Yenilenebilir enerji güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, hidrolik enerjisi (su, yağmur, gelgit, dalga), jeotermal enerji, biyokütle enerjisi gibi doğal olarak yenilenen kaynaklardan elde edilen enerjidir. Doğadaki kaynaklardan sağlanan güç, doğa tarafından daimi olarak takviye edilebilen bir enerji türüdür.
Gelecekte geleneksel yakıtların yerini alması beklenen yenilenebilir enerji elektrik üretimi, ısıtma ve soğutma, ulaşım ve şebekeden bağımsız kırsal yörelerde enerji hizmetleri gibi alanlarda kolaylık sağlar.
Kayıtlı tarihte, geleneksel yenilenebilir enerjinin birincil kaynakları insan emeği, hayvan gücü, yağmur, su gücü, rüzgâr, bitkisel ve hayvansal atıklardı. Günümüzde, temeli aynı olan sistem ve kaynakların teknolojik gelişmelerce desteklenmesiyle, yenilenebilir temiz enerji her geçen gün geleceğe daha umutla bakan, düşük maliyet ve/fakat daha hızlı temin edilip depolanan bir enerji türü niteliği kazanmaktadır.
19. yüzyılın ortalarında kömürün gelişmesinden önce kullanılan enerjinin neredeyse tamamı yenilenebilirdi. Ateş yakmak için geliştirilmiş geleneksel biyokütle biçiminde yenilenebilir enerjinin bilinen en eski kullanımı bir milyon yıldan daha öncesine dayanmaktadır. Yenilenebilir enerjinin muhtemelen ikinci en eski kullanımı, gemileri su üzerinde yüzdürmek için rüzgar gücünün kullanılmasıdır. Bu uygulama yaklaşık 7000 yıl öncesine, Basra Körfezi ve Nil’deki gemilere kadar dayanır.
Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Yenilenebilir enerji kaynakları, sınırlı sayıda ülkede yoğunlaşmış olan fosil yakıtların aksine geniş coğrafi alanlarda bulunmaktadır. Yenilenebilir teknolojiler, enerjinin genellikle insani gelişmenin önemli olduğu kırsal, uzak bölgeler ve gelişmekte olan ülkeler için uygundur. Yenilenebilir enerji teknolojilerinin çoğu elektrik sağladığından, elektriğin ısıya, yüksek verimlilikle mekanik enerjiye dönüştürülmesi gibi ileri elektrifikasyonla bağlantılı olarak uygulanır. Yenilenebilir enerji ile elektrifikasyon daha verimlidir ve bu nedenle birincil enerji gereksinimlerinde önemli tasarruflar sağlar.
Uluslararası kamuoyu araştırmalarında, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir kaynakların teşvik edilmesi için güçlü bir destek var. Yenilenebilir enerjinin ve enerji verimliliğinin hızlı yayılması ve enerji kaynaklarının teknolojik çeşitliliği, önemli enerji güvenliği ve ekonomik faydalar sağlayacaktır. Ayrıca, fosil yakıtların yakılmasının neden olduğu hava kirliliği gibi çevre kirliliğini azaltacak ve halk sağlığının iyileşmesine katkı sağlayacaktır. Enerjisinin doğrudan veya dolaylı olarak elde edildiği güneş, hidro ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının neredeyse 1 milyar yıl daha insanlığa hizmet etmesi bekleniyor. Ancak, bu süreçte Güneş’ten gelen ısı artışına dair öngörü, Dünya yüzeyinde suyun var olamayacağı kadar ısınması anlamına geliyor.
Rüzgar türbinleri ve güneş panelleri gibi bazı yenilenebilir enerji ekipmanlarının düşen maliyetleri, iklim değişikliği ve küresel ısınma endişeleri yenilenebilir enerji kullanımının artmasına neden oluyor. Kaynaklara göre, ortalama küresel sıcaklıklardaki artışı 2.0°C düşürebilmek için, yenilenebilir enerjinin enerji karışımındaki toplam payının (güç, ısı ve ulaşım dahil) altı kat daha hızla büyümesi gerekiyor.
Güneş enerjisi
Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve parlak ışıktır. Düzlemsel güneş kollektörleri, fotovoltaik (PV), konsantre güneş enerjisi (CSP), güneş mimarisi, yapay fotosentez teknolojilerinde yararlanılmaktadır.
2015 yılı sonu itibarıyla, dünyada üretilen elektriğin %1,2’si PV paneller ile üretilmiştir; yenilenebilir enerjideki payı %5’tir.
