Home / Çevre / Bir Balık Bir Fikir

Bir Balık Bir Fikir

İnsanoğlu çeşitli ihtiyaçlarına çözüm ararken etrafını saran muazzam dengeyi incelemiş ve gözlemlediği mekanizmaları taklit etmeye çalışmıştır. Araçlarda bulunan kedi gözü reflektörleri, örümcek ağından ilham alınarak geliştirilen kurşun geçirmez yelekler, kuşlardan esinlenerek yapılan uçaklar bunlara örnek olarak gösterilebilir. Şimdi bu örneklere bir yenisi daha ekleniyor; balık hareketlerinden ilham alınarak üretilen dikey eksenli rüzgar türbinleri…

Öncelikle rüzgar türbinlerinin öneminden kısaca bahsedelim. Küreselleşen dünyamızda her geçen gün enerji ihtiyacının arttığı ve bu ihtiyacın da büyük kısmının petrol, kömür gibi fosil kaynaklardan elde edildiği hepimizin malumu. Bu kaynakların kullanımının beraberinde getirdiği çok sayıda küresel problem ve bu yeni problemlerin çözümlenmesinin zorlukları bir kenara, mevcut fosil kaynakların hızla azalıyor oluşu da ayrı bir sıkıntı olarak karşımıza çıkıyor. Özetle fosil kaynakların dışında enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulduğu kaçınılmaz bir gerçek. Bu bağlamda güneş enerjisi, jeotermal enerji, biyokütle gibi çeşitli yenilenebilir enerjilerden de özellikle rüzgar enerjisine ilgi artmakta. 50 yılı aşkın süredir hizmet veren rüzgar enerjisinden elektrik enerjisi üreten türbinler ile kazanılan deneyimler ile artık çok farklı bölgelerde de kullanılabilecek ve geniş bir ürün yelpazesi oluşturacak yeni fikirler ortaya atılıyor, her geçen gün yeni ürünler hizmete giriyor. Bu fikirlerden bir tanesi de özellikle kentsel alanlarda rüzgar türbini kullanımını önemli ölçüde artıracağı beklenen dikey eksenli rüzgar türbinleri.
Yatay eksenli rüzgar türbinleri yerleşim bölgelerine yakın konumlandırılmaz; bunun başlıca nedenleri arasında gürültülü çalışmaları, çalışmak için yüksek rüzgar gücüne ihtiyaç duymaları ve konumlandırılacakları alanın çok büyük olması yer alır. Yatay eksenli rüzgar türbinleri konumlandırılırken birbirlerinden etkilenerek verim kaybına yol açılmaması için aralık bırakılmasına önem verilir, bu da ortalama kanat çapı 50 metre olan bir rüzgar türbininden beş adedinden bir çiftlik kurulumu için en az 1600 m2’lik bir alana ihtiyaç duyulacağı anlamına gelir. Oysa dikey eksenli türbinler, bir apartmanın çatısına dahi monte edilebilir. Çok daha düşük rüzgar hızında bile elektrik üretebiliyor oluşları bir avantaj olsa da haliyle ürettikleri elektrik de nispeten daha düşüktür. Rüzgardan elde edilen enerjinin ihtiyacı karşılaması için birden fazla dikey eksenli türbin –alan kısıtlı olsa da yerleştirilebilir.
Buraya kadar güzel, yazının başında size balık hareketlerinden ilham alınarak dizayn edilen dikey eksenli rüzgar türbininden bahsetmiştim. Bu konuya geçmeden önce balık hareketlerine bir göz atalım; nasıl oluyor da balık hareketleri rüzgar türbinlerinde kullanılıyor veya rüzgar türbinlerine nasıl bir esin kaynağı olabiliyor?

Küçük boyutlu balıkların daha büyük boyutlu deniz avcılarına yem olmaktan kurtulmaları için sürüler halinde yüzdüğünü, izlediğiniz belgesellerden hatırlayabilirsiniz. Bilim insanları tarafından ortaya konmuş 40 binin üzerinde balık türünün en az %80’lik kısmı hayatlarının bir döneminde –ki genellikle ergenlik sonrası dönem sürüler oluşturduğu bilinmektedir. Balık sürüleri yüzme esnasında çok çeşitli şekiller alır; en dıştaki balık bir anda en içe girebilir, en öndeki bir balık ters bir hareket ile sürünün en arkasına geçebilir vb. Kafaların yanlarına konumlandırılmış gözleri ile önlerini görmekten aciz olduklarını düşündüren balıklar, özellikle sürü halinde yüzerken bu durumun kendilerine sağladığı inanılmaz avantaj ile insanı bir anda şaşırtırlar.

