Güneş enerjisinin yakıtların oluşum evresindeki görevi nedir

+ Yorum Gönder
Yudumla ve Soru(lar) ve Cevap(lar) Bölümünden Güneş enerjisinin yakıtların oluşum evresindeki görevi nedir ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Ziyaretçi

    Güneş enerjisinin yakıtların oluşum evresindeki görevi nedir





  2. 2
    Ensar
    Özel Üye





    Cevap: Güneş enerjisi

    Türkiye güneş kuşağı adı verilen 40o kuzey ve 40o güney enlemleri arasında yer almakta ve güneş enerjisi bakımından orta zenginlikte bir ülke durumundadır. Güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresinin yüksek olmasına karşılık düşük ve orta sıcaklık uygulamalarında sınırlı sayıda kullanılmaktadır. Sanayinin toplam enerji ihtiyacının karşılanmasında güneş enerjisinden yalnızca % 0.1 oranında faydalanılmaktadır. Ülkemizde güneş enerjisi uygulamaları ağırlıklı olarak, güneş toplayıcıları vasıtasıyla düşük sıcaklıkta sıcak su ve sıcak hava üretimi ile sınırlı kalmıştır. Güneş enerjisi uygulamaları; sıcak su üretimi, bitkisel ürünlerin soğutulması ve kurutulması, pişirilmesi, deniz suyunun damıtılması, elektrik üretimi, hacim ısıtılması ve soğutulması, sulama suyunun pompalanması, endüstriyel işlem ısısı üretme, fotokimyasal ve fotosentetik çevrimlerin gerçekleştirilmesi olarak sıralanabilir.
    Güneş enerjisinin üstünlükleri şunlardır: yakıt masrafının olmaması, işletme maliyetinin düşük olması, proses ısısının istenilen sıcaklıkta doğrudan elde edilmesi, enerji kaynağının tükenmez oluşu ve en önemlisi çevreyi kirletmemesidir. Dezavantajları ise; geniş kullanım alanlarına ihtiyaç duyulması, kullanılabilir enerjileri dönüştürme teknolojisinin henüz tam olarak yaygınlaşmaması, ilk yatırım maliyetinin yüksek olması ve gelen enerjinin kesikli ve değişken olmasıdır. Bu dezavantajların ortadan kaldırılması için gerekli teknolojiler üzerinde bilimsel çalışmalar devam etmektedir.
    Güneş enerjisinin ısıl çevrim yöntemi ile toplanması
    Isıl çevrim yöntemi ile güneş enerjisinden yaralanma, günümüzde en fazla uygulama alanı bulmuş ve dolayısıyla en fazla gelişme göstermiş güneş enerjisi teknolojisidir. Isıl çevrimler sonucunda ulaşılabilen sıcaklık limitleri ve aynı zamanda kullanılan teknolojiler bakımından üç grupta toplamak mümkündür.
    3.2.1 Düşük sıcaklık uygulamaları
    Güneş enerjisinden en basit ve en yaygın yararlanma yöntemi, düzlemsel güneş toplayıcıları yardımıyla gelen güneş enerjisinin su, hava veya herhangi bir akışkana iletilmesidir. Düzlemsel güneş toplayıcıları genel olarak; saydam örtü, güneş ışınımını toplayan yutucu yüzey, yüzeye entegre edilmiş taşıyıcı borular, yalıtım malzemesi ve kasadan ibarettir. Bu tip toplayıcıların verimini arttıran en önemli parametre, güneş ışınlarını ısı enerjisine dönüştüren ve bu ısıyı akışkana aktaran yutucu yüzeydir. Yutucu yüzeyde yapılan seçici yüzeyli kaplama ile toplayıcı veriminde önemli artışlar sağlanmaktadır. Düzlemsel güneş toplayıcıları, güneş ışınımını ısı enerjisine dönüştüren en basit ve en yaygın olarak kullanılan araçlardan birisidir. Şekil 3.1'de farklı tipte tasarlanmış güneş toplayıcıları görülmektedir. Toplayıcı verimi; yutucu yüzey kaplamasına, geometrisine ve yüzey için seçilen malzemenin özelliğine bağlı olarak değişir. Bu yüzeyin imalinde bakır, alüminyum, paslanmaz çelik, saç, plastik gibi malzemeler kullanılır. Yutucu yüzey kaplamalarının başlıca görevi güneş ışınımını mümkün olduğu kadar yutması ve ısıya dönüştürmesidir. Yutucu yüzey kaplaması olarak siyah mat boya ve seçici yüzey kaplamaları kullanılır. Şekil 3.2'de siyah boyalı ve seçici yüzeyli plakada güneş ışınımının yutulması ve yayılması arasındaki fark görülmektedir. Yutucu yüzey siyah mat boya ile boyandığında yüzeyin güneş ışınımını yutma oranı %90-98, uzun dalga boylu ışınımı yayma oranı ise %85-92 arasındadır. Yani yüzey yuttuğu ışınımın büyük kısmını geriye vermektedir. Seçici yüzeyli kaplamalarda temel amaç, kısa dalga boylu ışınımın tamamına yakın kısmının yutulması buna karşılık uzun dalga boylu ışınım yayıcılığının en aza indirilmesidir. Böylece plaka sıcaklığı daha fazla artırılarak akışkana daha fazla ısı iletimi sağlanır. Seçici yüzeyler; sıcaklık yükselmesinde daha az ışınım yayarlar, dolayısıyla toplayıcı verimi yüksektir. Yüksek verimli toplayıcıların imalatında en önemli faktör; toplayıcının temelini oluşturan yutucu plakaların güneşten gelen radyasyonu yutması buna karşılık ısınan yutucu yüzeyin geriye enerjiyi yaymamasıdır. İsviçre standardına göre yutucu plakaların optik özellikleri üç sınıfa ayrılmaktadır.







