Sanayi Devrimi'nden bu yana enerji üretiminin temelini oluşturan buhar türbinlerinde teknolojik bir kırılma yaşanıyor. Çin, Guizhou Eyaleti'ndeki bir çelik fabrikasında, dünyanın ilk ticari süperkritik karbondioksit (sCO2) enerji jeneratörü olan Chaotan One'ı şebekeye bağladı.
Geleneksel enerji santrallerinde suyun kaynatılarak buhara dönüştürülmesi işlemi yoğun enerji gerektirirken, bilim insanları bu verimsizliği ortadan kaldırmak için uzun süredir çalışıyordu. Çin'in faaliyete geçirdiği yeni tesis, suyu ve buhar fazı değişimini denklemden çıkararak, doğrudan süperkritik haldeki karbondioksiti kullanıyor.
SÜPERKRİTİK CO2 TEKNOLOJİSİ NEDİR?
Karbondioksit, 31°C sıcaklık ve 7,37 MPa basınç değerlerinin üzerine çıkarıldığında "süperkritik" bir hale geçiyor. Bu formdayken CO2, hem gaz hem de sıvı özellikleri sergiliyor; bir gaz gibi bulunduğu kabı tamamen doldururken, bir sıvı yoğunluğuna sahip oluyor.
Bu hibrit durum, türbinleri döndürmek için ideal bir ortam yaratıyor. Gaz benzeri hali sayesinde sistemde daha az dirençle karşılaşılırken, sıvı benzeri yoğunluğu sayesinde türbin kanatlarına daha fazla itme kuvveti uygulanabiliyor. En önemlisi, CO2'yi bu hale getirmek, suyu buhara dönüştürmekten çok daha az enerji tüketiyor.
VERİMLİLİKTE YÜZDE 50 ARTIŞ
Liupanshui'deki çelik fabrikasına entegre edilen tesis, her biri 15 megawatt gücünde iki üniteden oluşuyor. Tesis, fabrikadan çıkan atık ısıyı elektriğe dönüştürmek üzere tasarlandı.
Çin medyasında yer alan verilere göre, Chaotan One'ın geleneksel ısı-buhar teknolojilerine kıyasla net elektrik üretiminde yüzde 50'lik bir artış sağlaması bekleniyor. Genel enerji üretim verimliliğinde ise yüzde 85'in üzerinde bir iyileşme öngörülüyor.
DAHA BASİT, DAHA KOMPAKT
ABD ve Çin arasındaki teknoloji yarışının önemli bir ayağı olan sCO2 teknolojisinde, Çin ticari uygulamaya geçen ilk ülke oldu. Standart buhar çevrimli santrallere göre sCO2 jeneratörleri daha az bileşen içeriyor, daha kompakt bir tasarıma sahip ve bakım süreçleri daha kolay yönetilebiliyor.
Bu gelişme, küçük ve orta ölçekli termal kaynakların enerji üretimi için nasıl daha etkin kullanılabileceğini gösterirken, enerji sektöründe su buharına dayalı asırlık hakimiyetin de sonunu işaret ediyor.
