Düz Ovadan Akan Sudan Elektrik Üretimi

Tekniğin Bilinen Durumu

Dünyamızın enerji ihtiyacı aydınlatmadan üretime, ulaşımdan teknolojiye her alanda hızla artarak devam etmektedir. Bu ihtiyaç büyük ölçüde fosil yakıtlardan ve elektrik enerjilerden sağlanmaktadır. Özellikle son çeyrek yüzyıldaki enerji ihtiyacının bu hızla devam etmesi halinde fosil yakıtların çeyrek asır civarında bir rezervinin bulunduğu göz önüne alınırsa, önümüzdeki yıllarda elektrik enerjisine daha fazla gereksinim olacağı aşikârdır.

Elektrik enerjisinin doğal yollardan elde edilmesi (projemizde olduğu gibi) her türlü canlı yaşamına ve çevreye birçok alanda olumlu etkileri olacak, enerjinin en verimli şekilde üretilmesi sağlanmış olacaktır. Elektrik enerjisinin başlıca üretim yolları barajlara kurulan hidroelektrik santralleri, dizel elektrik motorları, doğalgaz, rüzgâr ve güneş enerjisi ile nükleer santraller olarak sayılabilir. Bu sistemlerle elektrik enerjisi üretimi, maliyet artışından çevre kirliliğine kadar olan birçok olumsuzluğu beraberinde getirmektedir. Barajlardan elektrik enerjisi üretilmesi çok yüksek maliyetler getirmenin yanında barajların tek noktasından barajın debisi oranında belli bir miktarla sabit olarak elektrik enerjisi üretilebilmektedir. Akarsulardan elektrik enerjisi üretmede kullanılan bir diğer yöntem ise tribün sistemleridir.

Tribün sistemlerinde akarsuların debisinin en az 100litre/sn olması gerekmekte aksi takdirde sistemler çalışmamaktadır. Dolayısıyla tribün sistemlerindeki debi sorunu sistemlerin her akarsuya kurulmasına engel olmaktadır. Meyili olmayan akarsularda da elektrik üretimini sağlayan sistemler mevcuttur. Bunlar yılan tribün veya suyun içerisine batırılmış çark sistemleridir. Çarklı sistemlerde çarkın sadece belli bir bölümü suya batırılabilmekte ve bu nedenle de çarkın en alt bölümünde yer alan kürekler haricinde sisteme güç verebilmesi mümkün olmamaktadır. Çarkın diğer küreklerinin de su içerisinde kalacak şekilde çarkın suya batırılması durumunda ise çark, suyun sürtünme kuvveti nedeniyle asla istenilen dönüş hızını ve elektrik eldesini sağlayamamaktadır. Mevcut buluş konusu sistem ile barajdan çıkan aynı debideki suyun yaklaşık %20 meyilli akması halinde baraj maliyetinin ¼ oranda bir maliyetle aynı miktarda elektrik enerjisi üretebileceğimiz gibi, arazinin durumuna göre bu mevcut gücün 3 katına kadar enerji üretilmesi mümkün olacaktır. US 5,834,853 numaralı patent dokümanında nehirden hidro-elektrik enerjisi elde edilmesine ilişkin bir sistem açıklanmaktadır. Bu sistemde akarsudan alınan hareket kendi ekseni etrafında dönme serbestisine sahip birden çok kürek kolları ve şaft vasıtasıyla çarka aktarılmakta ve bir dinamo vasıtasıyla hareket enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülmektedir.  