Rüzgâr enerjisi
Rüzgârın taşıdığı kinetik enerji binlerce yıldır yel değirmenleri ve yelkenli gemilerde kullanılmıştır, rüzgâr türbinleri sayesinde bu enerjiden elektrik elde edilmektedir.
2015 yılı sonu itibarıyla, dünyada üretilen elektriğin %3,7’si rüzgâr gücü ile üretilmiştir; yenilenebilir enerjideki payı %15,6’dır.
Jeotermal enerji
Jeotermal enerji yerkürenin iç ısısıyla ısınan yeraltı sularının, ısı merkezindeki sıcak bölgeden yeryüzüne yayılarak çıkmasını ifade eder. Jeotermal Enerji, ısıtmada ve elektrik üretiminde kullanılır.
Hidrolik enerji
Hidrolik güç ya da su gücü düşen veya hızlı akan suyun enerjisinden elde edilen güçtür. Antik çağlardan beri hidrolik güç bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak birçok türde su değirmeninde, sulamada ve farklı türde mekanik cihazları; buğday değirmenlerini, hızarları, dokuma fabrikalarını, liman vinçlerini, cevher ufalayıcılarını, büyük güçlü çekiçleri, asansörleri, endüstriyel merdaneleri ve tamburları çalıştırmak için kullanılmıştır. Basınçlı hava üretmek için düşen suyla çalışan pompalar, kimi zaman başka mekanizmalara belli mesafeden güç vermek için kullanılmıştır. Günümüzde dünyada üretilen elektriğin önemli bir kısmı hidroelektrik santrallerinde üretilmektedir.
2015 yılı sonu itibarıyla, dünyada üretilen elektriğin %16,6’sı hidrolik güçle üretilmiştir; yenilenebilir enerjideki payı %70’tir.
Okyanus enerjisi olarak da adlandırılan Deniz Enerjisi okyanus dalgaları, gelgitler, tuzluluk ve okyanus sıcaklığı farklılıkları tarafından taşınan enerjiyi ifade eder. Suyun dünya okyanuslarındaki hareketi, devasa bir kinetik enerji deposu veya hareket halindeki enerji yaratır. Bu enerji, elektrik üretmek için kullanılabilir.
Biyokütle enerjisi
Doğa da yaşamını sürdüren hayvan ve bitki atıkları ile üretilen enerji çeşididir. Çiftlik hayvanlarının dışkıları, ölü ağaçlar ile enerji üretilmektedir. Hayvan atıkları ile biyogaz, bitkilerden ise biyodizel de üretilmektedir.
Ağaçlar ve otlar gibi gıda dışı kaynaklardan türetilen selülozik biyokütle, etanol üretimi için bir hammadde olarak geliştirilmektedir. Etanol, saf haliyle araçlar için yakıt olarak da kullanılabilmekle birlikte, çoğunlukla oktanı artırmak ve araç emisyonlarını iyileştirmek için bir benzin katkısı olarak kullanılır.
Biyodizel, saf haliyle araçlar için yakıt olarak kullanılabilir, ancak genellikle dizel motorlu araçlardan partikül, karbon monoksit ve hidrokarbon seviyelerini azaltmak için bir dizel katkı maddesi olarak kullanılır.
Pazar ve endüstri eğilimleri
ABD’de yenilenebilir enerji istihdam yaratmada kömür veya petrolden daha etkili olmuştur. 2016 yılında ABD’de sektördeki istihdam yüzde 6 artarak yenilenemeyen enerji sektöründe istihdamın yüzde 18 azalmasına neden oldu. Dünya çapında, yenilenebilir enerji kaynakları 2016 itibariyle yaklaşık 8,1 milyon istihdam sağlıyor.
2017 yılında küresel olarak yenilenebilir enerji endüstrileriyle ilişkili tahmine göre 7,7 milyon istihdam edilen çalışan vardır ve güneş fotovoltaikleri en büyük yenilenebilir işvereni durmunda.
Fosil yakıtların aksine, yenilenebilir yakıtlar herhangi bir ülkede üretilebilir ve stratejik bir avantaj yaratır.
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), dünya çapında yenilenebilir enerjinin benimsenmesini teşvik eden hükümetler arası bir kuruluştur. Somut politika tavsiyeleri sağlamayı ve kapasite geliştirme ve teknoloji transferini kolaylaştırmayı amaçlamaktadır. IRENA, IRENA’nın tüzüğünü imzalayan 75 ülke tarafından 2009 yılında kuruldu. Nisan 2019 itibarıyla IRENA’nın 160 üye ülkesi bulunmaktadır.
