Kuresel isinma ve enerji problemi

1
[ Dr. Can Kılıç, Fizik Bölümü, Johns Hopkins Üniversitesi, Ocak 2007 ]
KÜRESEL ISINMA VE ENERJİ PROBLEMİ
Son birkaç yıldır adını giderek daha sıkça duymaya başladığımız küresel ısınma
problemi aslında yeni bir teori değil, bilim adamlarının onlarca yıldır kamunun dikkatini
yöneltmeye çalıştıkları bir tehlike. Üzücüdür ki bu problemin kabul edilmesi işlerine gelmeyen
dünyanın önde gelen devletleri ve sanayi lobileri bugüne kadar kamunun bu konuda bilgi sahibi
olmasını engellemeyi ve hatta bu tehlikeyi sadece az sayıda insanın inandığı, safsata niteliğinde
bir teori gibi göstermeyi başarmışlardır. Bu bencilce ve öngörüşsüz oyunlar yüzünden ancak
günümüzde, yumurta kapıya dayandığında, hatta belki de çok geç kalmış olduğumuz bir
noktada başlıyoruz bu tehlike hakkında bilgilenmeye, çünkü artık iklimlerdeki değişme,
ortalama sıcaklıklardaki artış ve kapının eşiğindeki kuraklık sinyalleri gözardı edilemeyecek
hale gelmiştir.
Geçtiğimiz sene içerisinde gerçekleşen bir başka yenilik de ABD'de kitlelere ulaşmayı
başaran, Amerika'nın 2000 seçimlerindeki başkan adayı Al Gore tarafından hazırlanan “İşe
Gelmeyen Gerçek: Küresel Uyarı” isimli filmin gösterime girmesi oldu. Her ne kadar Al
Gore'un bu filmden politik bir fayda sağlama amacında olduğu iddia edilebilirse de ilk kez bu
film sayesinde başta Amerikan halkı olmak üzere dünya toplumları tarafından problemin
ulaşmış olduğu boyutu farketme olanağı doğmuş olması ve bu konuda acilen ciddi önlemler
alınması gerektiğinin kamu tarafından anlaşılmaya başlanması pozitif gelişmelerdir.
Bu noktada küresel ısınma problemini teknik olarak açıklamak yararlı olacaktır: Geçen
bir yüzyıl içerisinde dünya nüfusunun 2 milyarın altında bir düzeyden 6.5 milyara ulaşması ve
dünya çapındaki sanayileşme hareketi nedeniyle, atmosfere salınan ve en önemli örneği
karbondioksit olan sera gazlarının konsantrasyonu tarihte hiç görülmemiş bir düzeyde artmıştır.
Bu gazlar güneşten dünya yüzeyine ulaşan enerjinin giderek daha büyük bir kısmının atmosfer
tarafından tutulmasına ve daha azının uzaya geri yansıtılmasına sebep olmaktadır. Bu da elbette
küresel boyutta artan sıcaklıkları beraberinde getirmektedir.
Maalesef küresel ısınma problemi kendiliğinden hızlanan bir niteliktedir, sıcaklıkların
artmasıyla birlikte dünyanın sürekli olarak kar ve buzla kaplı olan kutup bölgelerinde giderek
daha fazla erime meydana gelmekte ve beyaz olduğu için güneş ışınlarını ayna gibi uzaya geri
yansıtan bu buz kütlelerinin yok olmasıyla her geçen gün daha da çok güneş enerjisi yere
ulaşmaktadır.
Küresel ısınmanın doğuracağı sonuçlar çok ciddidir. Dünya üzerindeki ortalama sıcaklık
artmakla kalmayacak, varolan iklim sistemleri büyük ölçüde değişecektir ki bu okyanus
akıntılarını, yağış dağılımlarını ve rüzgar sistemlerini kapsamaktadır. Bu değişikliklerden
ekosistem de büyük zarar görecek, karada ya da denizde olsun bölgelerindeki iklime uyum
sağlamış bulunan sayısız bitki ve hayvan türü yok olacak ve doğanın dengesi geri
döndürülemez biçimde bozulacaktır. Tüm bu korkutucu sonuçlar elbette insanlığı da çok zor
durumlarda bırakacak, su sıkıntısı, tarım ve hayvancılığın zarar görmesinden dolayı kıtlık ve
özellikle gelişmekte olan ülkelerde ekonominin alacağı darbe ile sefalet baş gösterecektir.
Kutuplarda karasal buzların erimesi ve buradan çıkan suyun okyanuslara eklenmesiyle dünya
_______________________________________________________
Dr.Can Kılıç, Fizik Bölümü, Johns Hopkins Universitesi, Ocak 2007
2
çapında deniz seviyesinin metrelerce yükselmesi ve günümüzde milyonların yaşadığı tüm kıyı
şehirlerinin büyük ölçüde su altında kalması söz konusudur.