US 4,241,283 numaralı patent dokümanında da yine birbiri ardına sıralanmış tribünler kullanılmış, akarsuyun akışı yönü bu tribünlere yönlendirilmiş, tribünlerin isteğe göre akarsu ile temasını engelleyecek veya su seviyesinden yükseltecek bir kaldıraç ile donatılmıştır. Ayrıca sistem içerisine girecek nehir suyunun temizlenmesine yönelik bir bariyer kullanılmasını önermektedir. Bu ve benzer buluşlara US 6,551,053 numaralı patent dokümanında da rastlamak mümkündür. Buluşun Çözümünü Amaçladığı Teknik Problemler Buluş ile ulaşılmak istenen barajlardan çıkan sulardan, debisi ne olursa olsun her türlü meyilli akarsulardan, debisi 25 litre/sn olan yeryüzündeki en büyük akarsulara (düz ovada akan sular) kadar bütün akarsulardan, mevcut sistemlerdeki maliyetinin çok çok altında maliyetle 10 kata varan elektrik enerjisi üretimi amaçlanmaktadır. Mevcut buluş sayesinde barajların arkasındaki debisi düşük sulardan dahi elektrik üretilmesi mümkün olduğundan bir akarsu boyunca istenilen sıklıkta buluş konusu sistemin inşası mümkün olmaktadır.

Ayrıca sistem üretim basitliği, bu basitliğe bağlı olarak maliyet düşüklüğü ve dahası gerek akarsuya gerekse inşası sırasında akarsu çevresinde yer alan bitki ve canlı türlerine hiçbir şekilde zararlı olabilecek sonuçlar doğurmamaktadır. Ayrıca yine buluş konusu sistem sayesinde barajlarda olduğu gibi ayrı bir göl oluşması durumu ile karşılaşılmamakta, akarsular içerisindeki balıklarında gör yolları tıkanmadan çevresel etki en aza indirilmektedir. Yine sistemin bir baraja nispetle kolaylıkla demontesinin sağlanabilir olması akarsu üzerindeki ulaşımı ve nehirlerin olağan akış düzenini de engellememektedir. Ayrıca yine eski sistemlerde olduğu gibi akarsuların debisini arttırmak için kanal daraltma ve nehir üzerinde nehrin dokusunu bozabilecek diğer inşai işlemlerin yapılmasına gerek kalmamaktadır.

Mevcut buluşta sistemin ana parça ve bölümleri temel olarak nehrin üzerinde değil nehrin etrafını çevreleyen kara bölümüne yerleştirildiği için nehre en az düzeyde zarar verilemektedir.  Ayrıca çark sistemlerinden çok daha avantajlı olarak buluş konusu sistemde suyun içerisinde sisteme hareket veren ve su içerisinde yer alan tutucuların sayısı çok daha fazladır ve bu sayısal fazlalık çarkın su içerisine batırılmadan ve çarkın dönüş hızı suyun sürtünme kuvvetine bağlı olmadan arttırılmış olmaktadır. Düz ovada akan sularda mevcut sistemlerde çarkın ne kadarı suya batarsa batsın ancak suyun geliş yönündeki küreklerden çarkın en alt noktasındaki birkaç kürek çarkı döndürme gücünü kullanırken, buluş konusu sistemde bunun 10 katı miktarındaki kürek dönen daireyi döndürmede kullanılacaktır ki bu da 10 kat fazla enerji demektir.

Buluş konusu alternatif bir sistem de ise önceki sistemlerde olduğu gibi doğrudan suyun itme gücünde ek olarak yukarıdan akan sularda yer çekiminden de faydalanılmakta ve bu sefer akarsuyun içerisine batırılmış bir şekilde duran küreklerin yerine yukarıdan akan suyu haznelerinde toplayarak eğimli olarak yerleştirilmiş dönen daireye yerçekimine bağlı olarak güç verilmesi sağlanmaktadır. Daire dönüşünü tamamladığından hazneler içerisindeki sular akarsuya yeninden dökülmektedir. Böylece haznelerin yukarı çıkarılmasında ekstra güç kullanılmasına da gerek kalmamaktadır. Özetleyecek olursak alternatif olarak suyun çarpma gücüyle dönen çark sistemi yerine, üzerindeki su haznelerinde toplanan suyun meydana getirdiği ağırlığın oluşturduğu yerçekimi kuvveti ile dönme elde edilen bir sistem de işbu buluş ile koruma altına alınmak istenmektedir.