İklim değişikliğine ilişkin 2015 Paris Anlaşması, birçok ülkeyi yenilenebilir enerji politikaları geliştirmeye veya iyileştirmeye motive etti. 2017’de toplam 121 ülke bir çeşit yenilenebilir enerji politikası benimsedi.
Hedef
Verilere göre, 2015 yılı sonu itibarıyla, dünyada üretilen elektriğin yaklaşık %23,7’si yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak üretilmiştir. ön görülere göre 2014’te 5288 TWh (terawatt.saat) olan yenilenilenebilir enerjiden elektrik üretimi 2040’lara gelindiğinde 10000 TWh’ın üzerinde olacak. 2017 yılı yenilenebilir enerji kaynakları insanların küresel enerji tüketimine% 19,3 ve elektrik üretimine% 24,5 katkıda bulundu. Bu enerji tüketimi %8,9 geleneksel biyokütleden, %4,2 ısı enerjisi (modern biyokütle, jeotermal ve güneş ısısı), %3,9 hidroelektrikten ve kalan%2,2 ise rüzgar, güneş, jeotermal ve diğer biyokütle cinsinden elektrik. Yenilenebilir enerji sistemleri hızla daha verimli ve ucuz hale geliyor ve toplam enerji tüketimindeki payları artıyor. 2019 itibariyle, dünya çapında yeni kurulan elektrik kapasitesinin üçte ikisinden fazlası yenilenebilir enerji. Yenilenebilir enerji ve doğalgaz alımının artması nedeniyle kömür ve petrol tüketimindeki artış 2020’ye kadar sona erebilir.
Ulusal düzeyde, dünyadaki en az 30 ülke halihazırda enerji arzının yüzde 20’sinden fazlasını yenilenebilir enerjiden sağlamaktadır. Ulusal yenilenebilir enerji piyasalarının önümüzdeki on yılda ve sonrasında güçlü bir şekilde büyümeye devam edeceği tahmin edilmektedir. Bazı yerler ve en az iki ülke, İzlanda ve Norveç halihazırda tüm elektriğini yenilenebilir enerjiyi kullanarak üretiyor ve diğer birçok ülke gelecekte %100 yenilenebilir enerjiye ulaşmak için hedef belirledi. Dünya çapında en az 47 ülke halihazırda yenilenebilir kaynaklardan elde edilen elektriğin yüzde 50’sinden fazlasına sahip.
2040 yılına kadar, yenilenebilir enerjinin kömür ve doğal gaz elektrik üretimine eşit olacağı öngörülüyor. Danimarka, Almanya, Güney Avustralya eyaleti ve bazı ABD eyaletleri dahil olmak üzere çeşitli yargı bölgeleri, değişken yenilenebilir enerji kaynaklarının yüksek entegrasyonunu sağlamış durumda. Örneğin, 2015 yılında rüzgar enerjisi Danimarka’da elektrik talebinin% 42’sini, Portekiz’de %23,2’sini ve Uruguay’da% 15,5’ini karşıladı.
Büyük ölçekli yenilenebilir enerji ve düşük karbonlu enerji stratejilerinin yaygın bir şekilde uygulanmasının önündeki engeller politiktir, teknolojik değildir. Pek çok uluslararası çalışmayı gözden geçiren 2013 Post Carbon Pathways raporuna göre, kilit engeller şunlardır: iklim değişikliğinin reddi, fosil yakıt lobisi, siyasi hareketsizlik, sürdürülemez enerji tüketimi, modası geçmiş enerji altyapısı ve finansal kısıtlamalar.
Gelişen teknolojiler
Diğer yenilenebilir enerji teknolojileri hala geliştirme aşamasındadır ve selülozik etanol, sıcak kuru kaya jeotermal enerjisi ve deniz enerjisini içerir. Bu teknolojiler henüz yaygın olarak görülmemektedir veya sınırlı ticarileşmeye sahiptir. Birçoğu ufukta ve diğer yenilenebilir enerji teknolojileriyle karşılaştırılabilir potansiyele sahip olabilir, ancak yine de yeterince dikkat çekmemiştir.
Yenilenebilir enerjinin jeopolitiği
2010’dan itibaren, artan yenilenebilir enerji kullanımının jeopolitik etkileri hakkında tartışmalar arttı. Eski fosil yakıt ihracatçılarının uluslararası ilişkilerdeki konumlarının zayıflayacağı ve bol miktarda yenilenebilir enerji kaynaklarına sahip ülkelerin güçleneceği iddia edildi. Ayrıca yenilenebilir enerji teknolojileri için kritik malzemeler açısından zengin ülkelerin uluslararası ilişkilerde öneminin artması bekleniyordu.
