Uçurtma Enerjisi Uçurtmadan elektrik üretmek...
İstanbul Uçurtmacılar Derneği
Çevre sorunlarıyla boğuşan ve giderek kirlenen dünyamızda, doğaya en çok zarar veren unsurlardan biri de enerji elde etme yöntemleridir. Başta termik santral ve HES’ler olmak üzere, bazı enerji kaynaklarının gezegene verdiği zararlar tartışıladursun, dünya yeni ve daha çevreci bir elektrik elde etme yöntemini keşfetti; uçurtmadan elektrik üretme.
Dünya giderek kalabalıklaşıyor ve enerji ihtiyacı her geçen gün biraz daha artıyor. Enerji ihtiyacı artıkça da hükümetler ve tedarikçiler kaynak arayışına gidiyor. Artan talep, bazen insanoğlunu yaşadığı gezegene zarar veren yöntemler uygulamaya itiyor.
Fosil yakıtların giderek tükenmesi, yeni ve çevreci elektrik üretme yöntemleri arayışına itiyor. İşte bu arayıştan da ilginç ve ilginç olduğu kadar da çevreci bir yöntem doğdu; Enerji uçurtmaları… Bilim adamları, yüksek irtifada uçurtma santralleri kurmak için harekete geçti. Bunun sonucunda da uçurtma hareketlerinden enerji elde etmenin yolu bulundu. Sistem aslında zor değil.
Uçurtmadan enerji elde etme teknolojisi, otomatik olarak kontrol edilen ipli kanatların uçuşundan (sörf veya yelken açmak için kullanılan güç uçurtmaları gibi) yararlanarak yüksek irtifalı rüzgar enerjisini elektriğe dönüştüren yenilikçi bir teknoloji.
Hollanda’da yapılan bir araştırmada, yerde jeneratöre zincirle bağlanan ve 800 metre yüksekliğe bırakılan bir uçurtmanın 10 kW elektrik ürettiği belirlendi. Uçurtma sisteminden 100 MW’lık enerji elde edilmesi, 100 bin evin elektriğinin bu sistemle karşılanabilmesi anlamına geliyor.
Günümüzde rüzgardan elektrik üretiminde kullanılan irtifa 200 metre ile sınırlıdır. Daha yüksek irtifalardaki rüzgar, çok daha güçlü ve kalıcıdır. İşte uçurtmadan enerji elde etme yöntemi, yüksek irtifalardan yararlanmak için geliştirilmiştir. Bu yöntemde 14, 25 veya 50 metrekare genişliğinde uçurtmalar kullanılmaktadır.
Uçurtma enerjisinin tarihçesi
Uçurtma enerjisi üretmeyle ilgili ilk araştırmalar, 1993 yılında Wubbo Ockels tarafından başlatılmıştır.Araştırmayı yapan grubun başkanlığını yürüten Prof. Ockels`a destek veren Google ise yerden 800 metre yükseğe çıkabilen uçurtmalar için yatırım yaptı. Firma, bir Amerikan uçurtma imalatçısı ile anlaşarak bu işe 10 milyon dolar yatırdı. İngiliz ve Amerikan uçurtma üreticilerinin yanı sıra İtalyanlar da olabildiğince yükseğe çıkabilen uçurtma üretmek için çalışmalarına hız verdi.
Onu 1997 yılında merdivenli çekme teknolojisi için yapılan patent başvurusu izlemiştir. Araştırma grubu 2005 yılında kurulmuştur ve günümüzde 7 çalışan üye ve yaklaşık aynı sayıda yüksek lisans öğrencisinden oluşur. Hava (uçuş) kaynaklı rüzgar enerjisi, Delft Teknoloji Üniversitesi’nde, 2010 yılında 70’den fazla öğrenciyi çeken “Uçurtma Gücü Üretme ve İtme Gücü” ve “Rüzgar Gücü” adlı iki yüksek lisans dersine konu olmuştur.
“KITEnergy Teknolojisi” ilk olarak 2007 yılında enerji sektörde çalışan bir şirketin ürünü olarak piyasaya çıkarıldı (Sequoia Automation). İtalyan dizaynı bir ürün olan bu teknoloji, kullanılabilirliği ve yatırım kolaylıkları sayesinde, nerdeyse dünya üzerinde her yerde uygulanabilir bir teknoloji olarak lanse edildi.
Uçurtma enerjisi nasıl elde edilir?
Sistem, bağlama ipi sarılıp çözüldükçe değişen, periyodik olarak pompalama yapılan döngülerle çalışır. İp çözülürken, uçurtma yüksek hızda (70 - 90 km/h) sekiz haneli manevrayla uçar. Bu da, yüksek bir çekme kuvveti yaratır (7 m/s rüzgar hızında 3.1 kN) ve bu kuvvet makara ve bağlı olan 20 kW’lık jeneratörle elektriğe dönüştürülür. Maksimum ip uzunluğuna ulaşıldığında, (yönlendiren) arka ipler serbest bırakılır ve uçurtmanın gücü sona erer, öyle ki tüm kanat döner ve rüzgara uyum sağlar. Makara/jeneratör modülü, vinç gibi kullanılarak, uçurtma bir sonraki pompalama döngüsüne başlaması için ilk pozisyonuna geri çekilir. Gücü sona erdirmek, ip sararken çekme kuvvetini % 80 oranında azaltır ve bu nedenle ip sararken harcanan enerji ip sökme sırasında ortaya çıkan enerjinin sadece bir kısmıdır. Bu teknolojinin en önemli unsuru, makara/jeneratör modülünün otomatik kontrolü ve senkronizasyonu, ve uçurtmanın uçuş dinamikleridir.
Uçurtmalar, dünyada güçlü ve sürekli rüzgarların estiği her yerde, yerden 500 ila 1000 metre yukarıda çalışır ve uygun dönen mekanizmalar ve elektrik jeneratörleri ile iplerin çekme kuvvetini mekanik ve elektriksel güce dönüştürerek yer seviyesinde elektrik üretilir.
Uçurtma enerjisi jeneratörleri, güçlü ve sürekli rüzgarların bulunduğu her yerde, rüzgar kulesi teknolojisinin ulaştığı 50-150 m’den çok daha yüksek irtifalarda çalışacaktır. Bu da üretilen yıllık enerjinin çok daha yüksek miktarlara ulaşması anlamına gelir. Rüzgarın aralıklı olması nedeniyle, bir rüzgar jeneratörünün yıl boyunca ürettiği ortalama güç, kapasite faktörünün (CF) gösterdiği gibi itibari gücün sadece bir kısmıdır.
Uçurtma enerjisi (KITEnergy) teknolojisi, günümüzdeki rüzgar teknolojisinden en az iki kat daha yüksek CF değerlerine ulaşır, böylece aynı maliyetle bile ekonomik getiriyi en az iki katına çıkarır. Esasen daha önce belirtilen yapısal nedenlerden dolayı, KITEnrgy-yoyo’nun itibari gücünün MW bazında maliyetinin, rüzgar kalesinden daha düşük olması beklenmektedir. Ayrıca mevcut rüzgar teknolojisine elverişli olmayan yerler de Uçurtma enerjisi teknolojisiyle ekonomik olarak uygun hale gelebilir.
Tüm yenilenebilir enerji teknolojileriyle karşılaştırıldığında yüksek irtifalı rüzgar metre kare başına en fazla enerjiye (W/m2) sahiptir. 800 m’de bulunan rüzgar gücü, yerden yaklaşık 80 m yükseklikte çalışan mevcut rüzgar türbinlerinin gücünden 4 kat daha fazladır.
Uçurtma enerjisi teknolojisi, bir rüzgar çiftliği kurulduğu düşünüldüğünde mevcut rüzgar türbinlerinden 7 kat daha yüksek bir güç yoğunluğuna ulaşabilir. Bu kadar yüksek rakamlara, rüzgar çiftliğinin yerleşim optimizasyonundaki yüksek esneklikle, diğer bir deyişle kanatların farklı irtifalarda uçabilmesi böylece aerodinamik etkileşimin engellenmesi sayesinde ulaşılabilir. Esasen elde edilen sonuçlar, bu teknolojinin fosil enerjiden daha düşük üretim maliyetleriyle neredeyse her yerde büyük miktarlarda yenilenebilir enerji üretme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.
Dünya harekete geçti
Bilim adamları uçurtmadan 50 kW`lık elektrik üretmek için kolları sıvadı. “Ladermill” adını verdikleri çalışmada bu sefer daha fazla uçurtma kullanılacak. Almanya'da projenin uygulama safhasına geçildi; ilk denemeler olumlu geçti. İngiltere Rüzgar Enerjisi Kurumu ise kapılarının projeye açık olduğunu duyurdu. Günümüzde, Avrupa'da MW/saat’ine 43 Euro verilen elektriği 1,5 Euro'ya yani yaklaşık 30 kat daha ucuza üretebilen bu teknolojiye, geleceğin teknolojisi olarak bakılıyor ve pek çok hükümet, kurum ve kuruluş konuyla ilgili araştırmalara büyük destekler sağlıyor.
