Ünite 1: Enerjinin Önemi, Enerji Kaynaklarının Sınıflandırılması ve Enerjiye Olan Talep

Einstein ve Enerjinin Madde İspatı (1948)

1948 yılında Albert Einstein enerjinin bir madde olduğunu ve termodinamik yasalarına göre yoktan var edilemeyeceğini, ancak dönüştürülebileceğini kanıtlayarak bilim dünyasında çığır açmıştır.

Küresel Nüfusun Tarihsel Gelişimi

Dünya nüfusu 1650 yılında 515 milyon iken, 1850'de 1,1 milyara, 1950'de 2,5 milyara yükselmiş; 1980'de 4 milyarı aşmış ve günümüzde 7 milyar sınırını geride bırakmıştır.

Çin'in Hızlı Enerji Tüketim Artışı (2001-2011)

Çin'in 2001 ile 2011 yılları arasındaki enerji tüketim değişim oranı %151 gibi devasa bir artış göstererek gelişmekte olan ülkeler arasından sıyrılmıştır.

Türkiye ve Diğer Ülkelerin Tüketim Artış Oranları

2001-2011 döneminde dünya enerji tüketimi %30 artarken, bu oran Türkiye'de %75, Tayland'da %54, Mısır'da %56, Brezilya'da %46 ve Endonezya'da %44 olarak gerçekleşmiştir.

Anahtar Kavramlar

Primer (Birincil) Enerji KaynağıDoğal nitelikleri değiştirilmeden doğrudan doğruya iş yapabilmek amacıyla tüketilebilen enerji kaynaklarıdır. Örnek olarak odun, kömür, petrol ve doğrudan kurutma amaçlı kullanılan güneş enerjisi verilebilir.

Sekonder (İkincil) Enerji KaynağıDoğal haliyle doğrudan kullanılamayan, insan ihtiyacına uygun başka bir enerji türüne (özellikle elektriğe veya işlenmiş yakıta) dönüştürüldükten sonra tüketilen kaynaklardır. Örnek olarak akarsu barajlarından üretilen elektrik veya ham petrolün rafineride işlenmesiyle elde edilen benzin gösterilebilir.

Fosil Enerji KaynaklarıBitkisel veya hayvansal kökenli organik maddelerin milyonlarca yıl boyunca farklı jeolojik devirlerde başkalaşıma uğramasıyla oluşan enerji kaynaklarıdır. Başlıca örnekleri kömür, petrol ve doğalgazdır.

Yenilenebilir Enerji KaynağıDoğal süreçlerin varlığı sayesinde tükenmeyen, güneş dünyamızı aydınlattığı sürece varlığını sürdürecek olan enerji kaynaklarıdır. Güneş, rüzgâr, akarsu, dalga ve jeotermal bu gruba girer.

Potansiyel EnerjiHerhangi bir cismin bulunduğu konumdan, durumdan veya yapısından dolayı sahip olduğu, her an iş yapmaya hazır saklı enerjidir. Örneğin baraj gölünde yüksekte duran suyun enerjisi potansiyel enerjidir.

Kinetik EnerjiCisimlerin hareket halinde bulunmalarına bağlı olarak sahip oldukları enerji türüdür. Örneğin yüksekten dökülerek çarkı döndüren suyun veya hareket halindeki bir otomobilin sahip olduğu enerji kinetik enerjidir.

Gayrıticari Enerji KaynaklarıKalori değerleri çok düşük olduğu ve nakliye maliyetleri sağladıkları enerjiden yüksek olduğu için uluslararası piyasalarda ticarete konu olamayan enerji kaynaklarıdır. Örnek olarak odun, tezek ve bitkisel atıklar verilebilir.

Konvansiyonel (Klasik) Enerji KaynaklarıGeçmişten beri geleneksel olarak yaygın bir şekilde kullanılan kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil yakıtlar ile odun gibi kaynakları ifade eder.

Organik Kökenli Enerji KaynaklarıJeolojik devirlerde yaşamış canlı kalıntılarının (özellikle ağaçların ve bitkilerin) kimyasal ve fiziksel dönüşümlere uğramasıyla oluşan enerji kaynaklarıdır. Kömür, petrol, doğalgaz ve odun bu sınıfa girer.

İnorganik Kökenli Enerji KaynaklarıCanlı kalıntısı olmaksızın jeolojik yapıda bulunan ve jenez olarak organik olmayan enerji kaynaklarıdır. En iyi örnekleri uranyum ve toryum gibi nükleer enerji hammaddeleridir.

