Enerjinin
ne kadarı
işe yarıyor?
Eski ampul aydınlatmak için yakılır ama enerjisinin %90'ını ısı olarak harcar. Benzinli arabanın deposundaki her 4 litrenin sadece 1 litresi seni ileri götürür. Bu ünite, enerjinin kaçının işe yaradığının hesabıdır.
Verim, enerjiden faydalanma oranı olarak tanımlanır. Bir sistemde yapılan işin o sistemde harcanan enerjiye oranına verim denir. Verim %100 veya %100'den büyük olamaz.
İki bağıntı da aynı şeyi söyler: işe yarayan kısmın, verilen toplama oranı. Sonuç yüzde olarak yazılır.
Günlük hayatta kullandığımız aletler ve makineler enerjiyi bir enerji türünden başka bir enerji türüne dönüştürür. Sürtünme kuvvetinin etkisinden dolayı mekanik enerji korunmaz, dolayısıyla verimi %100 olan makine yapımı imkânsızdır.
Çamaşır ve bulaşık makinesi, fırın, buzdolabı, elektrik süpürgesi, saç kurutma makinesi, tost makinesi gibi birçok makine elektrik enerjisi ile çalışır. Bu makineler çalışırken sürtünme ve bazı etkenlerden dolayı enerjinin bir kısmını istenmeyen enerjilere dönüştürür ve makinelerin verimi düşer.
Aydınlatmada kullanılan flamanlı ampullerde ışık enerjisi olarak yayılan enerji, ısı enerjisi olarak yayılan enerjiden daha azdır. Bu ampullerin verimi %10 civarında olup bu enerjinin %90'lık kısmı istenmeyen ısı enerjisi olarak çevreye yayılmaktadır. Led ampullerin verimi flamanlı ampullerin veriminden daha fazladır.
Arabalarda enerji verimliliğinin en büyük göstergesi yakıt tasarrufudur. Benzin gibi fosil yakıtlarla çalışan arabalarda bulunan motorlar kimyasal enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürürler. Benzinle çalışan arabaların verimi %25 olup enerjinin %75'lik kısmı istenmeyen enerjilere dönüşür. Elektrikli arabalarda verim %45 olup bu oranı yükseltmek için çalışmalar hızla devam etmektedir.
Üretim miktarını ve ürün kalitesini düşürmeden harcanan enerjinin azaltılması, atık malzemelerden geri dönüşümün yapılması, çevreye yararlı verimi yüksek enerji kaynaklarının kullanılmasına enerji verimliliği adı verilir.
Binalarda ısı yalıtımının yapılması, bina pencerelerinde ısıcam sisteminin kullanılması.
Evlerimizde kullandığımız beyaz eşyaların enerji veriminin yüksek olması.
Muslukların su tasarrufu için sensörlü olması.
Aydınlatma için enerji tasarruflu lambaların kullanılması.
Küresel ısınmayı iyiden iyiye hissettiğimiz bu dönemde dünyada yeşil alanları genişletme, çevre dostu teknolojiler, sürdürülebilir ve temiz üretim, enerji verimliliği ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Sürdürülebilir ve temiz üretimde asıl amaç daha az atık meydana getirilmesi ve enerji üretiminde daha az kaynak kullanılarak verimi yüksek enerji elde etmektir.
Enerji tasarrufuna evlerimizden başlamamız gerekmektedir. Aşağıdaki grafik, evde kullandığımız makinelerin toplam fatura içindeki yaklaşık oranlarını gösteriyor. Bir çubuğa tıkla.
| Cihaz | Fatura içindeki yaklaşık oran |
|---|---|
| Buzdolabı | %30 |
| Aydınlatma | %28 |
| TV kullanımı | %10 |
| Elektrikli fırın | %10 |
| Çamaşır makinesi | %7 |
| Bulaşık makinesi | %6 |
| Ütü | %4 |
| Elektrik süpürgesi | %3 |
| Saç kurutma makinesi | %2 |
Dikkat et: en çok tüketen iki kalem buzdolabı ve aydınlatma, yani faturanın yarıdan fazlası. Tasarrufa oradan başlamak, saç kurutma makinesini kısmaktan çok daha etkilidir.
Enerji kaynakları ikiye ayrılır. Aşağıdaki haritada bir kaynağa tıkla: tanımını, enerji dönüşüm zincirini ve avantaj-dezavantajlarını gör.
Fosil yakıtların oluşmaları ve tekrardan yenilenebilmeleri çok uzun zaman aldığından dolayı yalnızca bir defa kullanılabilen enerji kaynaklarıdır. Bu enerji kaynaklarının başlangıç kurulum maliyetleri düşük olup çevreye ve canlı sağlığına olumsuz etkileri çoktur.
Nükleer enerji: Radyoaktif atom çekirdeklerinin parçalanması veya küçük çekirdeklerin birleşmesi sonucu açığa çıkan çok büyük enerjiye nükleer enerji denir. Nükleer santrallerde nükleer enerji elektrik enerjisine dönüştürülür.