Balıkların sürü halinde yüzmelerini kolaylaştırmak için sahip oldukları tek avantaj kafalarının yanlarında bulunan gözleri değildir. Vücutlarının yanlarında bir dizi sinir hücresinden meydana gelen ince katmanlar bulunur. Bunlarla kılcal su hareketlerinin oluşturduğu sesleri dahi algılayabilme ve bu sesleri gördükleri ile harmanlama kabiliyeti ile donatılmışlardır.
Sürü oluşturan başka deniz canlıları da vardır; güzel bir örnek olarak kambur balinalar verilebilir. Kambur balinaların doğdukları yer ile büyüdükleri yer arasında uzun mesafeler vardır. Yavruladıkları ve beslendikleri alanlarda yaklaşık 4 ay kadar vakit geçiren kambur balinalar, bu süresnin sonunda yaklaşık 3 aylık bir yolculuğa çıkarlar. Bu yolculuğun sonrasında gelinen bölgede yaklaşık 2 ay dinlenen kambur balinalar, tekrar üç aylık dönüş yolculuğuna çıkarlar. Ergin kambur balinalar sekiz aylık bu sürede besin almazlar, hatta yeni yavrulamış bireyler bir de yeni doğmuş balinalara süt verirler. Yolculuk başında yaklaşık 15 ton olan anne kambur balina, 8 aylık yolculuk sonunda vucüt ağırlığının üçte birine tekabül eden 5 tonunu kaybeder. Konumuzun dışına taşmamak adına kambur balinaların anatomisine girizgahımız olmayacak, fakat akıllara durgunluk veren bu durumu konumuzla irtibatlandıralım; 8 aylık sürede balinanın en düşük düzeyde enerji harcamasına vesile olan şey yüzme tekniğidir. Kambur balinalar vücutlarının yaratılış gereği sahip olduğu muazzam dengesini kullanarak helezonik şekiller çizerek yüzerler. Büyük kuyruklarını olabildiğince az ama en etkili olacağı an ve noktada hareket ettirerek enerji tüketimini azaltır, böylelikle bir kuyruk hareketi ile en yüksek verim sağlanmış olur. Kambur balina bahsini ettiğimiz ses dalgalarını algılayabilme özelliğine sahiptir, hem de biraz daha gelişmiş olarak. Su akıntısını yüzlerce metre öteden algılayabilir ve enerji kaybetmek bir yana, helezonik yüzüşü ile bu akıntıdan faydalanır. Sürüler halinde yüzen balinalar birbirlerini destekleyecek yüzme aralıklarına ve hareketlerine sadık kalırlar. Önde bulunan bir balina bir süre sonra yana, bir süre sonra arkaya geçer ve sürünün bireyleri olabildiğince eşit miktarlarda enerji harcayarak sinerji oluşturmuş olurlar.

Balıklar ve balinalar ile ilgili bu kadar bilgiden sonra artık bunların rüzgar türbinlerine nasıl ilham kaynağı olduğuna eğilebiliriz.

Kaliforniya’da balıklar üzerine araştırmalar yapan biyofizikçi Dabiri, yukarıda bahsi geçen mükemmel işleyişi, bilgisayar ortamında modellemeye çalışmıştır. Dikey eksenli rüzgar türbinlerinin yakın konumlandırıldıklarında dahi çalışabiliyor oluşunu yanyana yüzen kambur balinalara benzeten araştırıcı, türbinlerin çalışmasını olabildiği kadar kambur balinaların yüzme biçimlerine benzetmeye çalışmış. Özellikle rüzgarın geliş yönünde en önde bulunan türbinin daha yüksek verimle çalışıyor oluşunu bilerek, arkada bulunan türbinlerde de bu verimden uzaklaşılmaması için kafa yoran araştırıcı, her bir türbini bir balina sürüsü olarak dizayn etmeye çalışmış. Kanatların merdiven basamakları şeklinde ve helezonik konumlandırılması ile en yüksek verimin alındığı sonucuna varan araştırıcı, denemelerinde diğer dikey eksenli rüzgar türbinlerine göre önemli ölçüde verim artışı olduğunu ortaya koymuş.
Ortaya çıkan son ürünün rüzgar türbinlerinin çok daha geniş kitlelerce kullanımını artırması bekleniyor. Zira halihazırdaki dikey eksenli rüzgar türbinlerinin yaygınlaşmamasındaki sebeplerin başında, sistemin kurulumu, devreye alınması ve çalıştırılması için harcanan yatırımın ancak orta vadede  geri alınması gösteriliyor. Dabiri’nin modelleyerek geliştirdiği daha yüksek verimli rüzgar türbininin, yatırım maliyetini 23 yıl gibi kısa bir sürede geri ödeyebileceği bilgisi ile gerçekten de bu rüzgar türbininin geniş kitlelere ulaşabilme ihtimali güçlü gözüküyor.

Visam GÜLTEKİN / Ekoloji Mağazin

www.dunyalilar.org

Rastgele Haber

Devlet teşvikiyle su gaspı

Devlet teşvikiyle su gaspı: Coca-Cola, İzmir’in suyunu hortumluyor Meşrubat ve ambalajlı su devi Coca-Cola’nın İzmir …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir