileceğinin ifade edilmesindengeçmektedir. Örneğin; Türkiye’nin de Güney Kore veMeksika gibi yeni dönem için pozitif çözüm önerileri ilegörüşmelere katılması, müzakerelerden çıkacak sonuçlarapozitif yansıyacaktır. Türkiye, iklim değişikliği görüşmeleriiçin bir baş müzakereci atamalı, yasal ve idari kapasitesinibu çerçevede arttırmalıdır.

b- Risk analizleri: Olası senaryoların hem ülke genelindehem de sektörler özelinde analizlerinin yapılarak fayda-maliyet etkilerinin yapılması gerekmektedir.

c- Kamu-özel sektör bilgi paylaşımı: İş dünyasının ya-pabilecekleri ve yapamayacaklarının sağlıklı bir şekilde ön-

8AB yeni dönemde sera gazı emisyonlarını 1990 seviyesinin en az %20 altına indirmeyi taahhüt etmekle beraber küresel bir anlaşma sağlanırsabunu %30’a çıkartma kararı almıştır (Directive 2009/29/EC: amending Directive 2003/87/EC so as to improve and extend the greenhouse gasemission allowance trading scheme of the Community, Article 3 & 4). Buna karşın ABD’nin %17, Japonya’nın %25, Çin’in %40, G.Af-rika’nınsa %34’lük gönüllü hedef beyanları bulunmaktadır.


görülerek, bir stratejik plan oluşturulabilmesi için, kamu,özel sektör ve çevreci kuruluşlar arasında yeni ortaklıklarkurulması gerekmektedir9 .

d- Uygun mevzuatlar: Türkiye’nin ekonomik ve sosyalpolitikaları ile çevre politikaları birbirleriyle entegre şekildeplanlanmalı, kalkınmanın sürdürülebilirliğini tehlikeye at-mayacak, iklim değişikliğine uyumlu mevzuatlar benim-senmelidir. Türkiye’nin Post-Kyoto ile dâhil olacağıesneklik mekanizmalarına dair yasal ve kurumsal bir yapı-lanma oluşturması gerekmektedir.

e- Ulusal bir karbon borsası: Post-Kyoto Dönemi’neuyum için bir karbon piyasası oluşturularak mevzuata bağ-lanması ile hem özel sektörün hem de kamunun hazırlığıyapılmalıdır. Çünkü halen Türkiye’nin, işlerlik halindekikarbon piyasalarına yeterli katılım gösterebilecek bilgi vebirikimi, gönüllü piyasalarda faaliyet gösteren birkaç özelsektör kuruluşu ile sınırlı gözükmektedir.

f- Karbon bütçeleri: Özel sektör, her sene diğer konulardaolduğu gibi, karbon bütçesini oluşturmalı, önlem alması vealmaması durumları için sera gazı emisyonlarını öngör-melidir. Ancak bunların sağlanabilmesi için, standart birhesap yöntemininmevzuatlara bağlı bir şekilde oluşturul-ması şarttır.

g- Uyum fonu: Bir uyum fonu oluşturularak, özel sektör-kamu ortaklığında risk yönetimi alt yapı yatırımları yapıl-

malıdır (Örneğin; ABD, AB, Japonya ve Avustralya bu ko-nularda enerji verimliliği ve AR-GE konularında kaynak-larını ayırarak fonlarını oluşturmuşlardır).

h- Yenilenebilir enerji kaynakları ve kullanımları:orman alanlarının arttırılması, kömüre dayalı enerjiüretimlerimizin rehabilitasyonunun gerçekleştirilmesi,temiz teknolojilerin kullanılmasının özendirilmesi gibikonularda çalışmalar sürdürülmelidir. Düşük karbonluteknolojiler ile çevre dostu ileri ve yenilikçi teknolo-jilerin desteklenmesi, geliştirilmesi ve kullanılması-nın arttırılması ile ilgili olarak AR&GE faaliyetlerineönem verilmesi, konuyla ilgili üretici ve tüketicilerebilgi ve danışmanlık hizmeti veren merkezler oluştu-rulmalıdır.

Kaynaklar• Türkiye İstatistik Kurumu; www.tuik.gov.tr• İklim Değişikliği Birinci Ulusal Bildirimi • United Nations Framework Convention on Climate

Change; http://unfccc.int/• 2009/29/EC: amending Directive 2003/87/EC so as to

improve and extend the greenhouse gas emission allo-wance trading scheme of the Community

• Euractiv –Türkiye; http://www.euractiv.com.tr/• Küresel İklim Değişikliğine Karşı Mücadelede Sıcak Tar-

tışma: “Kyoto Protokolü ve Türkiye” ya da “TürkiyeNeden Kyoto’yu İmzalamalı?” Dr. Ümit Şahin,12.03.2007

9 Konuyla ilgili olarak Türkiye’de TUSİAD, TİSK, TEMA, EED, ENGO, MURCIR gibi kuruluşlar da faaliyettedir.


Ali ÖtkenAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]


Kontaminasyon habbeleri cam üretim sürecinde imalatı etkileyen en önemli hatakaynaklarından biridir. Kirlilik kaynağı cam kırığı ve harmandan gelebileceğigibi, Ç/H, F/H, spout ve şekillendirme sürecinde de çeşitli kirleticiler habbe olu-şumuna sebep olabilmektedir.

Kirliliğin gelebileceği bölgeler ve kaynakları:

1. Cam kırığı: Cam kırığı içerisinde var olan yabancı maddeler; alüminyum,metal, naylon, plastik parçalar gibi kirleticiler.

2. Ç/H: Yanma kaynaklı ve baca kanallarından sülfat döküntüleri, cama istem dışıyabancı malzeme düşürülmesi.

3. F/H: Yanma kaynaklı kirlilik, devitrit cam oluşumları, üst yapı sülfat döküntü-leri, cama yabancı cisim düşürülmesi, soğutma fanı kanal kirliliği, karıştırıcı de-ğişimleri sonrası malzeme kaynaklı kirlilik, F/H renkli üretim sonrası konsantrekaynaklı kirlilik.

4. Spout: Devitrit cam oluşumları, malzeme kaynaklı kirlilik, harç malzeme kir-liliği.

5. Şekillendirme prosesi: Makas deformasyonu, soğutma suyu, yağı kirlilikleri,damla yolu ve kalıp kirlilikleri.

Sık rastlanan kirlilik hataları:

Üst yapı sülfat döküntüleri

Harman kompozisyonunda afinan madde olarak bulunan Na2SO4, camın üretimsüreçlerinde gaz fazında fırın atmosferinde de bulunmaktadır. Bu buhar özellikleÇ/H ve F/H koşullarında soğuk ortamla temas ettiğinde kondanse olarak üst ya-pıda özellikle baca kanallarında, karıştırıcı kenarlarında, plunger ve aytaşı ke-narlarında sarımtırak bir renk alarak tozumsu görünümlü katı partiküller halindedepozitler oluşturmaktadırlar (şekil 1). Bu partiküller üretim esnasında cama tek-rar düşerek sayısal olarak hiçte azımsanmayacak ölçüde imalatı saatler bazında et-kileyebilmektedirler. Habbe yapma potansiyeli çok yüksek olan bu depozitlerinhabbe yapma potansiyelleri görsel olarak ta deneysel şartlar halinde şekil 2’desunulmaktadır. 50 mg ağırlığındaki toz parçacıklarının 1250oC sıcaklıkta camadüştüğünde ne seviyede habbe yaptığı görülmektedir.

Kontaminasyon Habbeleri


Karıştırıcı kenarlarında kondanse olmuş malzemeninEDS analiz sonuçları tablo 1’de verilmektedir.

Habbe hatası dolayısıyla imalat kayıplarına yol açan hab-

belerin gaz analiz sonuçları tablo 2’de verilmektedir. Ka-rıştırıcı çevresinden toplanan kondanse olmuş toz mal-zeme kullanılarak yapılan deneysel habbe analiz sonuçlarıtablo 3’de verilmektedir.


Şekil 1. Karıştırıcı çevresinde kondanse olmuş sülfat depozitleri

Şekil 2. Deneysel test sonuçları; 50 mg toz numunenin cama karıştığı anki habbepotansiyeli

Tablo 1. EDS analiz sonuçları: XRDsonuçlarına göre %81-83 Na2SO4 varlığı

Tablo 2.

Tablo 3.



Metal kontaminasyon habbeleri

Metal cisimler cama temas etmemesi ve cama hiçbirşartta girmemesi gereken malzemelerdir. Bu malzeme-ler genellikle cam kırığı kirliliğinde bulunmakta vemagnetler görevlerini tam olarak yerine getiremedik-leri zaman veya tutulamayan metal parçacıkların camagirmeleri sonucu, habbe hataları ortaya çıkabilmekte-dir. Bu oluşan habbeler fırın şartlarında harmanın eri-mesi esnasında ortaya çıkan dekompoze gazları veharman kütlesi arasında bulunan hava habbeleriyle bir-likte karışmakta ve mamulde küçük boyutlu ve düşükbasınçlı, çil türü (afinasyon) habbelerde artışa sebepolabilmektedir. Bu habbeleri normal afinasyon habbe-lerinden ayrıştırmak, kirliliğin şiddetine bağlı olarakçok zor olabilmektedir. Bu tip cam kırığından gelen vekirlilik habbelerine sebep olan habbelerin analizleritablo 4’de verilmektedir.

Metal habbelerine sebep olan diğer kirlilik sebebi ise Ç/Hve/veya F/H bölgesine metal içeren malzemelerin düşü-

rülmesi ve tamirat esnasında unutulması sonucudur. Bugibi durumlarda mamulde görülen habbeler iri boyda(fıska) olmakta, içerisinde tespiti kolay olan gaz oranla-rını barındırmaktadır. Bu tip habbelerin gaz analizleritablo 5’de verilmektedir.

Metal kontaminasyonlarında bazı durumlarda hatanın tes-pitini çok kolaylaştıran metal depozitleri de mamuldehabbe ile birlikte görülebilmektedir. Bu tip habbeler şekil3’de verilmektedir. Şekilde görülen yabancı maddelerinEDS analizleri ise tablo 6’da verilmektedir.

Makas’ın soğutma suyu açısının bozulması, yetersiz sudebisi ve makas deformasyonu sonucu mamulde genel-likle zincir halde habbeler görülmektedir. Bu tip habbelerşekil 4’de verilmektedir.

Damla yolunun deformasyonu da, kaplamasının bozul-ması gibi etkenler neticesi mamulde makas hatasına ben-zer fakat daha geniş yüzeye yayılmış görünümlükontaminasyon hatalarına sebep olabilmektedir.

Tablo 4.

Tablo 5.

Şekil 3. Metal kalıntılı habbe örnekleri

Metal hızlı şekilde, düşük sıcaklıklarda bile çok sayıdave iri habbeye sebep olabilen bir kirleticidir. Habbeyapma potansiyelini gösterme amacıyla deneysel şart-

larda yapılan eritiş çalışmasında toplu iğne başı büyüklü-ğündeki (1.8mm) bir metal ergimiş cama atılmıştır. Bumalzemenin habbe yapma potansiyeli şekil 5’de veril-mektedir. Metal boyutlarından bile daha büyük ve 3.0 mmboyutlarına kadar çıkan çok sayıda habbeleşmeye sebepolduğu görülmektedir. Testte ortaya çıkan habbelerin gazanalizleri ise tablo 7’de yer almaktadır.

Yanma kaynaklı kirlilik habbeleri

Cam üretim sürecinde fırın tankından başlayarak soğutmasonuna kadar değişik amaçlarla cama bekler kullanılarakısı verilmektedir. Bu yanma sürecinde, şekillendirme sü-recinden sonraki ısıl işlemler haricinde yanma kaynaklıaksaklıklar habbe hatasına kolaylıkla sebep olabilmekte-

17


Tablo 6. EDS analizleri yapılmış cam mamuldeki hata (metal kalıntıları) sonuçları

Tablo 7.

Şekil 4. Makas deformasyonu sonucu oluşmuş zincir halde habbe hataları

Şekil 5. 1.8mm boyutlarındaki metal parçacığın habbe yapma potansiyeli



dir. Fırın bölgesindeki yanma şartlarının değişmesi ge-nellikle afinasyon/ergime habbe potansiyeline etki eder-ken, Ç/H, F/H ve spout bölgesindeki yanma şartlarınınbozulması doğrudan ve ekstra olarak habbe hatasınasebep olabilmektedir.

Özellikle F/H bölgesindeki yanma şartlarının bozulmasıimalatı yoğun şekilde etkilemektedir. Özellikle, alev ka-litesi, aşırı indirgen yanma şartları, bek kirliliği, bek açı-sının bozulması gibi etkenler şartları zorlayan en önemliunsurlardır.

F/H renklendirme yapılan hatlarda bekler diğer hatlaranazaran daha çabuk kirlenmekte, tıkanmaktadır. Eğer üre-tim yapılan konsantre rengi indirgen şart gerektiren birrenk ise, bu tip yanma kontaminasyonu habbelerine çokkolay rastlanmaktadır. Bu tip F/H yanma şartlarının bo-zulması sonucu oluşmuş habbe gaz analizleri tablo 8’deverilmektedir. Kirli ve tıkanmış bek uçlarındaki kalıntı-larla yapılan deneysel eritiş sonuçları ve habbe yapma po-tansiyelleri şekil 6’da verilmektedir.

Spout bölgesinde damlaya yakılan beklerin (pürmüz bek-ler) açıları ve alev şiddeti gereğinden fazla arttırıldığı du-rumlarda da yanma kaynaklı ve mamulün yüzeyinde(tırnağa takılan) habbe hatalarına sebep olabilmektedir.Bu gibi habbe hatası gaz analizlerinde Tablo 8’de verilen

sonuçlardaki yanma kaynaklı gazların yanı sıra çiğ yakıt(CH4) görme olasılığı diğer yanma hatalarına göre dahayüksek olabilmektedir.

Devitrit cam oluşumları

Ergitme tankı, Ç/H ve F/H bölgelerinde eğer cam istemdışı likidus sıcaklığının altına soğutulursa devitrifikasyonolayı ortaya çıkar. Kristallenmeye ve dolayısıyla hatalarasebep olan ana nedenler ise altta verilmektedir;

• Forehearth refrakter kanallarında ya da spouttaki çat-laklar ya da açık birleşme yerlerinin camı durgunlaş-maya itmesi ve camın soğuması,

• Soğuk (ölü) bölgeler gibi etkenler neticesi bölgesel ola-rak donuk kristal formdaki camsı faz oluşması,

• Makaslarda fazla yağlayıcı ve su kullanılırsa orifisin altkısımlarının fazla soğuması,

• Spoutta orifisin yanlış yalıtımı, camın orifisin dışına ak-masına sebep olabilir. Bu bölge sıcaklığının likidus sı-caklığından düşük olması,

• Yetersiz spout ısıtması; bu durumda cam tube’ün içindelikidus sıcaklığının altına düşebilir.