Bu korkunç senaryolar uzak bir gelecekte değil, bizim yaşam süremiz içerisinde
gerçekleşecek ve eğer önü alınamazsa günümüzün genç kuşağı dünyanın çehresinin tanınmaz
ölçüde değişmesini izlemek zorunda kalacak. Elbette bu ürkütücü sonuçlardan Türkiye de
nasibini alacaktır, hatta Akdeniz kuşağı kuraklık tehlikesinin ilk olarak tehdit ettiği bölgelerden
biridir ki maalesef bunun etkilerini bugünden hissetmekte olmamız problemin ne kadar
ilerlemiş olduğuna dair çok endişe verici bir işarettir.
Bu yazının geri kalanında küresel ısınma sorununun henüz kamuya daha az ulaşan yanı
olan “enerji problemi”nden bahsedeceğiz. Enerji problemi, eğer küresel ısınmanın önünü almak
istiyorsak dünyanın enerji ihtiyacını nasıl karşılayacağımızla ilgilidir. Bu konudaki güçlük, şu
anda medeniyetimizin enerji talebinin, elektrik, ısınma ya da ulaştırma amaçlı olsun, neredeyse
tamamen fosil yakıtlarla (yani kömür, petrol ve doğal gaz) sağlanmakta olmasından
kaynaklanmaktadır. Bunun istisnaları olarak hidroelektrik ve nükleer santraller gösterilebilir.
Burada iki hususa dikkat etmeliyiz: Küresel ısınma problemi açısından en önemli olan
unsur bir enerji kaynağının atmosfere sera gazları salıp salmamasıdır ki fosil yakıtlar (doğalgaz
da dahil olmak üzere) yakıldığında karbondioksit açığa çıkarırken, nükleer enerji her ne kadar
başka sakıncaları olsa da sera gazları açısından zararsızdır. İkinci ve küresel ısınma bakımından
önemi nispeten daha az olan husus ise bir enerji kaynağının yenilenebilir olup olmamasıdır ki
ne fosil yakıtlar ne de nükleer enerji yenilenebilirken hidroelektrik enerji kullanıldıkça
tükenmediğinden dolayı yenilenebilir bir enerji türüdür.
Bazen dile getirildiğinin aksine enerji probleminin fosil yakıtların yakın gelecekte
tükeneceği iddiasıyla bir ilgisi yoktur, ve zaten bu iddia doğru değildir. Uzman bilimadamları,
özellikle okyanus altındaki kömür rezervlerinin devreye sokulmasıyla en karamsar tahminlerle
bile dünyanın enerji talebini binlerce yıl gidermeye yetecek kadar fosil yakıt kaynağı
bulunduğunu belirtmektedir. Az önce de belirttiğimiz gibi enerji problemi ancak küresel
ısınmanın önünü almayı kendimize şart koştuğumuzda, yani fosil yakıtları kullanmayı gönüllü
olarak bıraktığımızda karşımıza çıkacak bir zorluktur. Kısaca, önümüzdeki onyıllar içinde
insanlık, teknolojik olarak çok güç olmasına rağmen tüm dünyanın halihazırdaki enerji
kullanma sistemini baştan aşağı değiştirmek veya dünya yüzünün geri dönülmez bir biçimde
değişmesine izin vermek seçenekleri arasında karar vermek durumundadır.
Elbette atmosferde insanlık daha evrimleşmeden önce bile sera gazları vardı ve bunlar
milyonlarca yıllık bir süreç içinde doğada belli konsantrasyonlarda dengelenmişti.
Atmosferdeki karbondioksit miktarı bu doğal denge içinde aşağı yukarı 50 yıllık bir sürede
okyanuslar tarafından emilerek sabit bir konsantrasyonda tutulmaktadır. Bu da bizim enerji
krizi ile başetmek için elimizde olan süreyi belirlemektedir. Şu anda zaten normalin çok
üstünde bir seviyeye gelmiş olan karbondioksit düzeyi, biz bugün karbon emisyonu olan tüm
yakıtları kullanmayı bıraksak bile ancak 50 yıllık bir zaman diliminde normale dönebilecektir.
Küresel ısınmanın etkilerinin daha günümüzde bile ne boyutlara gelmiş olduğu düşünülürse
anlaşılacaktır ki eğer 21. yüzyıl içinde tüm dünya medeniyetleri olarak kullandığımız enerji
kaynaklarını değiştiremezsek zaten kurtarılacak bir ekosistem kalmayacaktır geriye.
Şimdi enerji problemine önerilen çeşitli çözümleri ele alalım ve bunları değerlendirelim.
Haliyle burada kendimizi sera gazlarını açığa çıkarmayan enerji tipleriyle sınırlandırmak
_______________________________________________________
Dr.Can Kılıç, Fizik Bölümü, Johns Hopkins Universitesi, Ocak 2007
3
zorundayız; buna karşılık hem yenilenebilir hem de miktarı sınırlı olan enerji kaynaklarını
gözden geçireceğiz. Her ne kadar gelecekte insanoğlu sadece yenilenebilir kaynakları
kullanmaya mecbur olsa da enerji problemi daha acil olup bu teknolojiler devreye girene kadar
daha kısa vadeli çözümlere başvurmak mümkündür.
