"Soğutun": Küresel Isınmayı Önlemenin Çaresi Var mı?

04 Ekim 2023

 

Bir önceki makalemizde küresel ısınmanın insan kaynaklı olup olmadığının hala bilimadamları arasında tartışmalı olduğunu serdetmiş ve insan eliyle olsa dahi şimdi önerilen önlemler (yoğun yenilenebilir enerji kullanımı, e-otolar vs.) ile bununla mücadele etmenin imkansızlığını göstermeye çalışmıştık. Tekrarlarsak: Eğer küresel ısınma doğal bir olaysa, ne yaparsanız yapın engelleyemezsiniz. Eğer ısınma insan kaynaklı ve atmosfere salınan sera gazlarından (başlıcası CO2) kaynaklanıyorsa eldeki imkanlar ile bu sera gazı salınımına engel olamazsınız. Bunun için dünyayı sanayi öncesi çağa döndürmek gerekir ve bu durumda üretim ve kaynaklar halihazırdaki 8 milyar insanı beslemek, barındırmak ve barış içinde yaşatmak için yetmeyecektir. O zaman kıtlık, savaş ve kargaşa kaçınılmaz kaderimiz ve felaketimiz olacaktır. 

Makalemizin başlığını aldığımız araştırmacı Bjorn Lomborg’un kitabı “Soğutun” (Cool It) de aynı kabulden yola çıkar ve ısınma engellenemiyorsa en iyisinin buna uyum sağlamak olduğu tezini işler. Lomborg küresel çaplı büyük bir yatırım ve kaynak seferberliği gerektiren iklimsel ısınmaya hazırlık için, her zaman kıt olmuş kaynakların ve paranın hayali karbon salınımı kısıtlama  projeleri yerine ısınmaya uyum projelerine harcanması gerektiğini ve bununla daha iyi sonuçlar alınacağı tespitini yapar. 

Yeryüzünde, daha önceki jeolojik devirlerde de (önceki makalemde geçen) sıcaklık artışları olmuş, Jura devrinde sıcaklık bugünden yaklaşık 10 derece C daha yüksek olmasına rağmen dünya yanıp kavrulmamış, tersine sıcak ama bol yağışlı bir iklim hüküm sürmüştür. Şu sıra da ısınan iklimlerle birlikte kuraklıktan çok yağışların, hatta sel baskınlarının arttığı görülmektedir. Bunun son ve dramatik örneği Libya’da Derne kentinde yaşanan sel baskınıdır. 

Gelecekte bu tür aşırı yağışlar muhtemelen artacak ve beklenmedik yerlerde ortaya çıkacaktır.  Genel bir kural olarak sıcaklık artışı denizler ve okyanuslardan buharlaşmayı artırır ve atmosferdeki bu çokça su buharının tekrar yağış olarak yere inmesi gerekir. Bu da yağışları artırır. O halde sıcağa uyum projelerimizin ilkine geliyoruz: Bent, baraj, kanal ve sulama sistemleri ile şehirlerin atık su – kanalizasyon altyapıları bu fazladan yağışları karşılayacak, zararlarını engelleyecek ve suyu biriktirerek kurak aylarda kullanacak şekilde, yeni yağış rejimlerine göre yeniden planlanmalı ve bunlara kaynak ayrılarak inşaatlarına başlanmalıdır. 

Yine genel bir kural olarak şehirler kırsal bölgelere nazaran gelen iklim değişikliğinde daha hızlı ısınmaktadır. Zaten, yine genel kural olarak, şehirler çevrelerinden 10-15 derece C daha sıcaktır. Halihazırda dünya nüfusunun %56’sı şehirlerde yaşamakta olup, bu rakamın gelecekte daha da artması bekleniyor. Bu durumda şehirlerin bu ısınmaya daha iyi hazırlanması gerekmektedir. 

Bir diğer yapılması gereken şehirlerin kalabalıklığını azaltarak rahatlatmaktır. Şehirlerde yaşaması gerekmeyen emekliler, köyden gelmiş ama şehirde iş bulamamış kırsal kökenliler vb. nüfusun tekrar kıra yerleşimi teşvik edilmelidir. İşsizler için bu tarımın canlandırılması ve kırda istihdam gibi çok boyutlu sosyo – ekonomik planlamaları gerektirir. Emeklilerden, özellikle köy – kır kökenli olup burası ile bağlarını kaybetmemiş olanlar için teşvik daha kolaydır. Dahası şehirleri terkeden bu yaşlı nüfus kendi sağlığı için daha elverişli, şehirlerden daha serin, ferah ve sağlıklı bir çevrede yerleşmiş olacaktır.  Şehirlerde ise sanayi ve ticaret için gerekli nüfus kalır; ulaşım, barınma, iletişim ve diğer faaliyetler için gerekli enerji tüketimi azalır ve sıcaklık az da olsa düşer. 