• Uzun üretim duruşları sonrasında fırın taban sıcaklık-ları likidus sıcaklığının altına düşebilir. Ç/H ve F/H hat-ları boyunca devitrit cam oluşumlarının ortayaçıkabilmesi,

Şekil 6. Bek uçlarında oluşmuş kurumların 1200oC’de uygulaması yapılmış deneysel test sonuçları

Tablo 8.

• Cam kompozisyonunun etkisi: Tartım hataları ya da seg-regasyon olayı camın kimyasal kompozisyonunun de-ğişmesine yol açar ve bazı durumlarda camın likidussıcaklığı artabilir. Likidus sıcaklığı ne kadar yüksekse,cam o kadar devitrifikasyona eğimli hale gelir. CaO,camın kristallenme eğilimini artırmaktadır. CaO mik-tarı artarken alkali miktarının özellikle Na2O’in azal-ması da bu etkiyi fazlalaştırmaktadır. GeneldeŞişecam’da üretilen soda kireç camlarının kristallenmesıcaklıkları kompozisyonlarına göre 970 ile 1030 oCarasında değişmektedir.

• Yanlış taban izolasyonu, özellikle derin fırınlarda, renk-li üretim yapan fırınlarda, camın soğuması sonucu bubölgelerin likidus sıcaklığının altına düşmesi.

Bu tip habbeler devitrit bölgenin büyüklüğüne ve bölgeselsıcaklık farklılıklarına bağlı olarak mamulde bölgesel çiltürü habbelere ve/veya iri boyda (fıska) habbelere sebepolabilmektedir. Bu habbeler habbe gazı analizlerinde tipikafinasyon/ergime habbeleri gibi olmakla birlikte, habbe içbasınçlarının yüksekliği ve bazı gazların varlığı ile devitritcam hataları ayrılabilmektedir. Bazı sıcaklık şartlarınınoluştuğu zamanlarda hatanın tespitini kolaylaştıran habbeile birlikte kristal fazda (wollastonit, diopsid, tridimit, kris-tobolit) hatalara da rastlanabilmektedir (Şekil 7). Tablo10’da devitrit cam çözünmesi sonucu oluşmuş habbelerinhabbe gaz analizleri verilmektedir.

Spout bölgesinde özellikle orifis halkasında oluşan de-vitrit cam oluşumları genellikle refrakter çatlakları so-nucu görülmekte ve mamulde yüzeysel patlakgörünümlü (çizgisel) habbe hatalarına sebep olmakta-dır.

Sonuç

• En ufak bir kirletici bile imalatı etkileyen çokbüyük hatalara sebep olmaktadır. Gözlem, uygu-lama ve soğuk tamirat yaparken hata yapabileceketkenleri önemsemek imalat kayıplarını o dereceazaltacaktır.

• İşletmelerde özellikle yanma sistemlerinin periyodikkontrolü, kirlilik etmenlerinin ortaya çıkmadan ortadankaldırılmasını ve sıcaklık sapmalarına sebep vermeye-rek devitrit oluşumlarının da engellenmesine olanak ve-recektir.

• F/H ve Ç/H üst yapılarında baca kanalları, karıştırıcı,plunger ve aytaşı kenarlarının periyodik olarak temiz-lenmesi oluşan kondenzasyon (sülfat partiküllerinin)tozlarının cama düşmeden ortamdan uzaklaştırılmasınısağlayacaktır.

• Harmandan ve özellikle cam kırığından gelebilecek kir-leticiler imalatı uzun süreliğine ve tüm hatları etkile-mektedir. Bunun için yabancı cam kırığı tedarikindegerekli özenin gösterilmesi uygun olacaktır.



Tablo 10.

Şekil 7. F/H bölgesinde oluşmuş kristal cam parçacıkları ve habbeleri

Zeynep EltutarAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]

Sinem Özel UçarAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]


İki yılda bir yapılan ve bu yıl 10.su düzenlenen “10. Uluslararası fırın tasarımve işletmesinde matematiksel modelleme semineri” ne, AGC Flat Glass,Schott, St. Gobain, GS, Rona, Johns Manville, Fives Stein gibi şirketlerdenve ASCR Laboratory of Inorganic Materials, TNO gibi üniversite ve en-stitülerden ~90 kişi katılmıştır. Seminerde Şişecam adına Zeynep Eltutar,Sinem Özel Uçar ve Lale Önsel tarafından hazırlanan “Cam fırınlarında NOxoluşumunun modellenmesi ve incelenmesi” isimli bir makale sunulmuştur.Seminer belli bir konuda uzmanlaşmış olması nedeniyle paylaşımın fazlaolduğu bir seminerdir, matematiksel modellemenin geliştirilmesi ve fırıntasarım ve işletmesinde kullanımı ile ilgili dünyada diğer cam üreticileri vehizmet sağlayan şirketlerde gelinen noktayı ve gelişmeleri tartışma olanağıbulmak açısından faydalı olmaktadır.

Seminerde hem sunuşlarda hem de görüşmelerde üzerinde durulan konular, - cam ergitme prosesinin ve fırın içindeki olayların temel prensiplerinin

daha iyi anlaşılmasına olanak tanıyacak çalışmalar,- fırın modellerindeki gelişmeler ve uygulamalarına yönelik incelemeler,- fırın kontrol sistemleri ile ilgili uygulama ve gelişmeler

üzerinde yoğunlaşmıştır.

Bu yazıda, sunulan makalelerle ilgili özet bir bilgi verilmektedir. Makalelerinyer aldığı seminer CD’si CAM kütüphanesinde bulunmaktadır.

(http://kutuphane.sisecam.com.tr/CAM_KUTUPHANESI_KITAPLAR/2009-007.pdf)

Asahi Düzcam bölümünden Kenji Oda, Yokohoma Üniversitesi’nden MeguruKamiyoma ile üzerinde çalıştıkları cam ergitme prosesinin mekanizmalarınıanlatan dört makale sunmuştur. Makalelerde, temel prensiplerin tam olarak an-laşılması hedefiyle ele aldıkları

• erimiş camda redoks reaksiyonlarının, • sülfat afinasyonunun,

10. Uluslararası Fırın Tasarım ve İşletmesindeMatematiksel Modelleme Semineri16-18 Haziran 2009 Velke Karlovice - Çek Cumhuriyeti


• cam fırınında habbe yoğunluğunun ve• ısıl konveksiyonun modellenmesi

konularında yaptıkları çalışmaları aktarmışlardır.Ayrıca AGC firması rejeneratörlerdeki akış ve ısıdağılımının modellenmesi ve doğrulanması konusun-daki çalışmalarını anlatmıştır.

TNO Cam Grubu yaptığı sunuşlarda;• rejeneratif bir TV panel fırınının modellenmesi ve

fırın model uyumunun incelenmesi,• elektrik takviye sisteminin modellenmesi,• küçük cam fırınlarında sığ afinasyon bölgesinin

cam kalitesi ve enerji verimliliği üzerindeki etki-lerinin modellenmesi ve

• model tabanlı akıllı kontrol sistemleri konularındabilgi vermiştir.

Johns Manville şirketi yaptığı sunuşta, fırın tasarım-larının geliştirilmesinde, yeni teknolojinin değer-lendirilmesinde ve fırın işletmesinin gelişmesindemodelleme yönteminden faydalandıklarını belirterekuygulamalarından örnekler vermiştir. Elektrik takviyelielyaf fırınlarında kullanılan taban refraktermalzemelerinin aşınma süreçleri ve fırın ömrünü belir-leyici olmaları konusunda hem makalede hem yapılangörüşmede bilgi vermişlerdir.

Çek Cumhuriyeti Bilim Akademisi’nden Prof. Nemecve arkadaşları proses analizi, laboratuar ölçümleri vemodelleme yöntemini kullanarak, kumun erimesi ve

habbenin atılması proseslerini ve fırın içindeki hacminkullanımını inceledikleri çalışmalarını anlatmışlardır.Seminere ev sahipliği yapan Glass Service firması,

• forehearth’ta karıştırıcıların modellenmesi,• model tabanlı kontrol sistemi ES III ile forehearth

işletmesinde salınımların azaltılması,• model programları ile gerçeğe yakın sonuçlar elde

edilmesi ve elde edilen sonuçların yorumlan-masının önemi ve

• cam fırınlarında enerji tasarrufu konularını in-celediği makaleler sunmuştur.

Şişecam tarafından sunulan NOx emisyonlarının, fırıntasarım ve işletme parametrelerinin optimizasyonu iledüşürülmesinin incelendiği makale sonrasında St Gob-ain, Schott, TNO, GS ve AGC tarafından sorulan soru-lar ve yapılan yorumlar, bulguların onların tecrübeleriile de paralel olduğunu göstermiş, konunun diğer şir-ketlere göre oldukça kapsamlı ele alındığı görülmüştür.

Cam şekillendirme proseslerinin modellenmesi

Seminer öncesinde yarım günlük bir oturum şeklindedüzenlenmiş olan 2. Cam Şekillendirme Simulasyonlarıbaşlığı ile bir bölüm yapılmıştır. Float fırınlarında kalaybanyosunun modellenmesi, cam şekillendirme prosesininmodellenmesinde yeni bir yöntemin uygulanması, camşişenin şekillendirilmesinin 3D modellenmesi gibi konu-


10. Uluslararası Fırın Tasarım ve İşletmesinde Matematiksel Modelleme Semineri

Şekil 1: Fırın atmosferi bek kesitinde cam yüzeyine paralel sıcaklık ve akım dağılımları


larda yapılan çalışmalar aktarılmıştır. Makaleler seminerCD’sinde yer almaktadır.

TC 21 Cam eritme süreçlerinin matematikselmodellemesi isimli teknik komite toplantısı

Konu ile doğrudan ilgili olduğu için seminer sırasında TC21 nolu teknik komite toplantısı da yapılmaktadır. Öncekiçalışmalar tamamlanarak yeni bir çalışma konusunabaşlanmıştır (RRT5). Verileri TNO tarafından sağlananömrünü tamamlamış, yandan ateşlemeli bir TV fırınımodellenmekte ve sonuçlar değerlendirilmektedir. Semi-nerde Şişecam’dan sonra TC 21 başkanlığını yürüten GStarafından bu çalışmayı anlatan bir bildiri de sunulmuştur.Toplantıda, GS, TNO, AGC, Şişecam, Schott, St. Gobainve Johns Manville’den katılımcılarla elde edilen ilksonuçlar, çalışma tanımında kararlaştırılan varsayımlarlailgili görüşler ve alınan ilk sonuçlar üzerinde konuşulmuş,çalışmanın ilerlemesi ile ilgili görüşler paylaşılmıştır. Çalış-maya, GS, TNO, Schott ve Şişecam aktif olarak katılmak-tadır. Şekil 1 ve 2’de Şişecam Birleşik Modeli ile eldeedilmiş olan fırın atmosferi ve cam banyosu sonuçlarındanbirer kesit görülmektedir.

Fırında ölçülmüş olan kemer sıcaklıkları ile derinlikboyunca cam sıcaklıkları bu çalışmada modellerle eldeedilen ölçümlerle karşılaştırmalı olarak aşağıdakişekillerde verilmektedir.

Fırında yapılmış olan ölçüm sonuçları ile farklı modellerile elde edilen sıcaklıkların uyum içinde olduğu görülmek-tedir. Ayrıca camın fırında kalma süresi, harman örtüsününuzunluğu gibi farklı parametrelerde de yine benzer sonuçlarelde edilmiştir. Çalışma, varsayımların etkilerinin incelen-mesi ve yapılan bazı değişikliklerin etkilerinin de değer-lendirilmesi şeklinde devam edecektir.

Şekil 2: Cam banyosunda fırın ekseninde uzunlamasına kesitte sıcaklık ve cam akım dağılımları

Şekil 3: Fırın kemer termokupl ölçümleri ve modelde aynı noktalarda elde edilen sıcaklıklar

Şekil 4: Fırında cam derinliği boyunca yapılmışolan ölçüm sonuçları ile modelde aynı noktalarda elde edilen sıcaklıklar

Şekil 5: Fırında cam derinliği boyunca yapılmışolan ölçüm sonuçları ile farklı modellerle aynınoktalarda elde edilen sıcaklıklar

Cam

Der

inliğ

i (cm

)C

am D

erin

liği (

cm)

Zeynep EltutarAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]

Sinem Özel UçarAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]

Lale ÖnselAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]


16-18 Haziran 2009 tarihleri arasında Velke Karlovice, Çek Cumhuriyeti’nde

gerçekleşen ‘10. Uluslararası Fırın Tasarım ve İşletmesinde Matematiksel Mo-

delleme Semineri’nde sunulan makalenin çevirisidir.

Çevre yönetmeliklerinde kabul edilen limitlerin düşürülmesi emisyonların azaltıl-ması ve kontrol altında tutulmasını gerektirmektedir. Fırın emisyonları üzerineyapılan çalışmalar diğer cam şirketlerinde olduğu gibi Şişecam’da da yoğun birşekilde devam etmektedir. Emisyonlar periyodik olarak ölçülürken bu değerlerfırın şartlarındaki değişiklikler ve düzenlemelerle düşürülmeye çalışılmaktadır.Çevre ve Enerji Grupları tarafından yapılan bu çalışmaların yanı sıra fırın şart-larında veya fırın tasarımda yapılan/yapılabilecek değişikliklerin NOx emisyon-ları üzerindeki etkileri Model Grubu tarafından matematiksel model ile deincelenmektedir.

Fırın atmosferinde NOx oluşumunu incelemek için Şişecam Fırın Modeli üzeri-ne çalıştırılan bir çözücü (post-processor) geliştirilmiştir. Doğal gazlı fırınlardaNOx oluşum mekanizmalarının incelendiği programda ısıl NOx hesaplamalarıiçin Zeldovich mekanizması, “prompt” NOx oluşumu için De Soete modeli kul-lanılmıştır. Fırın atmosferindeki türbülans ve kimya arasındaki ilişkiler türbülanslıalev simülasyonlarında sıkça kullanılan varsayılmış β olasılık yoğunluk fonksi-yonu (β -PDF) ile modellenmiştir.

Bu makalede arkadan ateşlemeli fırınlarda tasarım ve işletme parametreleri hemfırın verimliliği hem de NOx emisyonundaki etkileri açısından incelenmiştir.Model sonuçları fırın ölçümleri ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.

NOx Oluşum Mekanizmasının Modellenmesi

Fırın tasarımında ve işletmesinde en iyi cam kalitesine ulaşma, enerji tüketiminien aza indirme hedeflerinin yanı sıra çevresel baskılar emisyonların da en aza in-dirilmesini gerektirmektedir. Tüm bu hedefler etkileşim içerisinde olduğundanoptimum fırın tasarımı ve işletme koşulları bulunmalıdır. Şişecam’da emisyonlarperiyodik ölçümler ile kontrol edilmekte, fırın atmosferinde yapılan değişiklikler

Cam Fırınlarında NOx OluşumununModellenmesi ve İncelenmesi


24

ile düşürülmektedir. Emisyon değerlerinin düşürülmesiiçin atık gaz arıtım tesisleri de kurulmaktadır. Ayrıca NOxemisyonları matematiksel model ile incelenmekte ve fırıntasarımı ve işletmesindeki değişikliklerin etkileri değer-lendirilmektedir.

Fırın atmosferinde NOx oluşumunu incelemek için Şişe-cam Fırın Modeli sonuçlarını kullanan bir çözücü (post-processor) [1] geliştirilmiştir. Programda NOxemisyonları ısıl NOx ve “prompt” NOx olmak üzere ikitemel başlık altında incelenmektedir. Yüksek sıcaklık-larda oluşan ısıl NOx hesaplamaları için Zeldovichmekanizması kullanılmaktadır [2];

N2+O ↔NO+NN +O2 ↔NO+O

Yakıtça zengin bölgelerde oluşan “prompt” NOx oluşumunuincelemek için ise De Soete modeli kullanılmaktadır [3].

Tasarım ve İşletme Parametrelerinin NOx Emisyonları Üzerindeki Etkileri

Tasarım ve işletme parametrelerinin cam kalitesi, ısılverimlilik ve NOx emisyonları üzerindeki etkileri ince-lenmiş, fırın ölçümleri ve model sonuçlarıkarşılaştırılmıştır. Bir şişe fırınında NOx emisyonlarınındüşürülmesi amaçlanmış; bu amaç doğrultusunda hemfırın uygulamaları hem de matematiksel model ile in-celemeler yapılması planlanmıştır. Çalışmalar 400ton/gün kapasiteli, yeşil renkli üretim yapan bir cam ambalajfırınında yapılmıştır. Bu fırına ait sıcaklık ve hız dağılım-ları birleşik model ile hesaplanmıştır (Şekil 1).

O2 ve N2 konsantrasyonları NOx oluşumu için kritik pa-rametrelerdendir. İncelenen fırındaki N2 ve O2 dağılım-ları Şekil 2’de verilmektedir.

Şekil 1. Fırın atmosferi ve cam banyosundaki sıcaklık dağılımları

Fırın atmosferi Cam banyosu

Şekil 2. a) O2 ve b) N2 dağılımları


Yukarıdaki şekillerde verilen sıcaklık, hız dağılımları vegaz konsantrasyonları NOx modeli tarafından kullanılır.İncelenen fırına ait NOx dağılımı Şekil 3’te verilmiştir.NOx konsantrasyonunun sıcaklığın yüksek olduğu böl-gelerde daha yüksek olduğu görülmektedir.

Model sonucunda çıkış portundaki NOx konsantras-yonu (Şekil 4) incelenen fırında yapılan ölçüm sonucu [4]ile (1890 mg NOx/Nm3 (kuru bazda, %8 O2’ye göre))karşılaştırıldığında model sonuçları ile gerçek değerinuyum içerisinde olduğu görülmektedir.

Bu fırın için, NOx üzerinde etkili olan fazla hava miktarı,bek açısı, yakıt hızı, bek sayısı, yakma havası ön ısıtma sı-caklığı gibi işletme parametrelerinin yanı sıra kemer yük-sekliği, port açıları, port kesit alanı gibi tasarımparametrelerinin fırın performansı ve NOx değerleri üze-

rindeki etkileri incelenmiştir. Bek açısını 2o indirmek, ok-sijen seviyesini %3.8’den %2’ye düşürmek ve iç bek ka-patmanın NOx üzerinde toplamda %25-30 azalmasağladığı model sonucunda görülmüştür. Fırın ölçümle-rinde benzer değişiklikler ile NOx seviyesinde %35-48oranında azalma olmaktadır. Fırın modellemesindeyakma havası ön ısıtma sıcaklığındaki değişiklikler, be-lirsiz kaçak hava miktarı, enversiyon sırasında veya sağsol yanma arasındaki farklılıklar ile yanma parametrele-rindeki belirsizlikler hesaplamalar dışında bırakılabil-mektedir.

Cam fırınlarında birçok parametre birbirini etkilediği içinyapılan bir değişikliğin NOx’u düşürmekteki etkisinidiğer etkilerden soyutlayarak incelemek mümkün olma-maktadır. Matematiksel model ile her parametrenin ayrıayrı incelenebilmesi avantaj sağlamaktadır. Aşağıdaki bö-lümlerde her parametrenin etkileri ayrı ayrı incelenmiştir.

I. Fazla Hava MiktarıFırına giren fazla hava miktarı NOx üzerindeki en etkinparametrelerdendir. Modelde %5’ten %0 (stokiyometrik)seviyesine kadar farklı oksijen seviyeleri incelenmiştir.Beklendiği gibi fazla hava azaldıkça NOx seviyesindedüşme gözlenmiştir (Şekil 5a). Oksijen seviyesi %3.8’den%2’ye düşürüldüğünde NOx değerinde ~%15’lik azalmameydana gelmektedir.

Tüm çalışmalar NOx seviyelerinin yanı sıra fırın perfor-mansları açısından da değerlendirilmiştir. Cama aktarılanenerji Şekil 5b’de gösterilmektedir. Enerji verimliliğinin%2 O2 seviyesinde en yüksek değerde olduğu görülmek-tedir. Oksijen seviyesini %5’ten %2’ye düşürmek camaaktarılan enerjide %2-2.5’lik artış sağlamaktadır.

Bunun yanı sıra %2 O2 seviyesinde harman ~20 cm kı-salırken throat sıcaklığı artmaktadır. Hava-yakıt oranın-daki düşüş ve ön ısıtma ile daha az ısının fırına girmesininbir sonucu olarak %2 O2 seviyesinden stokiyometrik yan-maya yani %0 O2 seviyesine inildiğinde cama aktarılanenerjide %2-3 azalma gözlenirken harman uzunluğu ~20cm artmaktadır. Stokiyometrik yakma ile, tahmin edile-bileceği gibi, NOx seviyesi açısından en iyi sonuca ulaşıl-maktadır; ancak fırın performansı da göz önünealındığında %2 O2 seviyesinin incelenen fırın için opti-mum seviye olduğu görülmektedir (Şekil 5).


Cam Fırınlarında NOx Oluşumunun Modellenmesi ve İncelenmesi

Şekil 3. Fırın Atmosferinde NOx dağılımı

Şekil 4. Çıkış portunda NOx dağılımı


II. Gaz hızıGaz hızı, hava-gaz karışım hızını önemli ölçüde etkile-mektedir ve dolayısıyla NOx oluşumu konusunda enönemli parametrelerden biridir. Gaz hızı azalınca alev sı-caklığı düşüp maksimum sıcaklık bölgesi küçülürkenNOx seviyesi azalmaktadır. Sonuçlar aşağıdaki şekildegösterilmektedir (Şekil 6a). Ayrıca gaz hızı düştükçe fırınverimliliği de düşmektedir (Şekil 6b). Gaz hızı 80m/s’den (baz durum) 40 m/s’ye düşürüldüğünde NOx se-viyesinde ~%8, cama aktarılan enerjide ~%2 azalma gö-rülmektedir.

Gaz hızını azaltarak ulaşılan düşük NOx seviyesininavantajını korurken fırın verimliliğini arttırmak için

düşük NOx’lu bek tasarımında olduğu şekilde gazın%15’i daha yüksek bir hızla bekin iç nozülünden fırınaverilmiştir. Böylelikle daha uzun bir alev, yüksek ısıtransferi ve düşük NOx seviyesi (baz durumdan %15daha düşük) sağlanmaktadır. Yüksek hızlı yakıt jetin-den verilen yakıt daha yavaş olan %85’lik kısıma göreoksijenle fırının daha ileri bölgelerinde karşılaşmakta-dır. Bu şekilde alev boyu uzatılarak cama aktarılanenerji arttırılmış olmaktadır.

Gaz hızı çok baskın etkiye sahip olup NOx azaltmayayönelik diğer önlemlerin etkilerini de değiştirebilmekte-dir. Aşağıdaki bölüm bu duruma güzel bir örnek olarakgösterilebilir.

Şekil 5. Fazla havanın etkisi

Şekil 6. Gaz hızının etkisi

III. Bek sayısı ve yerleşimi

a) Bek sayısıTam yanma ve yakıt ile havanın hızlı karışımı NOxoluşumunu arttırmaktadır. Beklerden birinin kapatılmasıylayakıt-hava karışımı kötüleşmekte dolayısıyla NOx azaltı-labilmektedir. Fırındaki denemelerde alev şeklini ve uzun-luğunu ayarlamak, fırın performansını etkilememek içinbek çapları ayarlanmaktadır. Bu durumda bek sayısınınyanı sıra bek ucundaki gaz hızı da değiştirilmiş olmaktadır.Modelde ise etkiler ayrı ayrı incelenebilmektedir. Şekil7a’da görüldüğü gibi gaz hızı aynı tutularak bir bekin ka-patılması NOx seviyesinde ~%10 azalma sağlamaktadır.Ancak bek çapı aynı tutulduğunda yani hızın artmasına izinverildiğinde NOx ~%3 artmaktadır. Bu durumda yüksekgaz hızı bir bekin kapatılarak (3 bekin asimetrik olarak yer-leştirilerek) gaz ve havanın kötü karışımının yarattığı avan-

tajı yok etmiştir. Gaz hızı sabit tutularak bir bekin kapatıl-dığı durumda cama aktarılan enerjide ~%1 azalma olduğugörülmektedir. Bekin kapatılması sırasında gaz hızı dahada düşürüldüğünde cama aktarılan enerjinin daha fazladüşerek ~%5 azaldığı görülmüştür.

İncelenen üç durumda (4 bek, aynı çap ile 3 bek, aynı gazhızı ile 3 bek) alev sıcaklığının 1750°C’den yüksek olduğubölgeler Şekil 8’de görülmektedir. Yüksek sıcaklık bölge-lerinin çokluğu ile Şekil 7’de verilen NOx seviyeleri uyumgöstermektedir.

b) Bek yerleşimiBek sayısı ve port eni boyunca yerleşimi hava gaz karışımıiçin önemli parametrelerdir. Bek ucundaki gaz hızını sabittutarak iç bekin kapatılması daha uzun bir aleve nedenolurken ortalama alev sıcaklığı düşmektedir. Alev sıcak-



Şekil 7. Farklı gaz hızına sahip beklerde bek sayısının etkisi

Şekil 8. Alev sıcaklığının 1750 °C’den yüksek olduğu bölgeler


lığının düşmesi NOx oluşumunu azaltırken, alev boyununuzaması B-duvarı sıcaklığının artmasına sebep olmaktadır.Kritik olabilecek yüksek sıcaklıklara ulaşılmaması için alevboyunun ayarlanması gerekmektedir. Ayrıca iç bekin kapa-tılması durumunda cam yüzeyindeki ısı dağılımı dört bekliduruma göre daha zayıf olmaktadır.

İç bekin kapatılmasının ısı dağılımında yarattığı olumsuzdurumu ortadan kaldırabilmek adına üç bekin simetrikolarak yerleştirildiği durum da modelde incelenmiştir. Üçbek port eni boyunca simetrik olarak yerleştirildiğindecama aktarılan enerji iç bekin kapalı olduğu duruma göredaha fazla olmakta ve daha düzgün bir dağılım göster-mektedir. Alevin boyu daha kısa olduğu için B-duvarı sı-

caklıkları da daha düşük olmaktadır. Ancak üç bekinsimetrik olarak yerleştirildiği durumda dört bekli ve içbekin kapalı olduğu üç bekli durumlara göre daha yüksekNOx seviyelerine ulaşıldığı gözlenmiştir. İncelenen fırıniçin hem NOx seviyeleri hem de cama aktarılan enerji gözönünde bulundurulduğunda dört bek; üç bekin simetrikolarak yerleştirilmesine göre daha uygun olmaktadır.

IV. Bek AçısıBek açıları 11°’den 9°, 7° ve 6°‘ye düşürülerek %5, %2 ve%0 O2 seviyelerinde NOx üzerindeki etkileri incelenmiştir.Şekil 9a’da görüldüğü gibi tüm oksijen seviyelerinde bekaçıları düşürüldükçe NOx azalmaktadır. Ancak fazla havamiktarına bağlı olarak değişim miktarlarında farklılıklar gö-

Şekil 9. Farklı Oksijen seviyelerinde bek açısının etkisi

Şekil 10. Port eni ve yükseklğinin etkisi

rülmektedir. %2 O2 ve %5 O2 seviyeleri için porttan gelenhava hızı sırasıyla 10 m/s ve 13 m/s olmaktadır. Bu farklı-lık yakıt-hava karışımında farklı özellikler yaratmaktadır.

Fazla havanın NOx ve fırın performansı üzerindeki etkisi-nin açıklandığı bölümde incelenen fırın için %2 O2 sevi-yesinin en uygun şartları yarattığı belirtilmişti, bu seviyeiçin farklı bek açılarında cama aktarılan enerjinin benzerseviyelerde kaldığı Şekil 9b’de görülmektedir.

V. Port KesitiPort kesit alanının arttırılması, yakma havasının hızınıazalttığından NOx’u düşürmekte ve alevin kapladığı alanıarttırdığından cama aktarılan enerjiyi arttırmaktadır.

Sadece port yüksekliğinin, sadece port eninin ve hem yük-sekliğin hem de enin arttırıldığı birçok inceleme yapıl-

mıştır. Ancak bu değişiklikler fırın boyutlarının izin ver-diği ölçüde yapılabilmiştir.

a) Port Eni: Port eninin arttırılması hava hızını azaltmak-tadır, ancak beklenenin aksine port eni arttırıldığında NOxseviyelerinde ~%2.5 artış görülmüştür (Şekil 10a). Port eniarttırılırken fırın boyutları aynı tutulduğu için giriş ve çıkışportları arasındaki mesafe azalmıştır; NOx seviyesindekiartış portlar arasındaki mesafe değişikliğiyle açıklanabil-mektedir. Bu çalışma kapsamında sadece portlar arasındakimesafenin azaltıldığı bir durum da çalışılmış ve NOx sevi-yesinde artış olduğu görülmüştür. Port eninin arttırılmasıdurumunda port kesit alanının arttırılmasının ve portlar arasımesafenin azaltılmasının etkileri birlikte görülmüştür.

Port eninin arttırılması cama aktarılan enerjiyi çok etkile-memiştir (Şekil 10b), çünkü fırın boyutlarını ve işletme



Şekil 11. Port taban ve kemer açılarının etkisi


koşullarını kabul edilebilir sınırlarda tutabilmek adına porteni sadece ~%3 oranında arttırılmıştır.

b) Port Yüksekliği: Port kesit alanı port yüksekliğini %10oranında arttırarak büyütüldüğünde NOx seviyesinde~%6.5 düşme görülmektedir. Daha düşük alev sıcaklıkla-rının görüldüğü bu durumda cama aktarılan enerji ~%1düşmüştür.

c) Port Eni ve Yüksekliği: Her iki değişiklik birlikte uy-gulandığında NOx seviyesinin, sadece port yüksekliğininarttırıldığı durumda elde edilen minimum değere göre birmiktar yükseldiği görülmektedir. Bu durum yukarıda açık-landığı gibi port enini genişletirken portlar arasındaki me-safenin azalmış olmasından kaynaklanmaktadır.

Özetle, incelenen fırında port eni optimum boyutta olduğuiçin fırın boyutlarını değiştirmeden port enini biraz dahaarttırmak ek bir avantaj getirmemektedir.

Çalışılan tüm durumlarda cam kalitesinin benzer olduğu,afinasyon bölgesi yüzey sıcaklıkları ve throata giren camınsıcaklıklarının değişmediği görülmüştür.

VI. Port AçılarıPort açıları gaz ve havanın karışım performansını do-layısıyla alev şekli ve sıcaklığını etkilemektedir. Şekil11’de NOx’un port taban açısından port kemer açısınagöre daha fazla etkilendiğini göstermektedir. Port tabanaçısının baz duruma göre daha düşük olduğu durumda

NOx seviyesinin %11 daha düşük olduğu görülmekte-dir. Ancak bu durumda cama aktarılan enerjide %2azalma olmaktadır.

VII. Kemer YüksekliğiKemer yüksekliğinin NOx üzerindeki etkisi üç farklı bo-yuttaki fırınlarda incelenmiştir. Birinci ve ikinci fırındakemer yüksekliği 30 cm arttırılmıştır. Kemer yüksekliğiarttıkça fırın atmosferinin hacmi artmakta ve alev üzerin-deki döngülerin genişlemesi ile daha uzun ve cama paralelilerleyen bir alev oluşturmaktadır. Alev formundaki bufarklılık NOx’u düşürmekte cama aktarılan enerjiyi arttır-maktadır (Şekil 12). Üçüncü fırında kemer yüksekliği diğerfırınlarda olduğu gibi 30 cm arttırıldıktan sonra toplamda60 cm arttırılmış, optimum boyutların çok ötesine geçil-diğinde incelenen parametrelerdeki değişim gözlenmiştir.Şekil 12’de görüldüğü gibi kemer yüksekliğinin çok fazlaarttırılması ile NOx seviyesindeki değişim yön değiştire-rek artışa geçmiştir. Ayrıca 60 cm’lik bu artış duvar kayıp-larını da arttırdığından cama aktarılan enerjide de azalmayasebep olmuştur.

NOx Azalmasının Cam Kalitesine Etkisi

NOx seviyesi ve fırının ısıl verimliliği, dolayısıyla camkalitesi genellikle birbiriyle ters hareket eden parametre-lerdir. Bu yüzden bu çalışma kapsamında incelenen herdurum cam kalitesi açısından cam sıcaklığı, camın fırındakalma süresi, habbe sayısı ve cam akım hızları gibi kalitegöstergeleri ile de değerlendirilmiştir.

Şekil 12. Farklı fırınlarda kemer yüksekliğinin etkisi

Bu çalışma kapsamında incelenen dört durum için camınfırında kalış süresini gösteren eğriler Şekil 13’te yer al-maktadır. İncelenen bu durumlarda kalitede bir farklılıkgörülmemektedir. Bu durumlar için habbe sayısı yoğun-luğu incelemesi de yapılmış throattan çıkan camdaki habbeseviyelerinin benzer olduğu görülmüştür. Fırındaki dene-melerde de cam kalitesinde herhangi bir bozulma ol-mamıştır. Sadece renksiz cam üretimi sırasında fazla havamiktarı ve bek açıları değiştirildiğinde renkte çok az biretkilenme görülmüş ancak bu durum harmanda yapılanküçük değişikliklerle düzeltilmiştir.

Sonuç

Bu makalede farklı tasarım ve işletme parametrelerininNOx ve fırın performansı üzerindeki etkileri değer-lendirilmiştir. Genellikle NOx ve termal verimlilik tersyönde değişen iki değer olduğundan koşullar bu iki para-metreye göre optimize edilmelidir.

Fırın modellemesinde yakma havası ön ısıtma sıcaklığın-daki değişiklikler, belirlenemeyen kaçak hava miktarı, en-versiyon sırasında veya sağ sol yanma arasındakifarklılıklar ile yanma parametrelerindeki belirsizliklerhesaplamalar dışında bırakılabilmektedir.

Bir diğer açıdan, cam fırınlarında birçok parametre bir-

birini etkilediği için yapılan bir değişikliğin NOx’udüşürmekteki etkisini diğer etkilerden soyutlayarak in-celemek mümkün olmamaktadır. Matematiksel modelile her parametrenin ayrı ayrı incelenebilmesi avantajsağlamaktadır.

Bu çalışma kapsamında incelenen parametrelerin etkilerifırın tipi, boyutu ve üretilen cama göre farklılıklar göster-mektedir. Aynı değişiklik; farklı tasarımda ve işletmekoşullarında olan fırınlarda farklı oranlarda NOxdeğişimine neden olabilmektedir.

Kaynaklar1. Yakışkan, K., ‘Modelling of NOx emission from natu-

ral gas fired glass melting furnaces’, Yüksek LisansTezi, Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2004

2. Hill, S. C. ve L. D. Smoot, ‘Modelling of nitrogen oxideformation and destruction in combustion systems’,Process in Energy and Combustion Science, Cilt 26,417-458, 2000.

3. De Soete, G.G., ‘Fundamental chemistry of NOx andN2O formation and destruction’, 3. IFRF AlevAraştırma Eğitimi, Noordwijkerhout, Hollanda, 1990.

4. Orhan, B., Kaya L. ve L. Onsel, ‘Reducing NOx emis-sions by primary measures in glass furnaces’, GlassTrend – Şişecam Çalıştayı, İstanbul, Türkiye, 12-14Mayıs 2009.



Şekil 13. Camın fırında kalma süresi incelemesi


Emre DumankayaAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]


Enerji, günümüzde insanlığın en yaşamsal ihtiyaçlarından biri halinegelmiştir. Yapılan her üretimin bir enerji ihtiyacı vardır. İnsanlığın artan talep-leri ve gelişen üretim süreçleri, enerjiye ve enerji kullanımına olan ihtiyacıarttırmıştır. Enerji kaynaklarının düzensiz kullanımı, doğaya yeterince önemverilmemesi, günümüzde dünyayı küresel ısınma ile yüz yüze bırakmıştır.Fosil yakıtların yakın zamanda tükenecek olması, fosil yakıt kullanımınınatmosfere yaydığı emisyonların dünyanın ekolojik dengesini bozması,günümüzün en önemli sorunlarındandır. Yaşam için gerekli olan enerjinintemininin ve kullanımının doğru planlanmaması dünyayı iklimsel felaket-lerin eşiğine getirmiştir. Bu nedenle enerji ihtiyacımızı karşılamak için doğruenerji planlamaları yapmak ve enerji üretiminde alternatif enerji kay-naklarından yararlanmak zorunlu hale gelmiştir.

Tabloda verilen ve kaynak itibariyle insanlık hayatı açısından sonsuz sayılacakkadar çok olan enerjiler “Yenilenebilir Enerji” olarak adlandırılmaktadır.

Ülkemiz, yerli, yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları ile enerji ihtiyacınınönemli bir kısmını karşılayabilecek bir potansiyele sahip olmasına karşınhenüz bu kaynaklar mevcut potansiyelin çok altında değerlendirilmektedir.Hidrolik, rüzgar, jeotermal, güneş ve biyokütle ülkemizin kullanılan ve kul-lanılma potansiyeli yüksek alternatif enerji kaynaklarıdır ve kömürden sonraenerji üretimi için ikinci büyük yerli kaynaktır. 2007 yılında yenilenebilirenerji kaynaklarından üretilen enerji miktarı 8,47 milyon ton eşdeğer petrolmertebesindedir. Bu toplam birincil enerji arzımızın yaklaşık %8’ine

Alternatif Enerji Kaynakları

Alternatif Enerji Türü Kaynak veya YakıtıHidrolik Enerji NehirlerGüneş Enerjisi GüneşRüzgar Enerjisi Atmosferin hareketiDalga Okyanus ve denizlerJeotermal Enerji Yer altı sularıBiyokütle, Biyoyakıt Biyolojik artık, yağlarHidrojen Su ve hidroksitler

Tablo 1. Enerji Türleri ve Kaynakları


karşılık gelmektedir. Ülkemizin yenilenebilir enerjiarzı ağırlıklı olarak hidrolik kaynaklar ve biyokütle-den (odun, bitki ve hayvan artıkları) karşılanmaktadır.Biyokütlenin payı yenilenebilir enerji arzımızın%47’sini oluşturmaktadır. Bu oranın tamamına yakınıticari olmayan yakıtlardan olan ve konut ısıtılmasındakullanılan odun ve hayvan artıklarıdır. Geri kalan ye-nilenebilir enerji arzı ise ağırlıklı olarak hidrolik kay-naklardan elde edilmektedir. Şimdilik rüzgar ve güneşenerjilerinin payı çok küçük olsa bile yakın gelecektehızla artması beklenmektedir. Ülkemizde büyükpotansiyele sahip jeotermal, rüzgar ve güneş gibiyerli kaynaklarımız şimdiye kadar sistematik olarakgeliştirilmemiştir. 2007 yılında bu üç kaynağımızıntoplam birincil enerji arzı içindeki payı sadece %1,5-2 civarında kalmıştır.

Bu kaynaklarımızın kullanımının hızla geliştirilmesibeklentisine karşın 2030 yılında bile birincil enerjiarzımıza ancak %5 oranında bir katkı yapması söz

konusu olacaktır. Son yıllarda elektrik üretiminde ye-nilenebilir enerji kaynaklarının payında ciddi bir artışgörülmemektedir.

Elektrik enerjisi üretiminde yenilenebilir enerjinin payı 2006yılında %26 mertebesinde olmuş fakat bu pay 2007 yılında% 19 mertebesine gerilemiştir. Bu düşüşün en büyük ne-deni ise yapılan toplu doğalgaz alım sözleşmeleridir. AncakElektrik Enerjisi Kurumunca elektrik üretiminin gelişi-minde yenilenebilir enerji kaynaklarının payının hızlaartması beklenmektedir.

İthalat bağımlılığını azaltabilmek, enerji arzı güven-liğini sağlayabilmek ve sera gazı salımlarını düşüre-bilmek için ülke enerji dengesinde yenilenebilir enerjikaynaklarının payının arttırılmasına önem verilmelidir.

Ülkemiz açısından yenilenebilir enerji kaynaklarınınulaşmış olduğu potansiyel, içinde bulunulan enerji dar-boğazının aşılması, ithal kaynaklara olan bağımlılığınazaltılması ve döviz kaybının önlenmesi için önemli birkaynaktır.

Hidrolik Enerji ve Hidroelektrik

“Herhangi bir nehirde bir kesitten enerjisi alınmadangeçen su ülke ekonomisi açısından kayıptır.”

Su gücü, kuruluş maliyetinin yüksekliği ve uzun süreliolmasına rağmen uzun dönemde ucuz ve çevre için enyararlı enerji kaynağıdır. Hidrolik enerji, Türkiye’ninkullanılabilir en önemli yenilenebilir enerji kaynağınıoluşturmaktadır. Gelişmiş ülkelerin potansiyellerinibüyük ölçüde değerlendirmiş olmalarına karşı,Türkiye’de işletmeye açılan tesislerle söz konusupotansiyelin ancak % 28’lik bölümü hizmete sunulmuşdurumdadır.

Dünyada büyük kapasiteli tesislerde üretim maliyeti0,03-0,04 USD/kwh iken küçük kapasiteli tesislerdemaliyet 0,03-0,06 USD/kwh arasındadır. Türkiyegeliştiremediği hidroelektrik potansiyelden dolayı,170milyar kWh elektrik üretim kapasitesinin halen yalnız47,6 milyar kWh’ lık bölümünü kullanabildiği için, heryıl yaklaşık 122,4 milyar kWh enerji üretebileceği suyuenerjisini almadan denizlere göndermektedir. Bu yüz-

Grafik 1. Yenilenebilir Enerji TüketimininBirincil Enerji Tüketimindeki Payı

Kaynak: Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı

Grafik 2. Elektrik Üretiminde Kaynakların Payı



den birim kWh başına 0.06 US cent hesabıyla her yıl7-8 milyar ABD Doları kaybetmektedir. Diğer taraftanhidrolik enerji doğal koşullara ve yağışlara çok bağım-lıdır. 2006 yılında mevcut 13.062,7 MW kurulu gücün-deki Hidroelektrik santrallerinden (HES) 44.244,2GWh enerji üretilmişken bu üretim 2007 yılında13.394,9 MW kurulu güçteki tesislerden 35.850,8 GWhüretime düşmüştür. Pik yüklerin ve değişken karakterlidiğer yenilebilir enerji üretiminin sistem dengesinisağlamada en değerli üretim tipi olan Hidroelektriksantrallerin hızla tamamlanması gereklidir.

Güneş Enerjisi

Güneşin ışıyan sıcaklığının ve ışığının enerji şeklindekullanılmasıdır. Güneş gücü ise gün ışığının foto-voltaikler ile elektriğe dönüşmesini ifade eder. Güneşenerjisi günümüzde evlerde aydınlatmada, ısınmada,tarımda, deniz suyundan içilebilir temiz su eldeedilmesinde ve ulaşım araçlarında kullanılmaktadır.

Fotovoltaik enerji üretimi, diğer enerji kaynaklarıylakıyaslandığında henüz ekonomik değildir. Ancak yapılan

Grafik 3. Dünya’da Yıllık Fotovoltaik Kapasite Gelişimi

Kaynak : EPIA

Grafik 4. Dünya’da Kümülatif Fotovoltaik Kapasite Gelişimi

Kaynak : EPIA



araştırmalar sonucunda, maliyetlerin düşürülmesibaşarılabilmiştir. Bu alanda araştırma yapan ve alanınöncü devletleri, ABD, Almanya ve Japonya, yılda yak-laşık bir milyar dolardan fazla yatırımı, bu konuyla ilgiliharcamalara yapmaktadırlar.