Bu kaynakların ortak özelliği tükenmemeleri ve çoğunun çevre dostu olmasıdır. Bazılarının yatırım maliyeti yüksektir, bazıları bölgeye ve mevsime göre değişkendir.
| Enerji Kaynakları | Maliyet | Erişilebilirlik | Üretimi | Çevresel etki | Teknolojik etki | Toplumsal etki |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fosil yakıtlar | Ekonomik | Kolay | Bölgelere göre değişken | Olumsuz | Çok | Çok |
| Nükleer Enerji | Ekonomik değil | Zor | Zor | Önlem alınmadığında olumsuz | Çok | Az |
| Güneş | Ekonomik | Mevsim, bölge ve saat dilimine göre değişken | Kolay | Çevre dostu | Çok | Az |
| Rüzgâr | Ekonomik değil | Bölgeye göre değişken | Kolay | Çevre dostu | Az | Az |
| Jeotermal | Ekonomik | Bölgeye göre değişken | Kolay | Çevre dostu | Az | Çok |
| Hidrojen | Ekonomik | Kolay | Zor | Çevre dostu | Çok | Az |
| Dalga | Ekonomik değil | Bölgeye göre değişken | Zor | Çevre dostu | Çok | Az |
| Biyokütle | Ekonomik değil | Kolay | Kolay | Çevre dostu | Az | Çok |
Biyokütle enerjisi modern uygulamalarda biyogaz, biyoetanol, biyodizel, biyoyağ gibi enerji kaynaklarına dönüşmektedir. Biyodizel, biyoetanol ve biyogaz yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ayçiçek yağı, soya yağı gibi yağlı tohumlar kullanılarak üretilen bir yakıt türüdür.
Şeker içeren mısır, buğday, şeker pancarı gibi ürünlerin fermantasyonuyla üretilir.
Hayvansal atıkların oksijensiz şartlarda fermantasyonuyla oluşan, çoğunlukla metan ve karbondioksit gazıdır.
Verim soyut bir kavram değil; her ay elinize gelen faturanın ta kendisi.
Flamanlı ampulün verimi %10 civarında; verilen enerjinin %90'ı istenmeyen ısı olarak çevreye yayılır. Eski ampule dokunduğunda elini yakmasının sebebi budur. LED aynı aydınlığı çok daha az enerjiyle verir ve elle tutulacak kadar serin kalır.
Benzinli arabanın verimi %25; enerjinin %75'i istenmeyen enerjilere dönüşür. Motorun kaputu ve egzozun ısınması, o kaybın gözle görülür hâlidir. Elektrikli arabada verim %45'tir.
Buzdolabı faturanın %30'u, aydınlatma %28'i. Buzdolabının kapısını uzun süre açık bırakmamak ve arkasındaki ızgarayı tozdan temizlemek, saç kurutma makinesini (%2) hiç kullanmamaktan daha çok tasarruf ettirir.
Binalarda ısı yalıtımı ve pencerelerde ısıcam sistemi, ürettiğin ısının dışarı kaçmasını engeller. Kaloriferi kısmadan fatura düşer; çünkü aynı sıcaklık için daha az enerji harcanır. Enerji verimliliğinin en kolay uygulanan örneğidir.
Çamaşır makinesi ya da buzdolabı alırken üzerindeki enerji sınıfı, cihazın verimini söyler. Yüksek verimli cihaz ilk alışta pahalı görünse de aynı işi daha az enerji ile yapar; fark her ay faturadan geri döner.
Okul ve alışveriş merkezlerindeki sensörlü musluklar yalnızca el altındayken akar. Su tasarrufu aynı zamanda enerji tasarrufudur: o suyu pompalamak, arıtmak ve ısıtmak için de enerji harcanır.
Kaplıcada çıkan sıcak su, yer kabuğundaki kayaçların potansiyel enerjisinin ısı enerjisi olarak yeryüzüne çıkmasıdır. Jeotermal yatırım maliyeti düşük, çevre dostu ve kullanıma hazır bir kaynaktır; bu yüzden sera ısıtmada ve konut ısıtmada da kullanılır.
Bir hayvan çiftliğinin atığı, oksijensiz ortamda fermantasyona bırakıldığında metan ve karbondioksit içeren biyogaz üretir. Hem atık sorunu çözülür hem elektrik elde edilir — verimliliğin ve geri dönüşümün birleştiği yer.
Suyun elektrolizi ile hidrojen ve oksijen elde edilir. Hidrojen evrende bol bulunur, çevreyi kirletmeden sudan elde edilir ve günümüzde motorlu araçlarda yakıt olarak kullanılmaya başlamıştır. Tablodaki tek zorluğu üretiminin zor olmasıdır.
34 sorudan oluşan bu test ile "Verim ve Enerji Kaynakları" ünitesini ne kadar kavradığını gör. Her sorudan sonra anında geri bildirim alacaksın.
Enerjiden faydalanma oranı. Alınan enerjinin verilen enerjiye oranı olarak da yazılır.
Verim %100 veya %100'den büyük olamaz. Sürtünme nedeniyle verimi %100 olan makine yapımı imkânsızdır.
Flamanlı ampulün %90'ı istenmeyen ısıya gider. Led ampullerin verimi flamanlıdan daha fazladır.
Benzinli motor kimyasal enerjiyi kinetik enerjiye çevirir; enerjinin %75'i istenmeyen enerjilere dönüşür.
Üretim ve kaliteyi düşürmeden enerjinin azaltılması, geri dönüşüm ve verimi yüksek kaynakların kullanılması.
Ardından TV %10, fırın %10, çamaşır makinesi %7, bulaşık makinesi %6, ütü %4, süpürge %3, saç kurutma %2.
Kömür, petrol, doğal gaz ve nükleer. Kurulum maliyeti düşük, çevre ve canlı sağlığına olumsuz etkileri çok.
Tükenmez kaynaklardır; çoğu çevre dostudur, bazılarının yatırım maliyeti yüksektir.
Nükleer enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren tesislere nükleer reaktör denir.