Deniz üstü ve kara tipi rüzgar santrallerinin çevresel etkilerini yaşam döngüsü analizi yöntemiyle karşılaştırılması: Türkiye örneği - Aksu, Gülşah
Günümüzde artan enerji talepleri ile, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi küresel çapta artmış bulunmaktadır. Bu kapsamda, rüzgâr enerjisi sistemleri yenilenebilir enerji kaynakları arasında verimliliği ve artan yatırım oranları ile öne çıkmaktadır. Küresel olarak rüzgâr enerjisi kurulumu, 2010 yılında yaklaşık 200 gigawatt (GW) iken 2023 itibarı ile 1000 GW'ı aşmış bulunmaktadır. Türkiye, üç tarafı denizlerle çevrili bir ülke olmasına ve kara tipi rüzgâr santrallerinin yaygınlığına ve işletilmesine karşın, kıyılarında henüz deniz üstü rüzgâr santrali yatırımı ve kurulumu bulunmamaktadır. Ancak Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, 2035 yılı için deniz üstü rüzgâr enerjisi yatırım hedefini 5 GW olarak belirlemiş olup, uygun bölgeler olarak Hoşköy, Bozcaada, Bandırma ve Karabiga belirlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında da, kara tipi ve farklı derinliklerde bulunabilecek deniz üstü rüzgâr türbinlerinin çevresel etkileri Yaşam Döngüsü Analizi (YDA) yöntemiyle değerlendirilip karşılaştırılmalı analizi yapılmıştır. Analiz, üretilen birim enerji megawatt/saat (MWh) temelinde farklı etki kategorilerinde yapılmıştır. Araştırma kapsamında, Marmara Denizi'ndeki Karabiga açıkları ve Karabiga karasını kapsayan ve bakanlıkça uygun ilan edilmiş olan bu alanlardaki rüzgâr santralleri yatırımı üzerine odaklanmıştır. Yaşam Döngüsü Analizi, orta nokta (midpoint) ve son nokta (endpoint) yöntemleriyle 3 MW ve 5 MW kara tipi, 5 MW sığ deniz üstü ve 6 MW derin deniz üstü rüzgâr türbinlerini içerecek şekilde uygulanmıştır. Çevresel etki kıyaslamaları sırasında, kara tipi ve deniz üstü rüzgâr santrallerinin bulundukları yer ve kullanılan ekipmanlarla ilişkili olarak çevresel etkileri oldukça farklılık göstermektedir. Ek olarak deniz üstü rüzgar santrallerinin farklı deniz derinliklerinde kıyaslanması ile farklılaşan çevresel etki sonuçlarını göz önüne sunmaktadır. Çalışmanın en genel sonucunda görünen, orta nokta ve son nokta çevresel etki analizine göre çevresel etkiler malzeme çıkarılması-işlenmesi, inşaat-taşıma ve işletme-bakım göz önünde bulundurulmuştur. Bu kapsamda orta nokta yaklaşımına göre, 6 MW derin deniz rüzgar türbininde yapılan analizlerde görünen en yüksek potansiyeller sırasıyla, küresel ısınma 1,63E+01 kg CO2 eq/MWh, karasal asitlendirme 3,05E-01 kg SO2 eq/MWh, tatlı su ötrofikasyonu 4,43E-02 kg P eq/MWh, deniz ötrofikasyonu 1,79E-02 kg N eq/MWh, insan toksisitesi 9,70E+01 kg 1,4 DB eq/MWh, fotokimyasal oksidan oluşumu 1,18E-01 kg NMVOC eq/MWh, partikül madde oluşumu 1,34E-01 kg PM10 eq/MWh, karasal ekotoksisite 1,02E-02 kg 1,4-DB eq/MWh, tatlı su ekotoksisite 2,01E+01 kg 1,4-DB eq/MWh, deniz ekotoksisitesi 1,73E+02 kg 1,4-DB eq/MWh, tarım arazisi işgali 5,61E-01 m2a eq/MWh, kentsel arazi işgali 6,64E-01 m2a eq/MWh, doğal arazi dönüşümü 3,75E-03 m2 eq/MWh, metal tükenmesi 4,09E+01 kg Fe eq/MWh, fosil tükenmesi 3,91E+00 kg oil eq/MWh şeklindedir. Diğer yüksek potansiyel değerler sırasıyla, 5 MW sığ deniz üstü rüzgar türbininde ozon tabakası incelmesi 7,72E-02 kg CFC eq/MWh, 5 MW kara tipi rüzgar türbininde iyonlaştırıcı radyasyon 3,46E+01 kg kBq U235 eq/MWh şeklindedir. Son nokta yaklaşımına göre normalizasyon uygulanan değerler ağırlıklandırıldığında ve tek indikatöre indirildiğinde en yüksek değerler 6 MW derin deniz üstü rüzgar türbini için sırasıyla, fotokimyasal oksidan oluşumu 8,98E-06 pt, iyonlaştırıcı radyasyon 8,78E-03 pt, karasal asitlenme 1,97E-03 pt, tatlı su ötrofikasyonu 4,76E-03 pt, karasal ekotoksisite 1,71E-02 pt, tatlı su ekotoksisitesi 1,46E-02 pt, deniz ekotoksisitesi 4,22E-02 pt, tarım arazisi işgali 1,87E-01 pt, kentsel arazi işgali 1,28E-02 pt, doğal arazi dönüşümü 6,05E-04 pt şeklindedir. Ek olarak 3 MW kara tipi rüzgar türbini için en yüksek değerler de sırasıyla, insan sağlığı küresel ısınma 4,16E-02 pt, ozon tabakasının incelmesi 4,52E-07 pt, insan toksisitesi 3,31E-03 pt, iklim değişikliği ekosistemleri 4,63E-03 pt ve fosil tükenmesi 4,37E-02 pt şeklindedir. Bir diğer en yüksek etki ise 5 MW kara tipi rüzgar türbininden kaynaklanan partikül madde oluşumu 1,59E-02 pt şeklindedir.