Güneş pilleri üzerinde çalışan firmaların günümüzdekihedefi, pillerin maliyetini 50 sente kadar düşürmektir,çünkü eğer bu başarılabilinirse, güneş enerjisi şirketlerielektrik ve doğalgaz şirketleriyle rekabet edebilir birseviyeye geleceklerdir. Pillerin üretiminin ucuzlamasıve bireylerin ihtiyaçları olan bireysel enerjilerinikendilerinin elde edebilme olanaklarının artmasısonucu enerji kavramı yeni bir anlam kazanabilecektir.Uzmanlar bu durumu “mevcut teknoloji düzenini yıkanteknoloji olarak” olarak adlandırmaktalar.

Özellikle ince film fotovoltaiklerin Pazar payınınönümüzdeki yıllarda hızla artması beklenmektedir.Fosil kaynaklı elektrik üretim maliyetleri ile fotovoltaikelektrik maliyetleri güneşlenme süresi uygun olanülkelerde 2015’te güneşlenme süresi az olan Almanyagibi ülkelerde ise 2020’de eşitleneceği tahmin edilmek-tedir.

Türkiye birçok ülkeye göre şanslı durumda olmasınarağmen bu potansiyel kullanılmamaktadır. EİE tarafın-dan yayınlanan Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası’na göre,Türkiye’nin yıllık güneş enerjisi teknik potansiyeli yaklaşık405 milyar kWh (1800 kwh/m2-yıl) dır. Türkiye’de, büyükçoğunluğu Akdeniz, Ege ve Güney Doğu Anadolu böl-gelerinde olmak üzere, 3 – 3,5 milyon konutta güneş kolek-törü bulunmaktadır. Bu toplayıcıların tümü 18 milyonm2’dir ve EİE verilerine göre 2007’de üretilen enerji mik-tarı 420 bin ton eşdeğer petrolün üstündedir.

Ülkemizde halen telekom istasyonları, Orman GenelMüdürlüğü yangın gözetleme istasyonları, deniz fener-leri ve otoyol aydınlatmasında kullanılan güneş pili ku-rulu gücü 300kW civarındadır.

Rüzgar Enerjisi

İnsanoğlunun yararlandığı ilk enerji kaynağı, rüzgardır.Tarihin en eski dönemlerinden itibaren itici güç olarak kul-lanılan rüzgar enerjisini, ilk olarak Mısırlılar ve Çinlilerkullanmışlardır. Özellikle deniz taşımacılığında rüzgartemel enerji kaynağı olmuştur. Kullanımının bu kadar eskiolmasına rağmen, fosil yakıt kullanımının artması ve hızlıbir şekilde yaygınlaşması, rüzgar enerjisi araştırmalarınıdurma noktasına getirmiştir. 1970’li yıllarda yaşanan petrolkrizi de rüzgar enerjisinin gelişimine katkıda bulunmuştur.Son on-onbeş yılda dünya genelinde en hızlı büyüyen veekonomik maliyetleri düşen sektör olmuştur.

1990 yılında rüzgar türbinlerinin kurulu gücü dünyagenelinde 1000 MW iken, 2000 yılında 17.500 MW olmuş-tur. 2008 yılında ise bu rakam 120.790 MW’ı bulmuştur.

Ülkemizde bugünkü teknik koşullarda ortalama 7 m/shızda, yılda 2.500 saat kullanma süresi ile kurulabilecekekonomik rüzgâr potansiyeli EİE tarafından hazırlananTürkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlasında 120 mil-yar KWh düzeyinde hesaplanmıştır. Türkiye bu potan-siyeline rağmen rüzgar enerjisi alanında dünyanın çokgerisindedir. 2008 yılı itibariyle Türkiye’de kurulu rüz-gar gücü 433 MW’a ulaşmıştır.

Dalga Enerjisi

Dalga enerjisinin tüm dünya için 3000 GW lık birpotansiyele sahip olduğu tahmin edilmektedir. Bununlabirlikte bunun ancak 64 GW lık kısmı kullanılabilir du-rumdadır. Med cezir olayı yerin ve ayın çekimi arasındasuyun denge sağlamasından ileri gelmektedir. Sadecedünyanın aya bakan yüzünde değil, diğer yüzünde demeydana gelir. Genellikle her 12 saat 25 dakikada birmed-cezir meydana gelmekte ve her gün bir öncekigünden 50 dakika sonra meydana gelmektedir.

Med-cezir enerjisini alabilmek için koy formundakisahile bir baraj yapılmalıdır. Med esnasında su baraj

Yıl Güneş Enerjisi Üretimi (bin TEP)

1998 2102001 2902004 3752007 420

Tablo 2. Güneş Kollektörleri ile EldeEdilen Enerji Miktarı Tahmini

Kaynak EİE



üzerindeki türbinlerden geçerek baraja dolar. Cezirsüresincede barajdan yine türbinler üzerinden geçerekdenize döner. Burada med-cezir enerjisinin %8-25’ ifaydalı hale dönüştürülebilmektedir. Med-cezir santralimevsim değişikliklerinden etkilenmez. Med-cezir vası-tasıyla enerjinin daha verimli elde edilebilmesi içinsahillerin okyanusa açık olmalıdır. Bu nedenle bu enerjiTürkiye açısından kullanışlı olmamıştır. Okyanusasahili olan Fransa 18 km lik sahilden 6000 MW lık birenerji üretim projesi üzerinde çalışmaktadır.

Jeotermal Enerji

Bu enerji direkt olarak yerin kendi ısısından eldeedilmektedir. Jeotermal kelimesi yer anlamına gelen“jeo” ve ısı anlamına gelen “termal” kelimelerinin bir-leşiminden oluşmuştur. Bu enerji yer kabuğunun kilo-metrelerce deriliğindeki erimiş kayalardan oluşanmagmanın ısısından oluşur. Magmadan yükselen ısıile, jeotermal rezervuarlar olarak bilinen yer altı suhavuzları ısınır. Hatta bazen su kaynayarak buhar oluş-

turabilir. Bunlar yeryüzüne çıkacak bir yer bulduğundasu veya kaynar bir şekilde gayzerlerden dışarıya çıkar-lar. Yüzyıllardır insanlar bu suları banyo yapmak içinveya mutfaklarında kullanırlar. Ancak bugünküteknoloji ile artık bunların kendiliğinden yeryüzüne çık-malarını beklemek yerine jeotermal rezervuarlarınoldukları yerlere sondaj yaparak enerji açığa çıkarıla-bilmektedir. Jeotermal enerji ülkemiz için önemli biryenilenebilir kaynaktır.

Türkiye jeotermal potansiyel açısından dünyanın yedinciülkesidir. 2005 yılı sonu itibariyle MTA tarafından yapılanjeotermal sondaj değerlendirmelerine göre muhtemelpotansiyelin 2924 megavatı görünür potansiyel olarakkesinleşmiştir. Türkiye’deki doğal sıcak su çıkışlarının 600MWt olan potansiyeli de bu rakama dahil edildiğindetoplam görünür jeotermal potansiyelimiz 3524MWt’e ulaş-maktadır. Ülkemizdeki jeotermal kaynakların % 95’i ısıt-maya uygun sıcaklıkta olup çoğunlukla Batı, Kuzeybatı veOrta Anadolu’da bulunmaktadır. Türkiye’nin toplamjeotermal ısı ve elektrik potansiyeli; 5 milyon konut ısıtma

Grafik 5. Dünyada Kurulu Rüzgar Gücü Gelişimi

Kaynak: Global Wind Energy Council

Kapa

site

MW


eşdeğeri veya 150 bin dönüm sera ısıtması, 30 milyarm3/yıl doğal gaz eşdeğerindedir. Türkiye’nin toplamjeotermal elektrik potansiyeli 2000 MW elektriktir. 2013yılı jeotermal elektrik üretim hedefi 550 MW elektrik ku-rulu güç ve 4 milyar Kwh elektrik üretimidir.

Türkiye’deki jeotermal enerji kaynaklarının tümüneyakınının düşük-entalpili (akışkan sıcaklıkları 160°C’den küçük) olması, kaynakların değerlendirilmesindeendüstriyel proses ısısı ve konut ısıtmasına yönelinmesigereğini ortaya çıkarmıştır.

Türkiye’nin gelecek yıllardaki enerji gereksinimleridikkate alındığında jeotermal enerjinin tek başınaçözüm olmayacağı; fakat enerji sorununda tamamlayıcıbir rol oynayacağı tahmin edilmektedir. Devletin veözel yatırımcıların jeotermal kaynakların son derece çe-kici olduğu konut ısıtması ve proses ısısı gibi kul-lanımlara yatırım yapması beklenmektedir.

Biyokütle-Biyoyakıt Enerjisi

Biyokütle; fosil olmayan organik madde kitlesi olaraktanımlanmaktadır. Biyokütle enerjinin temelinde fotosen-tezle kazanılan enerji yatmaktadır. Biyokütle enerjisininkaynakları bitkisel ve hayvansal ürünlerdir. Başka bir dey-işle Ana bileşenleri karbo-hidrat bileşikleri olan bitkisel vehayvansal kökenli tüm maddeler “Biyokütle Enerji Kay-nağı”, bu kaynaklardan üretilen enerji ise “Biyokütle En-erjisi” olarak tanımlanmaktadır.

Ülkemiz enerji ormancılığına uygun (kavak, söğüt,kızılağaç, okaliptüs, akasya gibi hızlı büyüyen ağaçlar)4 milyar hektar devlet orman alanına sahiptir. Yapılanhesaplamalar, 1 milyon hektar alana kurulacak enerjiormanlarından yılda yaklaşık 7 milyon ton biyokütleenerji kaynağı elde edilebileceğini göstermektedir. Bumiktar yaklaşık 30 milyon varil ham petrole eşdeğerdir.

Biyodizel, kanola, ayçiçeği, soya, pamuk gibi yağlı tohumbitkilerinden elde edilen motorine eşdeğer bir yakıttır. Atıkbitkisel yağlar ve hayvansal yağlar da, biyodizel hammad-desi olarak kullanılabilmektedir.

Biyodizel petrol içermez; fakat saf olarak veya her orandapetrol kökenli motorine karıştırılarak motorinin kullanıldığı

her yerde yakıt olarak kullanılabilir. Biyodizel yerli kay-naklarla ve yerli sanayi tesislerinde üretilebilir. Ayrıca,küçük ölçekli ve yöresel üretimi de mümkündür.

Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü’nün yaptığıanalizler sonucu, tarıma elverişli olduğu halde kullanıl-mayan tarım arazileri esas alınarak 2.000.000 hektararazide ekilecek yağlı tohumlu bitkilerden 1,5 milyon tonbiyodizel üretilebileceği ve 54.000 kişiye istihdam sağlan-abileceği de tahmin edilmektedir. Bu üretim aynı zamanda2,8 milyon ton karbondioksit tasarrufunu da beraberindegetirmektedir.

Hidrojen

Sudan elde edilebilirliği sayesinde sonsuz bir enerjikaynağı olan hidrojen günümüz teknolojisi ile motorlutaşıtlarda yakıt olarak kullanılabilme sınırına gelmiştir.Hidrojenin çevre dostu olması ve geleneksel yakıtlaragöre avantajlarının bulunması, yakın gelecekte engözde enerji kaynağı olmasını sağlamaktadır. Hidro-jenin en belirgin özelliği oksijenle çabuk reaksiyonagirmesidir. Bu özelliği ile hidrojen doğal bir reaktiftir.Düz cam üretiminde, elektronik mikroçip üretimindede olduğu gibi oksijenin temizlenmesi için azot atmos-ferlerine hidrojen verilmektedir.

Yüksek verim, çevre sorunları ve fosil yakıt rezervlerininazalması gibi sorunlar 21.yy enerji tercihinin elektrik vehidrojenden yana olması sonucunu doğurmuştur. Bu iki al-ternatif yakıt birbirine dönüştürülebilmektedir. Ayrıcahidrojen elektrikten daha iyi depolanabilmekte ve uzunmesafelere taşınabilmektedir. Bu özelliği hidrojenin uçak-lar ve motorlu taşıtlar içinde yakıt olarak kullanılabilmesinisağlamaktadır.

Elektriği 20. yy. enerji taşıyıcısı olarak nitelendirençevreler, hidrojeni de 21. yy. enerji taşıyıcısı olarakgörmektedirler. Fakat geleceğin alternatif enerjisi olarakkabul edilen hidrojen enerjisinin üretimi, kullanımı vebunun doğal dengeleri nasıl etkileyeceği hala tartışılankonular arasındadır. Avrupa Yenilenebilir Enerji Konseyi,hidrojeni, yenilenebilir, temiz enerji kaynaklarından eldeedilmedikçe yeşil enerji olmayacağı görüşündedir.

Bu durumda önemli olan hidrojen kaynağının temiz olup



olmamasıdır. Çünkü hidrojen, fosil yakıtlardan oldukçaucuz olarak üretilebilmektedir. Ancak karbon gazı açığaçıkararak, hem geri kazanım maliyetlerine ek bir yük ge-tirmekte, hem de karbon gazı ile iklim değişimine katkıdabulunmaktadır.

Geleceğin enerjisi olarak nitelendirilen hidrojen ile ilgili enönemli kuruluş olan Uluslararası Hidrojen EnerjisiTeknolojileri Merkezi (ICHET) İstanbul’da kurulmuştur.21.yüzyılın enerjisi olarak nitelendirilen hidrojen enerjisikonusunda Türkiye’nin önde olmasını ve zaten var olan,güneş, rüzgar ve biyokütle gibi mevcut enerji kaynaklarıpotansiyelini en iyi şekilde kullanmasını sağlayacak önemlibir girişim olmuştur. Türkiye gibi, sınırlı fosil yakıt kay-naklarına sahip bir ülke için yakın gelecekte güneş-hidro-jen sistemine geçmek son derece uygun bir seçenekolacaktır.

Sonuç

İnsan hayatının vazgeçilmez girdilerinden biri olarakenerjiye ve yeni enerji kaynaklarına olan ihtiyaç hergeçen gün hızla artış göstermektedir. Ülkemizin petrolve petrol ürünlerindeki dışa bağımlılığı, petrol fiyat-larında meydana gelen dalgalanmalarda ekonomik an-lamda sıkıntıların ortaya çıkmasına neden olmaktadır.Ayrıca elektrik enerjisi üretiminde doğalgaz çevrimsantrallerinin hakim olması ve doğalgazda yüksek oran-larda bağımlılık bulunması nedeniyle, Türkiye’deüretilen elektriğin maliyetinin tamamen dış etkenlertarafından belirlenmesine yol açmaktadır.

Tüm dünyada hükümetler enerjide yaşanan bağımlılığınazaltılması için çeşitli önlemler almaktadırlar. Bunların enönemli temel noktası, enerji kaynaklarınınçeşitlendirilmesi, alternatif enerji kaynaklarının değer-

lendirilmesi ve enerjinin verimli kullanılmasıdır. Ekonomikgerekçelerin yanı sıra enerji ile ilgili diğer önemli konularise enerji santrallerinin güvenlikleri, siyasi sorunlar veçevresel sorunlarıdır.

Enerji ithalatı ve ihracatı konusunda karşılaşılan bir başkasorun ise ülkeler arası siyasi sorunlar olmaktadır. Örneğingeçen sene Rusya ile Ukrayna arasında yaşanan fiyat an-laşmazlığı nedeniyle hem Ukrayna hem de bu ülke üz-erinden enerji ithalatı yapan Avrupa ülkeleri etkilenmiştir.Bu yüzden Nabucco gibi alternatif enerji hatları büyükönem taşımaktadır.

Alternatif enerji kaynakları ile ilişkili olarak birçok ülkedışa bağımlılığını azaltma amacıyla, yerli, temiz ve ye-nilenebilir enerji kaynaklarına yatırım yapmakta ve buyatırımları çeşitli şekillerde desteklemektedir. Çünkü en-erjinin en önemli üretim araçlarından ve girdilerinden birisiolma rolünün uzun süre devam etmesi beklenmektedir. Bunedenle enerji ihtiyacı artan ülkelerde alternatif enerji kay-nakları arayışı giderek önem kazanmaktadır.

Kaynaklar1- V.Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu Sonuç

Bildirgesi, Haziran 20092- Uluslararası Enerji Ajansı (IEA), “Renewables in

global Energy Supply”, Ocak 2007, s.24.3- Dünya Enerji Komitesi Türk Milli Komitesi, “Türkiye

Enerji Raporu 2007-2008”, Aralık 2008.4- Türkiye Elektrik İletim A.Ş.,”Türkiye Elektrik Enerjisi

10 Yıllık Üretim Kapasite Projeksiyonu 2009-2018.”,Haziran 2009.

5- www.gwec.net6- Avrupa Fotovoltaik Endüstrisi Birliği (EPIA), “Solar

Generation V-2008 Report”, s.22-28.7- http://www.trpvplatform.org/belge-ler.html


Emre DumankayaAraştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]


Dünya enerji sistemi, oldukça karmaşıklaşan ve öngörülerin sürekli alt üst olduğubir dönemi yaşamaktadır. Bu nedenle de, petrol ve doğal gaz dışındaki kaynaklarayönelik arayışlar yoğunluk kazanırken, yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarınınönemi artmıştır.

Dünyanın üzerinde önemle durduğu diğer bir olgu ise karbon emisyonlarının yol aç-tığı küresel ısınma ve iklim değişikliğidir. 2009 Kasım’ında Kopenhag’da topla-nacak olan Uluslararası Konferans, 2012 yılı sonrası için karbon salımlarıkonusundaki küresel mutabakatın sağlanabilmesi için, önemli bir aşama olarak ta-nımlanmaktadır.

DÜNYA’DA 2008 YILINDA ENERJİ KONUSUNDAKİ GELİŞMELER

Mevcut Durum

Dünya Enerji Pazarı, 2008 yılının son çeyreğinden itibaren bir kriz ortamına gir-meye başlamıştır. Enerji gelişmelerinin anahtarı olan petroldeki istikrarsız durumbunun en temel nedenidir. 2008 Mart ayında petrolün varil fiyatı 104 USD, 2008Temmuz ayında 147 USD’a çıkarak, doğalgaz ve kömür fiyatlarının da artmasınaneden olmuştur. AB’de ve ABD’de yaşanan finansal krizin ve ekonomik yavaşla-manın etkisiyle ham petrol fiyatları, 2008 Eylül ayında 95 USD, 2008 Aralık ayında38 USD seviyesine inmiştir.

AB ve ABD dışındaki gelişmekte olan ülkeleri de etkileyen finansal kriz ne-deniyle, bir taraftan sanayi üretimi ve enerji taleplerinin azalması diğer taraf-tan da enerji alanındaki gelişmeler ve yatırımların yavaşlaması beklenmektedir.Bunun sonucunda enerji problemlerinin artarak gelecek yıllara devredildiğigözlenmiştir.

Enerji piyasalarını temelden etkileyen bir diğer önemli parametre, küreselısınma olgusudur. Özellikle fosil yakıtların üretim ve tüketimleri sürecinde at-mosfere yayılan karbon emisyonlarının küresel ısınmaya ve iklim değişikli-ğine yol açması: Kyoto protokolünü imzalamayan ülkelere baskıoluşturmuştur.

Türkiye Enerji Raporu ve Geleceğe Bakış


Karbon ticareti, enerji piyasalarının yeni ve önemlibir unsuru olarak öne çıkarken, temiz kömür yakmateknolojileri, kömürden sıvı yakıt eldesi gibi tekno-lojilere yatırımda önemli hareketlenmeler gözlem-lenmiştir.

Tüm bu gelişmelerin ışığında 2009 Kasım’ında Kopen-hag’da toplanacak olan Uluslararası Konferans, 2012 yılısonrası için karbon salımları konusundaki küresel mutaba-katın sağlanabilmesi için, önemli bir olanak olarak tanım-lanmaktadır.

Dünyada Birincil Enerji Tüketimleri

2007 yılı birincil enerji tüketimi, 11,1 milyar ton petrol eş-değeri olarak gerçekleşmiştir. Bunun:

• 3.95 milyar tonu petrol, • 2.64 milyar ton petrol eşdeğeri doğal gaz, • 3.18 milyar ton petrol eşdeğeri kömür ile karşılan-

mıştır.

Enerji talebindeki artış 2006 yılında %2,7 oranında iken;2007 yılında %2,4 oranında gerçekleşmiştir. Küresel krizinetkisiyle 2008 ve 2009 yıllarında bu oranların daha da düş-mesi beklenmektedir.

DÜNYA ENERJİ SEKTÖRÜNDE BEKLENEN GELİŞMELER

Alternatif kaynaklara yönelik çalışmaların yoğunluğunarağmen önümüzdeki yıllarda en çok kullanılacak enerjikaynağının petrol olacağı öngörülmüştür.

İspatlanmış rezerv ömrü, petrole oranla daha uzun olan do-ğalgazın önümüzdeki 20-30 yılda petrolden liderliği alacağıve dünyanın en önemli kaynağı olacağı öngörülmektedir.Dünya genelindeki kullanımda, doğal gazın en çok kulla-nıldığı sektör, sanayi sektörüdür. Diğer önemli sektör elek-trik sektöründe ise, diğer fosil yakıtlara göre daha düşükolan maliyeti ve daha düşük karbon içermesi nedenleriyle,doğalgazın payı artmaktadır. Dünya kömür kaynaklarınınönümüzdeki yıllarda da yerini koruyacağı fakat çevresel kı-sıtlamalar ve karbon emisyonu konularının yüksek mali-yetli yatırımları getireceği öngörülmüştür.

Mevcut Rezervler:KAYNAK ÖMÜR (Yıl)Petrol 41,6Doğalgaz 60,3Kömür 133Kaynak: BP Statistical Review of World Energy, Haziran 2008

Şekil 1. Dünya Birincil Enerji Tüketimi (1982-2007)

Kaynak: BP Statistical Review of World Energy 2008


Bu rakamlar bilinen üretilebilir rezervleri içermektedir, po-tansiyel rezervler ve henüz bulunamamış ya da kullanımahazır hale getirilmemiş kaynakları içermemektedir.

Fosil yakıtların kullanımı nedeniyle oluşan iklim değişik-liği etkilerini azaltmak için çeşitli stratejiler geliştirilmiştir.Bunlar:

• Mevcut ve yeni santrallerin verimliliğini arttırarak,emisyonları (CO2) azaltmak.

• Karbondioksitin yakalanması ve depolanması.• Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek.

DÜNYA ENERJİ SEKTÖRÜNDE UZUN VADELİ BEKLENTİLER

2005 – 2030 yılları arasında, dünya enerji talebinin yakla-şık % 50 oranında artması beklenmektedir.

Uluslararası Enerji Ajansı’nın 2008 sonlarında yayınlamışolduğu “Geleceğe Bakış” Raporu verilerine göre 2007 –2030 yılları arasında, küresel ölçekte, toplam 26,3 trilyondolarlık enerji yatırımına gereksinim olacağı ve bunun %52’si elektrik sektörüne, % 24’ü petrol, % 21’i ise doğalgaz sektörüne yapılacak yatırımlar olacağı öngörülmüştür.

ABD Enerji Bakanlığı’nın Eylül 2008’de yayınlamış ol-duğu International Energy Outlook, 2008 başlıklı raporda,2030 yılına kadar, petrol fiyatlarının 3 farklı senaryoya göreolası seyri, yukarıdaki şekildeki gibi verilmiştir. Rapordayüksek petrol fiyatlarının sürmesinin, yenilenebilir kay-nakların, paylarının artmasına neden olacağı (yılda % 2,1)ve yenilenebilir kaynakları, kömürün izleyeceği belirtil-miştir.

Dünya doğal gaz tüketiminin 2005 yılındaki 2.95 trilyonmetreküplük seviyesinden, 2030’da 4.47 trilyon metreküpeerişeceği tahmin edilmektedir. Gazın, kullanılması mümkünolan her ortamda, petrolü ikame etmesi beklenmektedir.2030 yılında, doğal gazın en çok % 43’lük pay ile sanayisektöründe kullanılacağı öngörülmektedir. Elektrik üreti-minde, özellikle daha verimli yakıt olması ve daha az kar-bon yayması nedeniyle, en çok tercih edilen yakıtındoğalgaz olması beklenmektedir.

TÜRKİYE’DE ENERJİ

Türkiye Enerji Politikası

Enerjinin, ekonomik büyümeyi gerçekleştirecek şekilde;zamanında, yeterli, güvenilir, rekabet edilebilir fiyatlardan,

Şekil 2. Dünya Birincil Enerji Talebi (Referans Senaryo)

Kaynak: International Energy Outlook 2008 – Makro Trendler, ABD Enerji Bakanlığı



çevresel etkileri de göz önünde tutularak tüketiciye sağ-lanması şeklinde tanımlanmıştır.

Bu bağlamda, Bakanlığın ana enerji politika ve stratejileri:• Stratejik petrol ve doğal gaz depolama kapasitesinin

arttırılması,• Kaynak ve ülke çeşitlendirilmesi,• Yerli kaynakların kullanımı ve geliştirilmesine önce-

lik verilmesi,• Farklı teknolojilerin kullanımı, geliştirilmesi ve yerli

üretimin arttırılması,• Yakıt esnekliğinin arttırılması (alternatif enerji kay-

nağı kullanımına teşvik),• Her aşamada çevresel etkileri göz önünde bulundur-

mak şeklinde özetlenmiştir.

Türkiye Enerji Arz ve Talebi

Türkiye’de kömür ve hidrolik enerji yerli üretimde önemlipay teşkil etmektedir. Hidrolik ve kömür dışındaki kay-naklar ülkenin ihtiyacını karşılayacak seviyede değildir.

Birincil enerji tüketimi yıllık ortalama %2,8 oranında birartışla 2007 yıl sonu itibariyle 107.625 milyon ton petrol eş-değerine (MTEP) ulaşmıştır.

Şekil 3. Dünya Petrol Fiyatları (nominal) 3 Senaryo

Kaynak: International Energy Outlook 2008, ABD Enerji Bakanlığı

Şekil 4. Birincil Enerji Üretimi ve Tüketiminin Yapısı, 2007



Özellikle doğal gaz son yılların hızla büyüyen enerji kay-nağı olarak tüketimde vazgeçilmez bir yere oturmuştur.2007 yılında doğalgaz enerji tüketiminde %31.5 ile enbüyük payı alan enerji kaynağı haline gelmiştir. Buna kar-şılık doğalgaz tüketimimizin sadece % 2,4’ ü kendi üreti-mimiz ile karşılanabilmiştir.

Yerli kaynaklarımızdan üretilen enerji miktarındaki artışınenerji talebimizden daha düşük olması nedeniyle, net enerjiithalatımız 1990’daki 28,5 MTEP değerinden, 2007’de81,1 MTEP değerine ulaşmıştır.

2007 yılında enerji talebimizin sadece %25,5’i yerli kay-naklar ile karşılanmıştır.

KAYNAKLAR BAZINDA ENERJİ

Kömür:

Ülkemizde 2007 yılında üretilen birincil enerjinin %54’ü,14,8 MTEP ile kömürdür. Ancak üretilen kömürün toplambirincil enerji tüketimindeki payı, doğal gaza verilen ağır-lık nedeniyle, 2000 yılında %15,5 iken 2007 yılında %13,6seviyesine gerilemiştir. Bu olumsuz gelişme daha ziyadeithal edilen ve oldukça pahalı olan doğal gazın elektrik üre-timinde aşırı ölçüde kullanılmasından kaynaklanmaktadır.

Kömür kaynağı günümüzde artan enerji talebinin kar-

şılanmasında, diğer fosil yakıtlara kıyasla bolluğu, is-tikrarlı tedarik koşulları ve fiyat yapısı ile en güvenilirenerji kaynağı olup kısa ve orta dönemde de bu konu-munu sürdüreceği beklenmektedir. Ancak kömürün ge-leceği, temiz kömür teknolojilerindeki gelişmelerebağlıdır. Temiz kömür teknolojileri; kömürün hem çev-resel olarak kabul edilebilirliğini hem de verimliliğiniartıran teknolojiler olarak tanımlanmaktadır. Böyleliklekömür kullanımından kaynaklanan emisyon ve atıklarazaltılıp birim ton başına elde edilen enerji miktarı art-makta ve sürdürülebilir bir gelişim için kömürün dahaçevre dostu ve verimli kullanılabilmesi hedeflenmek-tedir. Başta gelişmiş ülkeler olmak üzere Dünyada esasolarak kömür hazırlama ve iyileştirme teknolojileri,kömür yakma ve gazlaştırma teknolojilerini kapsayandönüşüm teknolojileri ile CO2 tutma ve depolama tek-nolojileri alanında uygulamalı Ar-Ge, projeleri üzerindeyoğun çalışmalar sürdürülmektedir.

Doğalgaz:

Ülkemizde 2007 yılında toplam 893 milyon m3 doğalgazüretilmiştir.

Doğalgazın nihai tüketimi de hızla artarak 2007 yı-lında 36,7 milyar m3’e ulaşmıştır. Bunun 35,8 milyarm3’ü ithalattan, 0,89 milyar m3’ü yerli üretimden kar-şılanmıştır.

Şekil 5. Enerji Arz ve Talebin Gelişimi




2007 yılında ulusal doğalgaz tüketiminin; • %56’sı elektrik üretiminde, • %22’si konutlarda gerçekleşmiş olup, • Kalan %22’si de sanayide kullanılmıştır.

Türkiye’de doğalgaz tüketim tahminlerine göre; tüketimin • 2010 yılında 42,6 milyar m3

• 2015 yılında 56 milyar m3

• 2020 yılında 59,3 milyar m3

Mertebesine ulaşması beklenmektedir. Söz konusu tüke-tim tahminleri Botaş’ın kontrata bağlı alımları ile karşılaş-tırıldığında 2011 yılından itibaren açık olacağıgörülmektedir.

Doğalgaz Boru Hatları

Türkiye stratejik konumu gereği Ortadoğu ve Hazar Denizidoğalgaz üretim alanları ile Avrupa tüketim pazarı arasındaköprüdür. Zengin doğal gaz kaynaklarına yakın bir ko-numda olmamızın getirmiş olduğu avantajın yanı sıra, bu

bölgeden Avrupa’ya olabilecek transit doğalgaz geçişi için de güvenilir bir platform sun-mamız, Türkiye’nin jeopolitik önemini vurgu-lamaktadır. Henüz başlangıç aşamasında olanNabucco Projesi bunun en güzel örneğidir.• Rusya Federasyonu-Türkiye D.GazBoru Hattı (Rusya Batı): Bulgaristan-Trakya-İstanbul-Bursa-Eskişehir-Ankara hattıile Rusya’dan yılda 14 milyar m3 gaz alın-maktadır• İran-Türkiye D.Gaz Boru Hattı: Do-ğubeyazıt’tan Ankara’ya uzanan ana hat ile 10milyar m3 gaz Türkiye’ye ulaşmaktadır.

• Azerbaycan Şahdeniz- Türkiye D.Gaz Boru Hattı:Bu proje Azerbaycan'ın Hazar Denizi içindeki ŞahDenizi lokasyonunda 1 trilyon m³ olarak tahmin edi-len doğal gaz rezervini Türkiye'ye ulaştırmayı amaç-lamaktadır. Türkiye-Azerbaycan ve Gürcistanarasında 12 Mart 2001 tarihinde imzalanan proje, ilketapta 2 milyar m³ ve ikinci etapta 6,6 milyar m³ kap-asiteli olarak planlanmıştır. 3 Temmuz 2007 tarihindeilk sevkiyat Erzurum'a ulaşmıştır.

• Mavi Akım D.Gaz Boru Hattı (Rusya Doğu): Rus-ya'dan Türkiye'ye doğal gaz nakletmek için Karade-niz geçişli büyük boru hattıdır. Yıllık 16 milyar m3kapasiteli boru hattından Türkiye, 2002 yılından buyana gaz almaktadır.

• Mısır-Türkiye D.Gaz Boru Hattı Projesi: Doğalgaz arz kaynaklarının çeşitlendirilmesi amacıyla Mart2004’te Mısır ile çerçeve anlaşması imzalanmıştır.Söz konusu anlaşmaya göre Mısır’ın Türkiye’ye yılda2-4 milyar m3; Türkiye üzerinden Avrupa pazarlarınaise 2-6 milyar m3 gaz ihraç etmesi öngörülmüştür.

Şekil 6. Türkiye Doğalgaz Üretimleri

Kaynak: Petrol İşleri Genel Müdürlüğü

Şekil 7. Türkiye Doğalgaz Tüketimi

Kaynak: Petrol İşleri Genel Müdürlüğü

Şekil 8. Doğalgaz TüketimininSektörel Dağılımı,2008

Kaynak: BOTAŞ


• Nabucco D.Gaz Boru Hattı: Ortadoğu ve HazarBölgesi doğal gaz rezervlerini Avrupa pazarlarınabağlamayı öngören Nabucco ile ilk etapta güzergahüzerindeki ülkelerin gaz ihtiyacının karşılanması,takip eden yıllarda ise diğer ülkelerin gaz taleplerin-deki gelişmelere göre Batı Avrupa’ya ulaştırılmasıamaçlanmıştır. Yaklaşık uzunluğunun 3.300 km, kap-asitesinin ise 25,5-31 milyar m3/yıl olması, 2012 yı-lında ilk kapasite ile devreye alınması planlanmıştır.

Ülkemizde, yukarıdaki haritada gösterildiği gibi, farklınoktalardan giren ana hatlar birbirlerini yedekleyecek şe-kilde bağlanmaktadır. Dolayısıyla, besleme noktalarının bi-rinde olabilecek bir kesintiyidiğer noktalardan yönlendirile-cek gazla belli bir noktayakadar ikame etmek mümkün-dür.

Petrol:

Türkiye’nin ekonomik kalkın-masında temel ihtiyaçlar ara-sında yer alan enerji kaynaklarıiçerisinde petrol, günümüzdeyerini ve önemini korumakta vegelecekte de bunu sürdüreceğibeklenmektedir. Ekonomideüretimden tüketime kadar pek

çok sektörde kullanılan petrol ve ürünleri, ülke enerji ihtiya-cının çok önemli bir kısmını karşılamaktadır.

2007 yılı verilerine göre %30,9 pay ile petrol, enerji tü-ketimimizde doğal gazdan sonra en büyük paya sahiptir.Ancak 33,3 milyon ton olan ham petrol ve petrol ürün-leri talebimizin sadece %6,7 si yerli üretimle ile karşıla-nabilmiştir.

2007 yılı sonu itibariyle teorik hesaplamalara göre; Tür-kiye’ de 979 milyon ton ham petrol rezervi bulunmakta-dır. Ancak bugünün koşullarına göre toplam rezervin 167milyon tonu (%17 ) üretilebilir niteliktedir.

Şekil 9. 2007 Yılı Yenilenebilir Enerji Tüketiminin Birincil EnerjiTüketimindeki Payı




Yenilenebilir Enerji

Türkiye önemli miktarda yenilenebilir enerji kaynaklar po-tansiyeline sahiptir. Hidrolik, rüzgâr, jeotermal, güneş vebiyokütle ülkemizin kullanılan ve kullanılma potansiyeliyüksek yenilenebilir enerji kaynakları olmasına rağmenhenüz bu kaynaklar mevcut potansiyelin çok altında de-ğerlendirilmektedir.

2007 yılında yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilenenerji miktarı toplam birincil enerji arzımızın yaklaşık %8ine karşılık gelmektedir. Önümüzdeki yıllarda da birçokteşviğe rağmen, enerji arzındaki oransal payda büyük ar-tışlar beklenmemektedir.

ENERJİ VERİMLİLİĞİ

Enerji yoğunluğu yüksek, kişi başına enerji tüketimi düşükolan ülkemizde:

• Enerji verimliliğinin arttırılası,• Enerji israfının önlenmesi,• Enerji konusunda dışa bağımlılığın azaltılması ama-

cıyla,

* Enerji Verimliliği Kanunu yürürlüğe girmiştir (Mayıs2007)

* 2008 yılı Enerji Verimliliği yılı ilan edilmiş* Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Ve-

rimliliğinin Artırılmasına Dair Yönetmelik (Ekim2008) yürürlüğe konulmuştur.

Yapılan çalışmalar 2020 yılındaki 222 milyon TEP olarakgerçekleşmesi beklenen birincil enerji talebini %15 azal-tabilecek bir potansiyele sahip olduğumuzu ortaya koy-maktadır. Bu potansiyelin, 2005 fiyatları ile yılda yaklaşık16,5 milyar TL’lık tüketim tasarrufuna eş değer olduğu he-saplanmaktadır.

SONUÇLAR

Türkiye, enerji alanında gittikçe daralan bir tünelde ilerle-mektedir. 2007 yılında %25.5 olan yerli üretimin payının(Doğalgazda %2.5, Petrolde %6-7) çok fazla değişmeye-ceği ve bugüne değin izlenen politikaların sürdürülmesi ha-linde, ülkemizin enerji alanında dışa bağımlığının artaraksüreceği söylenebilir.

2009 yılında 28,4 MTEP olarak gerçekleşmesi bekle-nen birincil enerji tüketiminin, 2010 yılında küçük birartışla 29,2 MTEP’e çıkacağı beklenmektedir. Böylecebirincil enerji talebinin ithal kaynaklardan karşılanmaoranın 2010 yılında yüzde 72,4 olacağı öngörülmekte-dir.

Hükümetin hazırlamış olduğu programına göre, 2010yılında elektrik üretim artışının yaklaşık yüzde 75’idoğal gazdan karşılanacak. Bu yıl 194,3 milyar kWholarak gerçekleşmesi beklenen elektrik tüketiminin, ge-lecek yıl yüzde 4 oranında artışla 202 milyar kWh’eulaşacağı tahmin edilmektedir. Elektrik üretimindedoğal gaz yakıtlı santrallerin yüzde 49.1, linyit yakıtlısantrallerin yüzde 20.1 ve hidrolik santrallerin yüzde17.8’ lik paylarla ilk sıraları alması beklenmektedir.Rüzgar ve jeotermal elektrik üretiminin payının iseyüzde 1,3’ e ulaşması programlanmıştır.

Türkiye Kyoto’ya taraf olmuştur. Bundan sonra, Tür-kiye’nin, takip eden süreçlerde bazı sorumlulukları almasıve taahhütler vermesi gerekecektir. Enerji planlamalarıartık eskisi gibi sadece ihtiyaca göre yapılamayacak ve endüşük karbon komposizyonu ile üretim söz konusu ola-caktır.

Güneş enerjisinden yararlanma konusunda teşvik edici po-litika oluşturulmalı, önümüzdeki yıllarda kuruluş maliyet-leri düşeceği tahmin edilen fotovoltaik pillerin (PV) yerliüretimi için sektördeki gelişmeler izlenmelidir.

Türkiye’nin önemli, temiz ve yenilenebilir enerji kaynağıolan hidrolik santral projelerine gerekli kaynaklar aktarıla-rak hızla sonuçlandırılması sağlanmalıdır.

KAYNAKLAR1- Dünya Enerji Komitesi Türk Milli Komitesi, “2007-

2008 Türkiye Enerji Raporu”, Aralık 20082- BP Statistical Review of World Energy, Haziran 20083- Uluslararası Enerji Ajansı (IEA), “Geleceğe Bakış Ra-

poru”, 20084- ABD Enerji Bakanlığı, “International Energy Outlook”,

20085- Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Türkiye’de Enerji

Üretim ve Tüketimleri6- www.botas.gov.tr


A.Semih İşevi Araştırma ve Mühendislik Müdürlüğü[email protected]


9–12 MarchChina Glass 2010, Shanghai, China.Zhou Qinghong, Chinese Ceramic Society, 11 Sanlihe Road, Beijing 100831, PR China. Email [email protected] Web www.ceramsoc.com

20–21 MarchGlass and Glazing in the 21st Century: Design and Preservation of Contemporaryand Historic Architecture, Boston, USA.Technology & Conservation, The Technology Organisation, 76 Highland Avenue,Somerville, MA 02143, USA. Email [email protected]

23 MarchGlass for vessels, glass for windows: Medieval glass 1066-1550Study Day to be held at The Wallace CollectionHertford House, Manchester Square, LONDON W1U [email protected]

24–27 MarchFensterbau/Frontale 2010, Nuremberg, Germany.NürnbergMesse, VisitorService, Messezentrum, 90471Nürnberg, Germany. Web www.frontale.de

30 March–2 AprilGlassExpo 2010, ninth international exhibition glass and modern technologies,Moscow, Russia.Viktor Ivanovich Osipov, President of StekloSouz, Electrozavodskaya st. 21,Moscow. Tel +7 499 767 42 73. Email [email protected] Web www.steklosouz.ru

17–22 April53rd Society of Vacuum Coaters Annual Technical Conference, Orlando, Florida, USA.Society of Vacuum Coaters, 71 Pinon Hill Place NE, Albuquerque,

2010 Konferans, Sempozyum, Kongre ve Fuarlar Takvimi


NM 87122-1914, USA. Email [email protected] Web www.svc.org

20–22 AprilVI International Conference on Refractories, Furnaces and Thermal Insulations, Novy Smokovec, Slovak Republic.Ing. Tomáš Lukáč, Luma CAF, Na Šajbe 1A, 040 01Košice, Slovenská Republika. Email [email protected] Web www.konferencie.net

20–21 AprilFirst International Symposium on Materials Processing Science with Lasers as Energy Sources, Clausthal, Germany.Juergen G. Heinrich, Laser Application Center (LAC),Clausthal University of Technology, Arnold-Sommerfeld-Straße 6, 38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany.Email [email protected] Web www.mpsl-ecers2010.de

20–22 AprilLogichem 2010, The ninth Annual European Bulk and Specialty Chemical Supply Chain Conference, Düsseldorf, Germany.Siân Folkford, Customer Service, WBR, Anchor House,15–19 Britten Street, London, SW3 3QL, UK. Email [email protected] Webwww.wbresearch.com/logichemeurope

5–7 MayGlass World 2010, fourth international exhibition for theglass product & glass technology, Cairo, Egypt.Nile Trade Fairs, 16 Samir Abdel Raoof St, MakramEbaid extention, 5th Floor, Office No15, Nasr City,Cairo, Egypt. Email [email protected] Web www.glassworldex.com

6–8 MayGlass South America, Sao Paolo, Brazil.Silvia Barbugian (Bia), Nielsen Business Media Brasil, RuaMonte Castelo, 55 - Granja Viana, Cotia - SP,CEP 06710-675, Brazil. Tel +55 11 4613 2003. Fax +55 11 4613 2023. Email [email protected] www.glassexpo.com.br

6–7 MayGPD South America, Sao Paolo, Brazil.Ms. Sari Kamula, Glass Performance Days China 2010,PO Box 25, 33731 Tampere, Finland. Fax +358 10 500 6180.Email [email protected] Webhttp://www.gpd.fi/gpd-southamerica/

16–19 MayAmerican Ceramics Society Glass & Optical MaterialsDivision Annual Meeting, Corning, New York, USA.John C. Mauro, Senior Research Scientist, Science andTechnology Division, Corning Incorporated, Corning,NY 14831, USA. Email [email protected] ceramics.org/?page_id=3809

20–21 MayChallenging Glass 2, Conference on Architectural andStructural Applications of Glass, Delft, The Netherlands.Freek Bos & Christian Louter, Delft University of Technology, Faculty of Architecture, Julianalaan 134,2628 BL Delft, The Netherlands. Email [email protected] www.bk.tudelft.nl/challengingglass