Kent alanında geniş bir yüzeyi yollar ve meydanlar oluşturur. Bu yüzeyler bulutsuz yaz günlerinde güneş ışınlarını emerek kızışır ve gece de aldığı ısıyı yayarak sıcaklığın düşmesini önler. Burada bir teknik kavramı hatırlatmak gerekiyor: Bir yüzeyin güneşten aldığı ışığı geri yansıtma oranına “albedo” denir. 0 ile 1 arası kesirli rakamlardan oluşur. 0 mutlak siyah cisimdir, güneş ışığını tamamen emer, 1 ise tamamen yansıtır. 

Bugün taşıtlara ayrılan yol ve meydanları kaplamakta kullanılan asfaltın albedosu 0,04 – 0,06’dır. Yani güneş ışığının %4-6’sını yansıtır, geri kalanını emer (ve kızışır). Eskimiş asfaltın rengi bir miktar açıldığı için albedosu 0,09 – 0,18’e dek çıkar. Ortalama asfalt albedosunu 0,1 kabul edersek asfalt üzerine düşen güneş ışığının %90’ını emiyor ve ısınıyor demektir.

Oysa aynı yüzeyler betonla da kaplanabilir. Bu biraz daha pahalıdır, ama çok daha dayanıklı bir yüzey elde edersiniz ve bakım masrafı azalır.  Bizi ilgilendiren taraf ise betonun albedosunun 0.35 - 0.40 olmasıdır, yani güneş ışığının en az %35’ini geri yansıtır. Bu asfalta kıyasla ciddi bir avantajdır; güneş altındaki beton yüzey asfalt kadar ısınmaz. Bu nedenle şehirlerden asfaltı çıkarmak ve yerine beton kullanmak gerekiyor. Bu dönüşüm Türk ekonomisi üzerine bir yük bindirmez, çünkü sanayimiz çimento ve beton üretiyor. Belki bir petrol türevi olan asfalta ihtiyacın kalkması ekonomi üzerinden bir döviz yükü kaldırır. 

Genellikle Akdeniz çevresinde, geçmişte ve şimdi  binaların alçı ile boyanması adeti vardır ve bu tesadüfi değildir.  Zira alçıyı oluşturan “kalsiyum sülfat” güneş ışınlarını büyük oranda yansıtır. Kalsiyum yerine onun kimyasal kardeşi Baryum kullanılıp Baryum sülfat (Barit) bazlı boyalar ile bir binayı boyarsanız, araştırmalara göre güneş ışığını dış uzaya dek geri yansıtır. Bu sırada bina 5 dereceye dek soğur.  Sadece dış badana boyasını değiştirerek elde edilen bu pasif soğutma, binalarda soğutma masraflarını hatırı sayılır derecede düşürür, zira 5 derece soğuma hiç de az bir sonuç değildir.  Barit, alçı kadar olmasa da nispeten kolay bulunabilen bir maddedir ve bundan badana boyası üretmek için yüksek teknolojiye gerek yoktur. Ülkemizde kolaylıkla uygulanabilir, Türk sanayiinin bu tür boyalarla ilgilenmesinin zamanıdır. 

Yine eski binalarda gördüğümüz pencere dış pancurları çiğ güneş ışığını kesmek ve ısıyı içeriden uzak tutmak açısından çok etkilidir. Güneş ışığını perde çekerek engellemek isterseniz bu pek soğutucu etki yapmaz, çünkü ışık zaten camın iç tarafına geçmiş ve içeriyi ısıtmaya başlamıştır; üzerine düşüp ısıttığı perdeler de buna dahildir. 

Aramızda yaşı 80’i bulmuş olanlar veya maddi birikimi karavan almaya yetenler bilir: Buzdolapları ve soğutucular sadece elektrikle çalışmaz. Hiç tüpgazla çalışan buzdolabı görmüş ya da duymuş muydunuz? Bahsettiğimiz yeni bir şey değil, 100 yıllık bir teknolojidir. İlk başta inanılmaz gelir, ama “sıcak”   tüpgaz alevinden bu sistem “soğuk” elde eder!