Ticari Enerji KaynaklarıEnerji yoğunluğu yüksek olduğu için uluslararası enerji ticaretine ve piyasalarda alım-satıma konu olabilen kömür, petrol, doğalgaz ve elektrik gibi kaynaklardır.

Yeraltı Enerji KaynaklarıYerkabuğunun altında yataklar halinde bulunan taş kömürü, linyit, petrol, nükleer hammaddeler ve jeotermal sıcak sulardır.

Yerüstü Enerji KaynaklarıYeryüzünde coğrafi süreçlerle doğrudan gözlenen veya elde edilen güneş, rüzgâr, akarsu, odun ve bitkisel/hayvansal atıklar gibi kaynaklardır.

Motor Devri20. yüzyılın başlarında içten patlamalı motorların icat edilmesiyle birlikte petrolün en çok aranan ve stratejik bir yakıt niteliği kazandığı dönemi ifade eder.

TEP (Ton Eşdeğeri Petrol)Enerji kaynaklarının tüketim miktarlarını ve kalori değerlerini kıyaslayabilmek amacıyla kullanılan ortak enerji ölçü birimidir.

Diğer Önemli Bilgiler

Petrol Varil Fiyatlarının Yıllara Göre Artışı

Petrolün varil fiyatı 1990-1999 döneminde yaklaşık 20$ civarındayken, 2004'te 40$, 2006'da 65$, 2008'de 100$ ve 2011 yılında 110$ seviyesine ulaşmıştır.

Rüzgâr Enerjisi Kurulu Gücünün Katlanması

Dünya rüzgâr enerjisi kurulu gücü 1990 yılında yaklaşık 2.000 MW iken, 2000'de 18.000 MW'a ve 2011'de yaklaşık 240.000 MW'a ulaşarak her üç yılda bir ikiye katlanmıştır.

Milyonu Aşan Şehir Sayısının Küresel Dağılımı

1800'lü yıllarda dünyada nüfusu 1 milyonu aşan sadece 3 şehir varken, 1950'de bu sayı 74'e, günümüzde ise 442'ye yükselmiştir; bunun 89'u Çin'de, 46'sı Hindistan'dadır.

Fosil Kaynakların Öngörülen Tükenme Süreleri

Mevcut rezervler ve tüketim hızları dikkate alındığında kömürün yaklaşık 150 yıl, doğalgazın 60 yıl ve petrolün 60 yıllık ömrünün kaldığı hesaplanmaktadır.

Küresel Enerji Tüketiminin Yüzdesel Dağılımı

Dünya nüfusunun yaklaşık beşte birini oluşturan sanayileşmiş gelişmiş ülkeler, küresel enerjinin yaklaşık beşte dördünü (4/5) tüketmektedir.

Yirminci Yüzyıl Başında Dünya Enerji Tüketimi

20. yüzyılın başında dünya toplam enerji tüketimi yaklaşık 0,5 milyon TEP düzeyindeyken, aynı yüzyılın sonunda bu miktar 9 milyon TEP seviyesine çıkmıştır.

Tarihsel Petrol Krizleri Dönemi

Yenilenebilir ve alternatif enerji kaynaklarına yönelik arayış ve Ar-Ge çalışmaları dünyada 1970-1980 zaman diliminde üst üste yaşanan iki büyük petrol krizinden sonra yoğunlaşmıştır.

Sınavda Dikkat Et

Einstein'ın 1948 yılındaki enerjinin madde olduğu ispatı ve termodinamik ilkeleri sıkça soru konusu olabilir; dikkat edin.
Primer (birincil) ve sekonder (ikincil) enerji kaynakları arasındaki farkı çok iyi kavrayın; elektrik üretiminin sekonder olduğunu unutmayın.
Fosil yakıtların (kömür, petrol, doğalgaz) tahmini ömürleri (150 yıl kömür, 60'ar yıl petrol ve doğalgaz) sayısal sınav sorularında gelebilir.
Çin'in 2001-2011 arası %151'lik enerji tüketim artış oranı ve petrol varil fiyatlarının 20$'dan 110$'a çıkışı gibi istatistiki rakamları ezberleyin.
Gayrıticari enerji kaynaklarının (odun, tezek) düşük kalori ve nakliye maliyeti nedeniyle uluslararası ticarete konu olmadığını unutmayın.
Sanayi devrimine kadar su ve rüzgârın düzensiz dağılımı yüzünden sanayi tesislerinin 'dağınık' olduğunu, kömürle birlikte ise 'toplulaştığını' karıştırmayın.
Gelişmiş ülkelerin dünya nüfusunun 1/5'ine sahip olup enerjinin 4/5'ini tüketmesi, gelişmekte olanların ise tam tersi oranlara sahip olduğu çelişkisine dikkat edin.