Dünyanın En Temel Sorunu: Artan Enerji İhtiyacı ve Çözüm Yolları

İnsanoğlu, yeryüzünde dolaşmaya başladığı ilk andan beri enerjiye ihtiyaç duyuyor. İlk olarak ateşin bulunması ile enerjide bir devrim yapan insanlık, ikinci devrimi ise elektriğin keşfiydi. Elektriğin keşfine kadar enerji aktarım yolumuz ateşti. Ortamı aydınlatmak için kullanılan yağ lambaları esasında yanarak ışık sağlıyordu. Isınmayı odun ve kömür yakarak, yine ulaşımı odun ve kömür sobalarında suyu buharlaştırarak sağladık. Giysilerimizi, silahlarımızı, yiyeceklerimizi, kısacası her şeyi alevin gücünü ehlîleştirerek üretmeyi başardık.

Elektriğin keşfi ile birlikte ise özellikle 1800’lü yıllardan itibaren insanlık yeni bir çağa giriş yaptı. Elektrik ile birlikte iletişim inanılmaz bir şekilde hızlandı ve kolaylaştı. Sadece bu bile medeniyetimizin 200 yılda olağandışı bir hızla ilerlemesi ve gelişmesine sebep oldu, ancak tek artısı bu değildi. Sanayide üretim elektrik motorları ile birlikte ciddi oranda arttı, aydınlatmada elektrikle çalışan ampuller kullanılmaya başlandı. Hane elektriğinin kullanıma girmesiyle vatandaşların yaşam kalitesi ciddi oranda arttı. Bilgisayarlar, elektrikli otomobiller, dijital araç gereçler, telefonlar, piller ve daha birçok icadın önü açıldı.

Elektrik üretimimiz ve tüketimimiz

Elektrik tüketimimiz, yeni teknolojiler geliştirmemiz ve mevcut teknolojilerin her yıl daha fazla insan tarafından kullanılması neticesinde her geçen yıl ciddi oranda artmakta. 2022 yılında dünyada toplam harcanan elektrik 25.000 terawatt-saate ulaştı. Bu sayının ilerleyen yıllarda çok daha hızlı bir şekilde artması bekleniyor. Medeniyetimizin lokomotifi olan elektrik, başlıca internet, veri depolama, bilgisayar ve diğer dijital teknolojilerde olmak üzere modern hayatın vazgeçilmezi, bağımlılığı olmuş durumda. Günümüzde elektrik olmadan hiçbir sistemin devamlılığı sağlanamaz. Sağlık, güvenlik, eğitim, ulaşım, iletişim ve altyapı hizmetleri gibi kritik hizmetler tamamen elektriğe bağımlıdır.

Tabi bu geçen sürede elektrik tüketim sistemlerimiz gibi üretim sistemlerimizi de çeşitlendirdik. İlk başta kömür kullanan termik santrallerle üretilen elektrik, zamanla nükleer santrallerde fisyon tepkimesi, güneş panelleri, rüzgâr gülleri, dalga santralleri, doğalgaz termik santralleri, jeotermal santraller, hidroelektrik enerji santralleri gibi birçok farklı tesiste üretilmeye başlandı. 2022 yılında toplam elektrik üretimimiz 29.000 terawatt-saat’i geçmiş durumda. Bununla beraber hala aslan payı yüzde 35 ile hala kömür termik santrallerinde.  Doğalgazın payı yüzde 22 iken, nükleer enerjinin payı yüzde 10 civarında. Yenilenebilir enerji kaynaklarının ise payı yüzde 25 civarında.

Fosil yakıt sorunsalı

Sürekli gelişen medeniyetimiz, gittikçe daha fazla enerji talep ediyor. Bu ihtiyacı beslemek içinse maalesef daha fazla fosil yakıt kullanıyoruz ve bu yüzden iklim değişikliği hızla daha ciddi bir sorun haline geliyor. Bugün küresel ısınmanın en büyük faktörü olan Elektrik üretiminde fosil yakıt kullanımı hala artma eğiliminde. Ancak bu sonsuza kadar süremez. Küresel ısınma ve iklim değişikliğini bir kenara bıraksak bile, hem fosil yakıt kaynakları tükenmenin eşiğine yaklaşıyor hem de artan enerji talebini karşılayacak verimlilikte değil. Tüketimin bu seviyede artmaya devam etmesi durumunda, 2100 yılına kadar petrol başta olmaz üzere fosil yakıtların tükenmeye başlayacağı düşünülüyor.

Tüm bunların üstüne bu kaynakların çıkarıldığı ülkeler ya gereğinden fazla zengin ya da aşırı derecede fakir oluyor. Hâkim güçlerin işgaline, iç karışıklıklara, ambargolara maruz kalan bu devletler için fosil yakıtlar bir hediyeden çok bir laneti simgeliyor.  Irak, Libya, Suriye, Venezüella ve Nijerya gibi ülkeler bu kaynaklar yüzünden zenginleşeceği yerde fakirleşmiş, iç karışıklıklarla ve savaşlarla dolu tehlikeli ülkeler haline gelmişlerdir.