Bugünkü modern soğutma teknolojisi (buzdolabı, soğutucu, dondurucu, klima cihazları) “sıkıştırma” (kompresyon) temelli bir teknoloji kullanır. Bir kompresörle sıkıştırılıp sıvılaştırılmış bir gazın birden gevşetilip düşük sıcaklıkta kaynatılması yoluyla soğutma sağlarlar. Bu süreçte  gaz kapalı bir boru sistemi içinde devridaim eder.  

Elektrik enerjisinin çok yaygın olmadığı veya olduğu yerlerde kullanımının (örn. sadece aydınlatma gibi) sınırlı olduğu 20. yy. başlarında gaz alevi ile çalışan soğutma cihazları yaygındı. 

Teknik tarafını merak edenler için: “Absorbsiyon” (emilim, soğurma) teknolojisi denen bu usulde amonyak gibi kimi gazların suya aşırı ilgisi ve su içinde çokça erimesi temel alınır. Sıcak amonyağı sudan ayırır, bu amonyak yüksek basınçlı bir amonyak buharı oluşturur.. Bu buhar dış ortam sıcaklığına dek soğutulduğunda sıvılaşır. Sonra bu sıvı amonyak cihazın düşük basınçlı (soğuk) tarafına akarak burada düşük basınç altında tekrar buharlaşır; bu sırada etrafından çokça ısı emerek soğuma sağlar. Soğuk taraftaki düşük basıncın nedeni amonyak gazının yolun sonunda (dış ortam ısısına dek) soğutulmuş suyla karşılaşmasıdır. Amonyak adeta bu suya saldırır ya da su onu hızla emer. Böylece ortamdaki basınç düşer (ve düşük kalır).  Bundan sonra amonyaklı su küçük bir pompa tarafından yüksek basınçlı (dış - sıcak) tarafa aktarılır ve devridaim tamamlanır. 

100 yıl önceki ilk buzdolabı cihazlarında pompa işini “baloncuk pompası”  denen bir düzenek görür ve sistem sadece gaz aleviyle başka bir güce ihtiyaç duymadan çalışırdı. Sonraki tiplerde bunun yerini küçük bir elektrikli pompa aldı. Ancak bunun harcadığı elektrik şimdiki eş güçte bir soğutma cihazının 1/10 – 1/20’si kadardır. 

Konunun bizi ilgilendiren tarafına gelirsek:  Sistemi hareket ettiren ısı kaynağı gaz alevi olmak zorunda değildir. Bunun yerine güneş ısısı da kullanabilirsiniz! Bu da şu demektir: Bina çatılarına konulan panellerle toplanan güneş ısısı bina içi soğutma için kullanılabilir. Ve güneş ne kadar çok ışır ve ısıtırsa sistem o kadar iyi soğutur! 

100 yıl önce bulunmuş bu dahiyane sistem ileri teknoloji değildir; yerli imkan ve kaynaklarla kolayca üretilebilir  ve Türk sanayiinin  bu konuya da eğilmesi gerekir. 

Konunun bir başka yönü de devletle ilgilidir:  Yeni ve mevcut binalar için inşaat yasa ve mevzuatında birçok ek özellik öngören devlet yukarıda bahsettiğimiz “radyant soğutucu” boyalar ve güneş enerjili “solar soğutma sistemlerini” zorunlu hale getirebilir; bunların yerli üretimini de teşvik etmek şartıyla. Dediğimiz gibi, bunlar kimi basit kimi eski teknolojilerdir, alıp uygulamakta zorluk yoktur ve Türk sanayiinin bunları öğrenip üretmesinin zamanı çoktan gelmiştir. 

Kurulduğundan beri enerji kıtlığı çeken İsrail,  petrol üreticisi Arap komşularıyla tarihinin çoğunu kavgalı geçirdiği için dışarıdan pahalı enerji ithal etmek zorunda kalmıştır, zira Arap komşular kavgalı oldukları İsrail’e uygun fiyata petrol vermeye pek hoş gözle bakmamışlar, bunun sonucu İsrail petrol ve enerji ithalatını başka yollarla sağlamaya gitmiştir. (Son yıllarda Akdeniz’de bulduğu petrol ve gaz yatakları bu durumu değiştirecek görünmektedir; ancak  bu şimdilik konumuz dışıdır). İsrail’in  Akdeniz iklimini yaşayan bir coğrafyada olması nedeniyle elinde pek bol bir enerji kaynağı olmuştur: Güneş. İsrail’de, son yıllarda yaygınlaşan fotovoltaik panellerin  çok öncesinden beri onyıllardır güneş enerjili sıcak su sistemleri her binada yasal zorunluluktur. Bu sayede İsrail barınma için gerekli ithal enerji girdilerini önemli oranda düşürmüş, öte yandan güneş enerji sistemleri üzerinde uzmanlaşan İsrail sanayi şirketleri ülkeye iyi bir üretim ve ihracat alanı açmıştır. Sanırım buradan ülkemiz için alacağımız bir örnek vardır. 