  3. 3
    Ensar
    Özel Üye
    güneş -Oluşumu ve evrimi

    Güneş Sistemi’nin ilk olarak Emanuel Swedenborg tarafından 1734 yılında öne sürülen, daha sonra Immanuel Kant tarafından 1755 yılında genişletilen bulutsu varsayıma uygun olarak oluştuğuna inanılmaktadır. Benzer bir teori Pierre-Simon Laplace tarafından bağımsız olarak 1796′da üretilmiştir.[8] Bu teoriye göre Güneş Sistemi 4,6 milyar yıl önce dev bir moleküler bulutun çökmesi sonucu oluşmuştur. Bu ilk bulutun birkaç ışık yılı genişliğinde olduğu ve birkaç yıldızın doğumuna sebep olduğu sanılmaktadır. Çok eski göktaşlarının incelenmesi sonucunda, ancak çok büyük patlayan yıldızların merkezinde oluşabilecek kimyasal elementlere rastlanması Güneş’in bir yıldız kümesi içinde ve birkaç süpernova patlamasının yakınında oluştuğuna işaret eder. Bu süpernovalardan gelen şok dalgası çevrede bulunan bulutun içinde yüksek yoğunluk bölgeleri oluşturarak iç gaz basıncını yenecek ve içe çöküşe neden olacak kütleçekimsel kuvvetlerin oluşmasına izin vererek Güneş’in oluşmasını tetiklemiş olabilir.

    Sonradan Güneş Sistemi olacak olan ve güneş öncesi bulutsu olarak bilinen bölge 7.000 ile 20.000 GB çapında ve Güneş’in kütlesinden biraz daha fazla bir kütleye sahipti (0,1 ile 0,001 güneş kütlesi kadar). Bulutsu içe doğru çöktükçe açısal momentumun korunması nedeniyle daha da hızlı dönmeye başladı. Bulutsunun içindeki maddeler yoğunlaştıkça içindeki atomlar artan frekanslarla çarpışmaya başladı. Hemen hemen kütlenin tamamının toplandığı merkezin sıcaklığı etrafındaki diske göre giderek daha da arttı.[9] Kütleçekimi, gaz basıncı, manyetik alanlar ve dönüş küçülen bulutsuyu etkiledikçe kabaca 200 GB çapında[9], kendi etrafında dönen gezegen öncesi bir diske dönüştü ve merkezde sıcak ve yoğun bir önyıldız oluştu.

    Güneş’in evriminin bu dönemine benzeyen, genç, birleşme öncesi güneş kütlesine sahip T Tauri yıldızları üzerine yapılan incelemeler sıklıkla gezegen oluşumu öncesi disklerin bu tür yıldızlarla bir arada bulunduğunu gösterir. Bu diskler birkaç yüz gök birimi genişliğe ve en sıcak oldukları noktada ancak bin kelvin sıcaklığa ulaşırlar.

    Yaklaşık 100 milyon yıl sonra içeri çöken bulutsunun merkezinde bulunan hidrojenin yoğunluğu ve basıncı önyıldızın nükleer füzyona başlamasına yetecek miktara gelmişti. Termal enerjinin kütleçekimsel daralmaya karşı durabildiği hidrostatik dengeye ulaşana kadar bu artış devam etti. İşte bu noktada güneş artık tam bir yıldız olmuştu.[17]

    Geride kalan gaz ve tozdan ibaret güneş bulutsusundan çeşitli gezegenler oluşmuştur. Bu oluşumun kaynaşma süreciyle olduğuna inanılmaktadır. Kaynaşma; gezegenlerin merkezde yeralan önyıldız çevresinde dönen toz taneleri olarak başlamaları, yavaş yavaş bir ile on metre çapında topaklar hâline gelmeleri, daha sonra çarpışarak 5 km çapında gezegenciklere dönüşmeleri, ve sonraki birkaç milyon yıl boyunca çarpışmalara devam ederek her yıl kabaca 15 cm kadar büyümeleri sürecidir.[18]

    İç Güneş Sistemi, su ve metan gibi uçucu moleküllerin yoğunlaşmasına izin vermeyecek kadar çok sıcaktı, dolayısıyla oluşan gezegencikler gezegen öncesi diskin yalnızca 0,6% kütlesinden[9] ibaretti ve genel olarak silikatlar ve metaller gibi yüksek erime noktasına sahip olan kimyasal bileşiklerden oluşmuşlardı. Bu kayasal gökcisimleri sonunda yerbenzeri gezegenler oldu. Daha ötelerde Jüpiter’in kütleçekimsel etkisi gezegen öncesi gökcisimlerinin biraraya gelmesini engelledi ve geride asteroit kuşağı kaldı.[19]

    Daha da ötede, donma hattının gerisinde, daha uçucu olan buzlu bileşiklerin katı kalabileceği yerde, Jüpiter ve Satürn gaz devi hâline geldi. Uranüs ve Neptün daha az madde yakalayabildi ve çekirdeklerinin hidrojen bileşiklerinden oluşan buzdan meydana geldiğine inanıldığı için buz devi olarak bilinirler.

    Genç Güneş enerji üretmeye başladıktan sonra güneş rüzgârı gezegen öncesi diskte bulunan gaz ve tozu yıldızlararası uzaya doğru gönderdi ve böylece gezegenlerin oluşumunu durdurdu. T Tauri yıldızları daha kararlı ve eski yıldızlara nazaran daha güçlü yıldız rüzgârlarına sahiptir.

    Gökbilimciler Güneş Sisteminin güneş ana diziden uzaklaşmaya başlayıncaya kadar bugünkü hâliyle kalacağını tahmin etmektedir. Güneş hidrojen yakıtını yaktıkça geride kalan yakıtı yakabilmek için giderek ısınır, dolayısıyla da daha hızlı yakmaya devam eder. Sonuç olarak kabaca her 1,1 milyar yılda bir yüzde on oranında parlaklığı artmaktadır.

    Tahminlere göre bugünden yaklaşık 6,4 milyar yıl sonra Güneş’in çekirdeği o kadar sıcak olacak ki daha az yoğun olan üst katmanlarda da hidrojen kaynaşması oluşmaya başlayacak. Bunun sonunda Güneş şu anki çapının kabaca 100 katı kadar genişleyecek ve bir kızıl dev olacaktır. Sonra da oldukça artmış olan yüzey alanı nedeniyle soğumaya başlayacak ve parlaklığını yitirecektir.

    En sonunda Güneş’in dış katmanları ayrılacak ve geride olağanüstü derecede yoğun bir gökcismi olan beyaz cüce kalacaktır. Bu beyaz cüce Güneş’in ilk kütlesinin yarısına sahip olacak ancak büyüklüğü dünya kadar olacaktır.







+ Yorum Gönder
güneşin yakıtı nedir
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 3 kişi