Türkiye’nin bir uçurtma müzesi var
Mehmet Naci Aköz
İstanbul Uçurtmacılar Derneği Başkanı
Sokak oyunları kültürünün bir parçası ve çocukluğumuzun vazgeçilmez eğlencelerinden biri olan uçurtmanın ülkemizde bir müzesi olduğunu biliyor muydunuz? İstanbul Üsküdar’da bulunan Üsküdar Belediyesi Mehmet Naci Aköz Uçurtma Müzesi, dünyanın çeşitli ülkelerinden gelmiş binlerce uçurtma ve uçurtmayla ilgili malzemesiyle, ziyaretçilerine hem görsel bir şölen sunuyor hem de ülkemizdeki uçurtma kültürünün yaşatılmasına katkıda bulunuyor.
Milattan Önce 300’lü yıllarda Çin’de doğan, 13. yüzyılda Avrupa’ya, 15. yüzyılda ise ülkemize ulaşan uçurtma, eskimeyen sokak oyunlarımız ve oyuncaklarımız arasındaki yerini koruyor. Uzakdoğu’da dini ayinler ve inanışlarda kullanılan, savaşlarda haberleşme aracı olarak kendine yer bulan, batıya geçtiğinde ise pek çok bilimsel deneyde aktif rol alan uçurtma, ülkemizde ise hala bahar oyuncağı olarak algılanıyor.
Uçurtmanın tarihçesi
Uçurtmanın, her ülkenin kendi dilinde bir adı olmasına rağmen ( uçurtma, drachen, vlager, vau, kite gibi ) genelde bilinen adı, “kite”dir. Bu da İngilizce’de adı “kite” olan zarif bir yırtıcı kuştan (Çaylak) gelmektedir.
Uçurtmanın ilk yapılış tarihi olarak çeşitli kayıtlar M.Ö.300 yıllarını gösteriyor.
Uçurtmanın anavatanının Çin olduğu ve Çin’in Weifang şehrinin uçurtmacıların başkenti olduğu çeşitli bilgi ve belgelerle de ifade ediliyor.
Dünyanın en büyük uçurtma müzesi de Çin’in Weifang şehrinde “Dünya Uçurtma Meydanı”nda bulunmaktadır. Bu meydana çakılan 18 yer plaketinden biri de İstanbul Uçurtmacılar Derneğine aittir.
Uçurtma tarihte farklı amaçlarla da kullanılmıştır
1572’de Benjamin Franklin’in şimşeğin elektriksel yapısını uçurtma marifetiyle bulması çok bilinen bir örnektir.
1884’de Guglielmo Marconi, Atlas Okyanusu’nun bir kıyısından diğerine yaptığı radyo yayınlarında uçurtmayı anten yükseltmede kullanmıştır.
1906’da San Francisco depreminin sonuçlarının fotoğraflanmasında uçurtma kullanılmıştır.
Ünlü Niagara Şelalesi’nin üzerindeki ilk köprünün halatlarının karşıdan karşıya geçirilmesi, yine bir çocuğun uçurtması marifetiyle olmuştur.
İstanbul Uçurtmacılar Derneği
Türkiye’nin ilk uçurtmacılar derneği, Mehmet Naci Aköz tarafından, Eyüp Kardeş Uçurtmacılar Derneği adıyla 1997 yılında kuruldu. Dernek 2005 yılında isim değişikliğine giderek “İstanbul Uçurtmacılar Derneği” adını aldı.
İstanbul Uçurtmacılar Derneği, 2005 yılında Avrupa Sportif Uçurtmacılık Federasyonu STACK’a üye oldu ve Mehmet Naci Aköz, STACK’ın Türkiye Milli Direktörlüğüne getirildi.
Dernek bünyesinde Üsküdar’da kurulan Türkiye’nin ilk ve tek Üsküdar Belediyesi Mehmet Naci Aköz Uçurtma Müzesi de dünyanın 26 ülkesinden toplanmış 2 binden fazla uçurtma ve uçurtma ile ilgili malzemeleri sergiliyor. (www.ucurtmadunyasi.com)
