Enerji kaynakları başlıca 2 gruba ayrılırlar :

i) Yenilenebilir ( tukenmeyen) enerji kaynakları
ii) Yenilenemeyen (tukenen) enerji kaynakları

i)Yenilenebilen ( tukenmeyen ) enerji kaynakları : Ruzgar, su (hidrolik ), guneş, jeotermal, gel-git, deniz akıntıları ve dalga enerjileridir.

ii)Yenilenemeyen (tukenen) enerji kaynakları : Fosil,guncel organik ve inorganik yakıt kaynaklarıdır.

Fosil Yakıtları :Komur, linyit, petrol, doğal gaz, bitumlu şist vs…

Guncel Organik Yakıtlar :Odun,biogaz vb…

İnorganik Yakıtlar :Radyoaktif nukleer yakıtlardır.

Jeotermal Enerji : Yerin derinliklerinden yuzeye doğru iletilen ısının kullanılabilmesidir.

Jeotermi : Yerin derinliklerinden gelen ısının dağılımını ve uzerine etkileyen nedenleri araştıran bilim dalına denir.

Jeotermal enerjinin diğer enerji kaynakları ile karşılaştırılması ve ustunlukleri:

1.) Jeotermal enerji rezervleri, diğer fosil kaynaklara gore sonsuzdur.
2.) Jeotermal enerji, diğer enerjilere kolaylıkla donuşur.
3.) Jeotermal enerji diğer enerjilerden ucuzdur.
4.) Cevre kirlenmesine, diğer enerji kaynaklarından daha az etkisi vardır.
5.) Jeotermal enerji tesislerinin bakımı, korunması kolay ve ucuzdur.
6.) Jeotermal enerji genellikle kısa donemli meteorolojik olaylardan etkilenmez.
7.) Jeotermal enerji ileri teknoloji gerektirmediğinden, ulkeyi politik yonden bağımsız kılar.
8.) Jeotermal enerji kaynaklarını belirleme ve sıcak akışkanları saptama şansı, petrole oranla daha fazladır.
9.) Jeotermal sondajlar, genellikle petrol sondajlarına oranla daha sığdır.(En fazla 3 km.)
10.) Jeotermal enerji icin gerekli yatırım ve masraflar, diğer enerji kaynaklarından daha ucuzdur.
11.) Jeotermal enerjide korozyon ve kabuklaşma gibi olumsuz yonler bulunmasına rağmen bilim ve tekniğin ilerlemesi ile bu sorunların ortadan kalkacağı muhakkaktır.

Yer kurenin ısı kaynakları


1.) Yerkure icindeki ekzotermik kimyasal tepkimeler.
2.) Yerkure icindeki radiyoaktif maddelerin bozunumu.
3.) Yerkure buzulmelerinin yerkure enerjisi uzerine etkisi.
4.) Guneş ışınımı.
5.) Fayların ortaya cıkardığı surtunme enerjisi.
6.) Ergimiş kayaların soğuması ile ortaya cıkan kristal ve katılaşma gizli ısıları.
7.) Fay ve kırıklar boyunca magmadan cıkan cok sıcak gazların akiferler icine sızmalarıdır.

1.) Yer kure icinde ekzotermik kimyasal tepkimeler

Bu tepkimeler , genc magmatik akıntılar yakınındaki Jeotermal alanları etkileyebilir.Yer
altının en onemli kimyasal tapkimeleri sulfidlerdir.Yeraltısularında sulfidlerin oksidleşmesi cok sık izlenir.Bu tepkimeler jeotermal anomaliler oluşturabilir.

2.) Yerkure icindeki radyoaktif maddelerin bozunumu

Yerkurenin en onemli ısı kaynakları arasındadır,başlıcaları U238,U235,Th232 ve K40’dır.Asidik kayaların radiyoaktif ısı uretimi, ultrabazik kayalara oranla cok daha yuksektir.Yerkurenin kuramsal termal modeline gore toplam ısı akısının 4/5’i radiyoaktif bozunmadan geldiği sanılmaktadır.

3.) Yerkure buzulmeleri

Yerkabuğunun buzulmesi veya genleşmesi kuramları tartışma konusudur,bu nedenle yer kabuğunun enerji kaynağı olabilmesi de şuphelidir.