Nükleer enerji

Nükleer enerji, iki temel nükleer tepkimeye dayanır. Bugün de Nükleer santrallerin temelini oluşturan fisyon ve termonükleer bombalarla güneşin ana çalışma mekanizması olan füzyon.

Günümüz nükleer santrallerinin tamamı fisyon ilkesine göre çalışmakta. Basitçe büyük atomların parçalanarak daha küçük atomlara dönüşürken enerji açığa çıkarması olarak tarif edilebilecek ilke, nükleer enerjimizin temelini oluşturmaktadır. Yakıt olarak çoğunlukla uranyum ve plütonyum kullanılmakta olup, toryumun da kullanılması için çalışmalar sürmektedir. Fisyonun en temel sorunu tepkime esnasında radyoaktivite yaratması ve geriye atık olarak da radyoaktif atık ortaya çıkarması. Ayrıca nükleer reaktörlerin işletim maliyetleri çok düşük olsa da ilk kurulum maliyetleri çok yüksektir. Örneğin Türkiye’de inşası devam eden Akkuyu Nükleer santralinin tahmini maliyeti 10 milyar doların üzerindedir. Üstelik bu santraller normal şartlarda oldukça güvenli olsalar da herhangi bir kaza durumunda çevreye Çernobil ve Fukuşima gibi ciddi zararlar verme potansiyeline sahiptir. Ancak ürettikleri radyoaktif atık bir yana, şu anda en temiz ve en güvenli enerji üretim yöntemimiz olmaya devam etmektedir. Ama en büyük artısı, ülkeler için enerji bağımsızlığına giden yol olmasıdır. Ukrayna savaşından sonra özellikle Rusya’nın Avrupa ülkelerine uyguladığı petrol ve gaz ambargosuyla beraber, enerji bağımsızlığının ne kadar kritik olduğu bir kez daha anlaşıldı.

Bir diğer nükleer tepkime türü olan füzyon ise şu an için verimlilikten oldukça uzaktır. Daha küçük atomların birbirlerine kaynaşırken enerji açığa çıkarmaları esasına dayanan tepkime hem ucuz hem de güvenli bir enerji üretim biçimidir. Geleceğin enerji kaynağı da olacak olan füzyonla ilgili verimlilik sorununu çözmek için dünya genelinde füzyon araştırmalarına on milyarlarca dolar harcanmaktadır. Ancak bu enerji çeşidinin ticari olarak kullanılabilmesi için aşılması gereken daha birçok sorun vardır. Fakat aşıldığı taktirde medeniyetimizin çağ atlayacağını söylemek yanlış olmaz. Hidrojen gibi evrende en çok bulunan elementin yakıt olarak kullanıldığı füzyon, aynı zamanda son derece güvenilir bir tepkimedir. Neredeyse bedava ve sorunsuz bu enerji kaynağı kuşkusuz geleceğin ta kendisidir.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının gerçekleri

Yenilenebilir enerji kaynakları; rüzgâr, su, güneş, jeotermal gibi dünyanın kendini tekrar eden mekanizmaları ya da doğrudan yıldızımız güneşten alınan güçle elektrik üreten enerji kaynaklarıdır.  Fosil yakıtların aksine tükenme gibi bir tehlikeyle karşı karşıya değillerdir, ancak onlar gibi de stabil bir şekilde elektrik üretemezler. Değişen hava koşulları neticesinde üretim potansiyelleri artıp azalabilmektedir. Stabil olmamalarının yanında belki de en ciddi sıkıntıları, aslında göründükleri kadar temiz olmamalarıdır. Evet, fosil yakıtlar gibi havaya karbondioksit salmazlar. Fakat bu sistemlerinde birer kullanım ömrü vardır; örneğin güneş panellerinin kullanım ömrü ortalama 30 yılken rüzgâr türbinlerinin ömrü 20 yıl civarındadır. Kullanım ömrü biten bu ve diğer yenilenebilir enerji sistemleri ciddi anlamda çevre kirliliği yaratmaktadır. Üstelik üretim maliyeti de yüksek olan bu sistemlerin, geleceğin enerjisinde baskın üretim sistemi olup olamayacağını ise zaman gösterecek.

Peki ya gelecek hangi kaynağın?

Gelecekte medeniyetimiz dünyanın sınırlarından çıkarak uzayda kolonileşmeye başlayacaktır. Hali hazırda temeli atılan ve işleyen bu süreç, önümüzdeki yıllarda dünya gündeminde daha da çok yer edinmeye başlayacak. Bu gibi karmaşık operasyonlar ve daha fazlası için gereken enerji de sürekli olarak artacaktır. Gelecekteki bu enerji ihtiyacını çözmenin ise en olası yolu nükleer-yenilenebilir enerji karmasında yatmaktadır. Nükleer gücün büyük ve ihtiyacın yüksek olduğu yerleşim ve uzay gemilerinde, yenilenebilir enerjinin ise küçük koloniler, karakollar ve uzay gemilerinde kullanıldığı senaryo geleceğin ta kendisidir. Tabi ki bu yolda aşmamız gereken en ciddi engel füzyon tepkimesinin verimlilik sorununun çözülmesidir. Bu eşiği aştıktan sonra insanlığı yepyeni bir çağ beklemektedir.