30 May–2 JuneTenth ESG Conference, Magdeburg, Germany.Annette Doms, Deutsche Glastechnische Gesellschaft,Siemenstrasse 45, D-63071 Offenbach, Germany.Email [email protected] Web www.hvg-dgg.de

2–3 JuneGlass Processing Days China, Beijing, China.Ms. Sari Kamula, Glass Performance Days China 2010,PO Box 25, 33731 Tampere, Finland. Fax +358 10 500 6180. Email [email protected] www.gpd.fi/china

4–7 JuneChina Glass 2010, Beijing, China.Joe Zhou, Sanlihe Road 11, Haidian District, Beijing 100831, China. Fax +86-10-68349359. Email [email protected] Web www.chinaglass-expo.com

6–10 JunePTM 2010, Solid-to-Solid Phase Transformation in Inorganic Materials Conference, Avignon, France.Christelle Colas, Conference Secretariat, French Federation of Sciences for Chemistry (FFC), Maison dela Chimie, 28 Rue Saint-Dominique, 75007 Paris,France. Email [email protected] Web www.ffc-asso.fr/PTM2010

10 JuneFurnace Solutions 5, Stoke-on-Trent, UK.Christine Brown, Society of Glass Technology, Unit 9,Twelve O'clock Court, 21 Attercliffe Road, Sheffield S4 7WW, UK. Tel +44 114 263 4455. Web www.sgt.org

10–12 JuneGlass Art Society 40th Annual Conference: IngeniousPossibilities, Louisville, KY, USA.Glass Art Society, 1305 Fourth Avenue, Suite 711 SeattleWashington 98101 USA. Web www.glassart.org

13–18 June17th International Symposium on Non Oxide and New Optical Glasses (XVII ISNOG), Ningbo, China.Prof. Dr. Shixun Dai, Ningbo University, 818 FenghuaRoad, Ningbo 315211, China.Email [email protected] Web www.isnog.org

17–18 June10th Glass Stress Summer School, Tallinn, EstoniaDr Hillar Aben, GlasStress Ltd, 21 Akadeemia tee, 12618 Tallinn, Estonia. Tel +372 655 5531. Fax +372 655 5532. Email [email protected] Web www.glasstress.com

21–24 JuneBragg Gratings, Photosensitivity, and Poling (BGPP) Topical Meeting, Karlsruhe, Germany.Optical Society of America, 2010 Massachusetts AveN.W., Washington, DC 20036-1012 USA. Email [email protected] Web www.osa.org/meetings/topicalmeetings/BGPP

22–26 JuneFESPA 2010, Munich, Germany. Frazer Chesterman,

FESPA, 7a West Street, Reigate, Surrey RH20 9BL, UK.Email [email protected] Web www.osa.org/meetings/topicalmeetings/BGPP

27 June–2 JulyNCM11, 11th International Conference on the Structureof Non-Crystalline Materials, Paris, France.Georges Calas, Institut de Mineralogie et de Physique desMilieux Condenses, Universite Pierre et Marie Curie,140 rue de Lourmel, 75015 Paris, France.Email [email protected] Webwww.ncm11.impmc.upmc.fr

23–25 JulyThe 2010 American Glass Guild Conference, Detroit, Michigan, USA.American Glass Guild, 10 County Line Road, Suite 24,Branchburg, NJ 08876, USA.Email [email protected] Web www.americanglassguild.org

1–5 AugustSPIE Optics+Photonics 2010, San Diego, USA.Conferences and Events, SPIE, PO Box 10, Bellingham, WA 98227-0010, USA.Email [email protected] Web www.spie.org/x30291.xml

8–10 SeptemberSGT Annual Meeting 2010, Cambridge, UK.Christine Brown, Society of Glass Technology, Unit 9, Twelve O'clock Court, 21 Attercliffe Road, Sheffield S4 7WW, UK. Tel +44 114 263 4455Webwww.cambridge2010.sgthome.co.uk

14–16 SeptemberRWM 10, recycling and waste management exhibition,Birmingham, UK.Drew Murphy, RWM 10, Emap Connect, Greater London House, Hampstead Rd, London NW1 7EJ, UK.Email [email protected] Web www.rwmexhibition.com

20-25 SeptemberXXII International Congress on Glass, Bahia, Brazil.Dr Edgar Dutra Zanotto, Vitreous Materials Lab,


2010 Konferans, Sempozyum, Kongre ve Fuarlar Takvimi


Department of Materials Engineering, Federal Universityof São Carlos 13565-905, São Carlos, SP, Brazil. Web www.icg2010.com.brEmail [email protected]

28 September–2 OctoberGlasstec 2010, Düsseldorf, Germany.Birgit Horn, Messe Düsseldorf, Stockumer Kirchstr. 61,40474 Düsseldorf, Germany. Email [email protected] Web www.glasstec-online.com

28 September–1 OctoberSolarpeq, solar energy industries trade fair, Düsseldorf, Germany.Anja Schneider, Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt amMain, Germany.Email [email protected] Web www.vdma.org/glass or www.glasstec-online.com

1–4 OctoberScotland's 400th Anniversary of Glassmaking, Edinburgh, Scotland.Shiona Airlie & Frank Andrews, The Committee for the400th Anniversary of Scottish Glass Making, BlairHouse, Hirst Road, Near Harthill, Shotts, North Lanarkshire, ML7 5TL, Scotland. Email [email protected]. Web www.scotlandsglass400.co.uk

4–5 OctoberFourth ISAAG, International Symposium on the Application of Architectural Glass, Munci, Germany.Andreas Haese, Universität der Bundeswehr München,Werner-Heisenberg-Weg 39, 85577 Neubiberg, Germany. Email [email protected] Web www.isaag.com

17–21 October112th ACerS Annual Meeting & Expo, Pittsburgh, USA.MS&T' 10: Materials Science & Technology 2010 Conference & Exhibition, Pittsburgh, USA.American Ceramic Society, Megan Mahan, 735 CeramicPlace, Suite 100, Westerville, Ohio 43081, USA.Email [email protected] Web www.matscitech.org

17–21 October112th ACerS Annual Meeting & Expo, Pittsburgh, USA.MS&T' 10: Materials Science & Technology 2010 Conference & Exhibition, Pittsburgh, USA.American Ceramic Society, Megan Mahan, 735 CeramicPlace, Suite 100, Westerville, Ohio 43081, USA. Email [email protected] Web www.matscitech.org

14–18 NovemberThird International Congress on Ceramics, Osaka, Japan.Dr Tatsuki Ohji, ICC3 Secretariat, Ceramics Society of Japan, 2-22-17 Hyakunincho, Shinjuku, Tokyo 169-0073, Japan. Email [email protected] Web www.ceramic.or.jp/icc3


Erdem Yıldırım Analitik Destek Hizmetleri Müdürlüğü[email protected]


Membran yoluyla ayırma, değişik gaz veya sıvı ağırlıklı karışımlar arasında birçeper oluşturarak gerçekleştirilir. Farklı türde çözünen ve çözücü maddeler, farklıhızlarda membrandan geçtiğinde ayrışma gerçekleşir. Biz burada üç filtrasyon tek-niği üzerinde duracağız: mikrofiltrasyon (MF), ultrafiltrasyon(UF) ve nanofiltras-yon(NF). Bu prosesler, tabloda gösterildiği gibi membran tarafından geçirilenpartikül boyutuna göre karakterize edilir. Her membran tipi kendine mahsus uygu-lamalara uygundur ve en iyi ayrışmayı sağlayacak malzeme ve parçalar ile dizaynedilir.

Membran boyunca akış, akışın membran yüzeyinin normali bir hız vektörü ile ak-tığı teğet akış filtrasyonu (TFF) ya da akışın membran yüzeyine teğet aktığı normalakış filtrasyonu (NFF) olarak karakterize edilir. Akış şekli, faydalanılan parça ti-pine bağlıdır. NFF parçalar, kartuşlar, üst üste konulmuş diskler, ve düz plakalarıkapsar. TFF parçalar, levha-şase (muhafaza), delikli lifler, tüpler,monolitler, spiral-ler ve girdaplı akışı kapsar.

MİKROFİLTRASYON (MICROFILTRATION)

MF partikülleri gerçek çözeltilerden ayırır. Bu teknik, 0,1 den 10 µm ye kadar olanpartikülleri ayırabilir. Şekilden görülebileceği gibi, büyük, çözünebilen makromoleküller, bakteriler ve diğer mikro organizmalar MF membranlar tarafından tu-tulabilir.

Membran MalzemeleriMF Membranlar en büyük gözenek açıklıklarına sahip membranlardır. Tipik olarak,kıvrımlı ya da kılcal gözeneklere sahip olmalarına göre sınıflandırılabilirler.

Katılardan. Membranlar sinterleme yoluyla ya da mikro partiküllerin topaklan-ması yoluyla üretildiklerinde, gözenekler katı partiküllerin arasındaki boşluklartarafından oluşturulurlar. Genel malzemeler, metal, metal oksit,grafit,seramik vepolimeri kapsar.

Membranlar(Membranes)GENEL MÜHENDİSLİK BİLGİLERİ


Seramik. Bu membranlar tipik olarak sol-gel prosesiyleüretilir. Daha küçük seramik öncü kürelerin ard ardabirikmesi ardından multitüp monolitleri oluşturmak içinyakılmasıyla üretilir.

İz Dağlama. Polimer bir film,polimer zincirlerindekikimyasal bağları kırmak için paralelleştirilmiş birradyasyon ışın demetine maruz bırakılır. Film daha sonraselektif olarak tahrip olan polimere saldıran bir banyodadağlanır.-fotojenik gözenekli bir film üreten bir teknik.

Kimyasal Faz Dönüşümü. Çözücü içindeki konsantre birpolimer çözeltisi, ince film üzerine yayılır,çözücü olmayanbir maddenin yavaşça eklenmesiyle kıvrımlı gözenekleroluşturma için çökeltilir.

Termal Faz Dönüşümü. Zayıf bir çözücü içindeki polimerçözeltisi yüksek bir sıcaklıkta hazırlanır. Son şekline ge-tirildikten sonra, sıcaklık düşürülür ve polimer çökelir. Veçözücü yıkanarak temizlenir.

Gerilmiş Polimerler. Kristalit oryantasyonu eksenine dikolarak gerdirilmiş yarı kristalin polimerler, mikro kanal-

ların tekrar oluşmasına izin verecek şekilde parçalanırlar.

Membran ParçalarıMF filtrasyonda kartuş filtre kutusu, şase ve plaka aletleri,kılcal boru kümeleri, boru biçiminde membranlar, spiralsarılmış parçalar ve kemerli filtreleri kapsayan birçok ge-leneksel dizaynlar kullanılır. Seramik MF membranları düzpalaka, tek tüp, disk ve diğer formları başlıca laboratuvarkullanımı için mevcuttur. Son olarak, kasetler iki farklı zıtakış membran cihazıdır.

ULTRAFILTRASYON (ULTRAFILTRATION)

1 nm’den 100 nm ye kadar değişen çaplarda gözenek açık-lıkları ile UF Membranlar, 0,2-1,0 MPa lık itme kuvveti kul-lanır. Bu teknik, büyük çözünmeyen molekülleri, kolloidlerve askıda katılar gibi daha büyük partikülleri tutarken, sıvıçözücü ve küçük çözünenleri membran boyunca sürükler.

Membran MalzemeleriUF Membranlar tipik olarak rejenere selüloz, polyether-sulfone, polysulfone, poliamid, polyacrylonitrile veyadeğişik floropolimerler gibi polimerik yapılardan oluşur.

Bunlar, daldırma casting metodu ya da MF membran üz-erinde bir alaşım olarak şekillendirilirler. Membran seçimi,ürün işlemi boyunca kimyasal ve mekanik sağlamlık, yük-sek ürün verimi için molekül ağırlığı değerlendirmesi,yerinde temizleme (Clean- In-Process), ölçülendirme vemaliyet için flaks işlemeye bağlıdır.

Membran ParçalarıParçalar, kaset, spiral, delikli lifler, tüpler, ve inorganikmonolitleri kapsar. Bunlar başlıca tıkanmayı azaltarak akışıarttırmak için TFF de kullanılır. Bununla birlikte, virüs gi-derme ve su uygulamak için NFF işlemi kartuş ve deliklilif parçaları ile yapılır.

NANOFİLTRASYON (NANOFILTRATION)

NF bazen “ serbest ters ozmoz” olarak adlandırılır. Yak-laşık 10 dan 100 nm çapına kadar küçük çözünmüş mad-deleri tutarken sıvı çözücüleri membran boyunca itmek için0,3 den 10,5 MPa ya kadar bir itme kuvvetinden faydalanır.

NF membranları daha önce bahsedilen membranlardanfarklıdır, çünkü yüklü parçacıkların birbirini itmesi anametodu ile iyon itmelerinden faydalanmak amacıyla genel-likle yüklüdürler . Çözünmüş gazları az miktarda tutmaklabirlikte 20-80 % NaCl tutma ve > 200-1000 Dalton nötralorganik tutmaya sahiptirler. Nötral ya da ayrışmayançözünmüş maddeler, yüklü ve ayrışmış çözünen maddel-erden daha az tutmaya sahiptir.

Membran MalzemeleriSelüloz Polimerler30-40 % polimer boyanın daldırma casting yoluyla şekil-lendirilir, selüloz su içine daldırılmış bir ağ örgüsü üzerindeselüloz asetat, triasetat ve bütirik asetat biriktirilerek oluş-turulur.

İnce Film AlaşımlarıArayüzey polimerizasyonu ile şekil verilmiş, bir reaktaniçeren sudan etkilenmez bir çözücü madde içinedaldırarak, sulu prepolimer çözeltisi ile mikro gözeneklimembran alt yüzeyi kaplı bir TFC yi kapsar.

Çaprazbağlı PolyetherureaBu membranlardan bazıları NaCl tutma ve su geçirgenliğiözelliğine sahiptir.

Membran ParçalarıNF Membranları spiral, delikli lifler, tüp şeklinde ve plaka veşase formatlarında mevcutturlar. Spiraller, besleme tarafındadüşük basınç mesnetlerine sahip oldukları, tıkanmaya daha azmeyilli oldukları, kolayca temizlenebildikleri, mekanik olaraksağlam ve en ekonomik oldukları için en yaygın olanıdır.

Kaynaklar1. “Perry’s Chemical Engineer’ s Handbook,” 8.th ed. Mc

Graw Hill, New York, 20082. Seidel,A.,ed. İn chief, “ Separation Technology,” second

edition, John Wiley and Sons, Inc., New Jersey, 2008



Teknik Bülten

Documents