İsrail’den vereceğimiz bir diğer örnek ise “inen rüzgarlı enerji kulesi” (energy tower – downdraft) diye adını çevirebileceğimiz bir enerji santrali. İsrail Teknoloji Enstitüsü “Technion”dan Profesör Dan Zaslavsky’nin geliştirdiği projeye göre sıcak iklimli bir mevkide inşa edilen içi boş ve yüksek bir kulenin içine yukarıdan su püskürtülerek içindeki hava soğutulur. Soğuyan hava aşağı doğru inerek (“inen rüzgar”) kulenin altındaki rüzgar türbinlerini çevirir ve dışarı çıkar. Giden soğuk havanın yerini yukarıdan kuleye giren yeni sıcak hava alır. Zaslavsky’ye göre İsrail’in sıcak ikliminde Akdeniz kıyısına inşa edilecek bu enerji kuleleri denizden çektikleri soğuk suyu püskürterek “aşağı rüzgar” sağlar ve türbinlerinde elektrik üretir. Bu aslında bir enerji santralidir, ama bizi ilgilendiren yönü zemin düzeyinde dışarıya çok miktarda soğuk hava üflemesidir! Yeterince büyük bir kule bir mahallenin ya da küçük bir kasabanın havasını kolayca soğutabilir, tabi bir yandan enerji üreterek. 

50 kW’lık  Manzanares (İspanya) pilot tesisinde yapılan ölçümler %0.53 termik verim sonucunu vermiştir. 100 MW’lık (dev) bir tesiste verimin %1.3’e dek çıkabileceği iddia ediliyor. Tabi bunun için yüzlerce metre yükseklikte ve onlarca metre genişlikte dev bir kule inşa edilmeli. Tabi bu yüksek inşaat maliyetleri demektir. 

Belki daha kestirme bir yol bir Stirling motoru kullanmaktır. Stirling motoru da çok eski bir teknoloji olup ısı farklarını mekanik enerjiye dönüştürür (Stirling motoru hakkında aşağıdaki linklerde daha çok bilgi bulabilirsiniz). 40 derece C sıcak hava ve 20 derece C soğuk deniz suyu arasında çalışan bir Stirling motoru %6 (teorik) verim sağlar. Böylece pahalı inşaat maliyetlerinden tasarruf sağlanır. Kıyı şehirleri içinde kurulacak böyle tesisler enerji üretirken bir yandan da çok miktarda serin havayı çevresine üfler. 

Şehirlerimizi soğutmak için bahsedeceğimiz son imkan “şehirleri yeşertmektir”. Park, bahçe, yol kenarı ağaçlandırması, çatı bahçeleri gibi değişik usullerle yaratılacak yeşil alanlar hem göz estetiği ve insanların genel ruh haline olumlu etki yapar, hem de ağaçlar ve bitkilerden buharlaşma (“transpirasyon”) sayesinde ortam sıcaklığı 5 derece C kadar düşer.  

Bu makalemiz biraz fazla teknik oldu, farkındayız. Ama amaç ısınmaya karşı çaresiz olmadığımızı, dahası basit, eski ve Türkiye şartlarında nispeten kolay üretilebilecek teknolojiler ve imkanlarla ekonomiye katkı da sağlanabileceğini göstermek idi. “Soğutun” kitabının yazarı Lomborg’un da uyardığı  gibi, karbon vergileriyle enerjiyi pahalı hale getirip zaten sorunlu ekonomimizi çökertmek yerine alternatif imkanlar araştırdık. 

Bu bir süreçtir. Yarın daha iyi imkanlar da bulunacaktır. 

 

Kaynaklar:

How to keep buildings cool without air conditioning – according to an expert in sustainable design, https://theconversation.com/how-to-keep-buildings-cool-without-air-conditioning-according-to-an-expert-in-sustainable-design-121004

Yeni yorum ekle

Plain text

  • Hiç bir HTML etiketine izin verilmez
  • Web sayfası adresleri ve e-posta adresleri otomatik olarak bağlantılara dönüşür.
  • Satır ve paragraflar otomatik olarak bölünür.

İstatistikler

Bugün Toplam Toplam
0 kez görüntülendi. 397 kez görüntülendi. 0 yorum yapıldı.