4.) Guneş ışınımı

Yer ısı akısının yeryuzu sıcaklığı uzerine etkisi onemsizdir, yeraltında yaklaşık 50 m. sonra ışımanın etkisi yok olur.YAS’nın sıcaklığı bulunduğu derinliğe bağlıdır.

Yerkure ısısı ve jeotermal gradyan

Yer derinliklerine inildikce sıcaklık artar.Ancak, kabuk ve manto iclerindeki sıcaklık artışları hakkında goruşler farklıdır.
Yuzeyden derinliklere inildikce, her metreye karşılık gelen sıcaklık artışına Jeotermal gradyan denir.Birim alandan ve zamandan gecen ısı miktarına ısı akısı denir.Jeotermal gradyan, yer kabuğunda ortalama 30 ◦C’dir.Ortalamanın 5-10 kat fazla olduğu alanlar, genellikle deprem kuşakları ile guncel ve tarihi volkanik yorelerde izlenir.Bu alanlar yer kabuğunun zayıf noktalarıdır, oldukca onemli jeotermal alanlar bulunabilir.Okyanus altında jeotermal gradyan, kıtasal kabuk altındaki mantoda daha yuksektir.Bunun sebebi kıtasal kabuk altındaki ust mantoda radiyoaktif elementlerce fakirleşmiş olabilir.Yeraltında 70m. derinliğe kadar yeraltı suları jeotermal gradyanı etkilemektedir.Bu derinlikten sonra yeraltı sularının jeotermal gradyan uzerindeki etkisi onemsizdir.

Isı ve Basınc

Basınc, jeotermal akışkanların kimyasal yapıları uzerinde onemli bir yer tutar.Yuzeye erişen sıcak suda basınc duşmesi karbonat ve diğer bazı maddelerin cokelmesine neden olur.Ayrıca basınc değişimleri derinliklerdeki termal suların kaynama ve buhar uretmesini buyuk olcude etkiler.


Termodinamiğin prensipleri

Birinci yasa; enerjinin korunumu yasasıdır.Enerji değişik şekillerde olabildiği gibi bir durumdan da diğerine gecebilir.Enerjinin birimi kaloridir.Termodinamiğin ikinci yasası veya karno prensibi; enerjinin durum ve iletimi ile ilgilidir.Enerjinin iletimi yuksek enerjiden duşuk enerjiye doğru aniden oluşur.Yani sıcak bir cisimden soğuk bir cisme doğrudur.Termodinamiğin ucuncu yasası;entalpi (H), Gibbs serbest enerjisi (G), entalpi (S) ve ozgul ısıların incelenmesidir.Bir elementin veya bileşeninin toplam enerjisine Entalpi denir. Entalpinin faydalı bir iş icin harcanan kısmına Gibbs serbest enerjisi denir.İcsel enerjinin değişik gorunumune Entropi denir.Bir gram cismin sıcaklığını bir derece yukseltmek icin gerekli ısıya Ozgul ısı denir.Birimi kaloridir.

SİSTEMLER

Termodinamik anlamda sistemler belirli bir miktardaki maddenin ozellikleri acık bir şekilde tanımlanmış ve cevresi ile fiziksel veya hayali bir şekilde ayrılmış olan duruma denir.Cevresi ile olan ilişkilere gore kapalı veya yalıtılmış, yarı kapalı ve acık sistemler diye ayrılır.Kapalı sistemde cevre ile ısı alış-verişi yoktur.Yarı kapalı sistemlerde cevre ile yalnızca ısı alış-verişi olur.Fakat, madde değişimi yoktur.Acık sistemde ise; cevre ile ısı ve madde alış-verişi olur.
Diğer bir goruşe gore sistemler homojen ve heterojen diye ayrılır.Homojen sistemler mikroskopik ozellikleri tum noktalarda benzerdir.Heterojen sistemde ise belirli bir sınırda makroskopik ozellikler değişir.Homojen sisteme ornek; elmas, sulu iyonik cozeltiler. Heterojen sisteme ornek ise; kayalar(granit), su-buz karışımı, katı tuz cozelti beraberliği gibi.

Faz: Heterojen sistemin homojen kısmına faz denir.

Isı iletim şekilleri

Konduksiyon, konveksiyon ve elektromagnetik ışınım yolları ile gercekleşir.Konduksi-
yon iletimi; genellikle katı cisimlerde gozlenir ve cisim icinde ısı, molekule kademeli yayılır.
Konveksiyon ısı iletimi;Sıvı ve gazlara ozgudur.Kapalı bir sistemde, belirli bir sıcaklık farkının ortaya cıkması ile cismin yoğunluk dengesi bozulur.Yuksek sıcaklıktaki akışkanın yoğunluğu, soğuk olana oranla daha kucuk olacağından, yukarı doğru hareket ederek ısıyı taşır ve konveksiyon ısı iletimi olur.Elektromanyetik ışınım;Isı iletim atmosfer ve boşlukta gercekleşir.Burada ısı ışınım şekline donuşurek iletilir.Belirli bir yuzeyden ve zaman suresinde gecen ısı miktarına Flux denir.

Yerkurenin ısı kayıpları

Yerkure ısı kayıpları, başta yer merkezinden yuzeye doğru gercekleşen ısı akıları (koduksiyon, konveksiyon, ışınım) volkanlar ve depremlerdir.Diğer yerkure ısı kayıpları (gel-git surtunmesi gibi) onemsizdir.
1.) Isı akısı yolu ile kayıplar

Isı yer kabuğundan hemen tumuyle konduksiyon iletim yolu ile yuzeye erişir.Konveksi-
yon ve ışınım ısı iletimleri, yerkabuğunun ust seviyelerinde ihmal edilebilir.Cunku buralar genellikle katıdır.Yerkure ısı akısı, okyanus kabuğu sırtlarında, ada yaylarında ve cokuntu bolgelerinde yuksektir.Yerkure ısı akısının yeryuzu sıcaklığı uzerine etkisi cok azdır.Ancak yerin derinliklerindeki olaylarda, yerkure ısı akısı buyuk onem taşır.Derinlerde ısı akısı jeotermal gradyanı denetler ve boylece yeraltı sıcaklığını etkililer.Yerısı akısı tarafından uretilen enerji depremler ve volkanların meydana getirdiği enerjiden cok daha fazladır.

2.) Volkanlar yolu ile kayıplar

Ust mantodan, magmadan konveksiyon yolu ile kabuğa taşıdığı ısı volkanik bolgeler icin onemlidir.Volkanik patlamalar sonucunda ortaya cıkan enerji, volkanın akıtmış olduğu bu ve patlama malzeme miktarı ile volkanın yerkure gravitesi uzerine etkisi ile olculur.
3.) Depremler yolu ile kayıplar

Cok kısa surede, depremler buyuk oranda enerji bırakabilirler.

Yerkabuğunun termal koşulları

Derinlikle sıcaklığın artması, yerkure ısı akısı ve kayaların termal iletkenliğine bağlıdır. Benzer jeolojik ozelliklerdeki bolgelerde yerkure ısı akı farkı cok azdır; ancak, benzer tektonik yapıya sahip olan yorelerin yerkure ısı akı değişikliğine, Kayaların termal iletkenliklerinin farklı olmasından ileri gelir.Etkin magma yeraltı sularının bulunduğu yorelerde konveksiyon ısı iletimi onemli bir yer tutar.Jeotermal alanlardaki yeraltı sularında konveksiyon akımı, jeotermal enerjinin kullanılmasında onemli bir yer tutar.

Yerkurenin ısı potansiyeli

Yerkurenin gercek ısı potansiyelini tanımlamak zordur.Yerkurenin enerji kaynağını oluşturan etmenlerin miktarı tam saptanamamaktadır.Cok karmaşık bir yapı gosteren yerkure ısısı hakkında yaklaşık bir tahmin yapılabilir,kesin veriler yoktur.Yuzeyde yada yuzeye yakın yerlerdeki verilerle hesaplanan yerin ozgul ısısı, derinliklerde, cok yuksek sıcaklık ve basınc ozgul ısı uzerinde buyuk etki gosterir, boylece ozgul ısı verileri tam gerceği yansıtmaz.
__________________