Eski fosil yakıt ihracatçılarının güç kaybetmesi beklenirken, eski fosil yakıt ithalatçılarının ve yenilenebilir enerji kaynakları bakımından zengin ülkelerin konumlarının güçlenmesi bekleniyor.
Sonuç
Rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi gibi kaynaklardan yenilenebilir elektrik üretimi değişkendir, bu da kapasite faktörünün azalmasına neden olur.
Yenilenebilir enerji kaynaklarının arazi alanı başına güç yoğunluğu en iyi ihtimalle fosil veya nükleer enerjiden üç kat daha küçük olduğundan, yenilenebilir enerji santralleri, özellikle yoğun nüfuslu ülkelerde çevresel endişelere ve yerel halkın muhalefetine neden olan binlerce hektar alanı kaplama eğilimindedir. Güneş enerjisi santralleri ekilebilir arazi ve doğa rezervleriyle rekabet ederken, karadaki rüzgar çiftlikleri hem insanları hem de vahşi yaşamı etkileyen estetik kaygılar ve gürültü nedeniyle muhalefetle karşı karşıya kalır.
İnşa edilen yenilenebilir enerji tesislerinin dünya genelinde bitki ve hayvan türlerinin yaşam alanlarını tehdit ettiğine dair iddialar var. Önemli olan, yenilenebilir enerji tesislerinin biyoçeşitliliğe zarar vermeyecekleri yerlere kurulmasını sağlamaktır.
Biyokütle ve biyoyakıtların CO azalmasına katkıda bulunma yeteneği ve emisyon açısından yandığında büyük miktarda hava kirliliği yayar. Dahası, biyokütle ve biyoyakıtlar büyük miktarlarda su tüketir. Rüzgar enerjisi, fotovoltaik ve hidroelektrik gibi diğer yenilenebilir kaynaklar su tasarrufu yapma, kirliliği azaltma ve emisyon, CO’yi azaltma avantajına sahiptir.
Fotovoltaik panellerin, rüzgar türbinlerinin ve pillerin üretimi önemli miktarlarda nadir toprak elementleri gerektirir ve önemli sosyal ve çevresel etkiye sahip olan madencilik faaliyetlerini artırır. Nadir toprak ve radyoaktif elementlerin (toryum, uranyum ve radyum) birlikte oluşması nedeniyle, nadir toprak madenciliği düşük seviyeli radyoaktif atıkların üretilmesine neden olur.
Projelerin, genel olarak geniş bir kamu desteği ve yerel toplulukların rızası olması halinde başarı şansı yüksektir. Bu, topluluklara hem söz hakkı hem de pay vermek anlamına gelir. Almanya ve Danimarka gibi ülkelerde birçok yenilenebilir proje, özellikle kooperatif yapılar aracılığıyla topluluklara aittir ve yenilenebilir enerji dağıtımına önemli ölçüde katkıda bulunur.
Yenilenebilir enerji teknolojileri pazarı büyümeye devam ediyor. Yüksek petrol fiyatları, petrol savaşları, petrol sızıntıları, elektrikli araçların ve yenilenebilir elektriğin teşviki, nükleer felaketler, tüm canlıların geleceğine dair artan iklim değişikliği endişeleri ve bunlarla birlikte artan resmi destekler, teşvikler, yenilenebilir enerji mevzuatındaki kolaylıklar bu husustaki ticareti yönlendiriyor.
Yenilenebilir enerjinin, elektrik enerjisine olan sürekli artan katkı ve başarısına rağmen, fosil yakıtların hakim olduğu ülkelerin bu gücü yenilenebilir kaynaklardan alma planı yok. Yalnızca İskoçya ve Ontario, yüksek doğal gaz arzı nedeniyle kömür yakmayı bıraktı. Ulaşım alanında, fosil yakıtlar daha da kökleşmiş durumda ve çözüm bulmak daha zor. Kyoto Protokolü’nden yirmi yıl sonra fosil yakıtlar hala birincil enerji kaynağımız ve tüketim artmaya devam ediyor.
Uluslararası Enerji Ajansı, yenilenebilir teknolojilerin yaygınlaştırılmasının genellikle elektrik kaynaklarının çeşitliliğini artırdığını ve yerel üretim yoluyla sistemin esnekliğine ve merkezi şoklara direncine katkıda bulunduğunu belirtti.