Bunun en önemli örneği nükleer enerjidir. Yenilenebilir bir kaynak olmamasına karşın,
şu anda yeni bir teknoloji icat etmeye gerek kalmadan enerji problemi ile mücadele etme
potansiyeli bulunan tek enerji türü nükleer enerjidir. Bu açıdan yenilenebilir ve kalıcı diğer
çözümlere doğru giden yolda kısa süreli bir geçiş döneminde kullanılması mümkün gözükse de
aslında bu pek gerçekçi değildir. İlk olarak nükleer enerji ancak elektrik elde etmede
kullanılmaktadır; elektrik enerjisi ise dünyanın enerji gereksiniminin sadece yüzde onuna denk
gelmektedir. Kaldı ki kendimizi sadece dünyanın tüm elektrik ihtiyacını nükleer enerjiden
sağlamakla sınırlandırsak bile, bunun için önümüzdeki elli yıllık süre içinde her birkaç günde
bir yeni bir nükleer santral yapılması ve hizmete açılması gerekmektedir. Daha gerçekçi bir
düzeyde, bu yaklaşımın getirdiği esas sorun nükleer teknolojinin dünyanın sadece sayılı
gelişmiş ülkelerinin elinde bulunması ve gelişmekte olan ülkelere verilmesinin güvenlik
sorunlarını beraberinde getirecek olmasıdır.
Enerji problemine önerilen bir başka çözüm ise bugüne kadar yaptığımız gibi fosil
yakıtları kullanmaya devam etmek, fakat çıkan sera gazlarını kimyasal olarak konsantre ederek
gömmektir. Maalesef bu yaklaşım da aşılması pek gerçekçi olmayan sorunları beraberinde
getirmektedir. Dünyanın bir yıl içerisinde ürettiği karbondioksit miktarı gözönünde tutulacak
olursa, bu kadar karbondioksiti okyanus derinliklerinde eritmeye çalışmak denizlerin asitlik
değerini arttırarak ekosisteme büyük zarar verecek, kara parçalarının altındaki derin boşluklara
gömmeye çalışmak ise bu gazların eninde sonunda, kaçınılmaz olarak yeniden dışarıya
sızmasına engel olamayacaktır.
Bu noktada yenilenebilir enerji kaynaklarına geliyoruz. Bunun en güzel örneği olan
hidroelektrik enerjinin ciddi bir teknolojik ya da çevresel problemi olmamasına karşın,
maalesef dünya üzerinde kullanılabilir potansiyelinin çok büyük bölümü zaten halihazırda
kullanılmaktadır. Alternatif yenilenebilir enerji kaynakları olarak gösterilen jeotermal, rüzgar
ve okyanus (gelgit) enerjilerinden ne yazık ki hiçbirinin dünya enerji gereksiniminin çok ufak
bir parçasından fazlasını karşılama potansiyeli bulunmamaktadır. Genetik olarak değiştirilmiş
bitki veya bakteri çeşitlerini kullanarak enerji depolamak ve bu enerjiyi kimyasal olarak
kullanmak (teknik terimle biomass) ise dünyaya gereken enerjiyi sağlamak için günümüzde
tarımda kullanılmayan neredeyse tüm yer yüzeyinin kullanılması anlamına gelmektedir ki bu
da pek gerçekçi değildir. Zaten söz konusu çözüm olasılığı, bu bitkilere yapılması gereken
bakıma harcanacak enerji gözönünde tutulduğunda ancak ufak bir net enerji kazancı
getirmektedir.
Enerji probleminin henüz bahsetmediğimiz tek, ve yazarın gözünde en önemli, çözüm
adayı güneş enerjisidir. Güneş enerjisi yenilenebilir, sera gazı içermez ve dünyamıza ulaşan
güneş ışığı insanlığın ihtiyaç duyduğunun defalarca fazlası, pratik olarak sınırsıza yakın enerji
içermektedir. Elbette bu çözüm de kendi problemlerini beraberinde getirmektedir ki bunlar
teknolojik niteliktedir. Şu anda elimizde bulunan güneş enerjisi teknolojileri pahalıdır ve bu
yüzden ancak diğer enerji türlerinden daha ucuza geldiği yerlerde kullanılmaktadır, örneğin
yazlık evlerimizde su ısıtmak gibi. Fakat varolan güneş enerjisi teknolojisini daha ucuz hale
getirmenin ötesinde çözülmesi gereken sorun bu enerjiyi nasıl depolayacağımızdır. Çünkü
_______________________________________________________
Dr.Can Kılıç, Fizik Bölümü, Johns Hopkins Universitesi, Ocak 2007
4
yazlıkların aksine ev-içi ısınma en çok gece duyulan bir ihtiyaçtır, yani güneş çoktan battıktan
sonra. Daha genel olarak günün sadece belli saatlerinde ve hatta sadece hava açık olduğunda
yararlanabileceğimiz bu enerji türünü nasıl barajlarda su depoluyorsak benzer şekilde
depolayabilecek ve gece gündüz, yıl boyunca istikrarlı bir şekilde kullanmamızı sağlayabilecek
teknolojiler (güneş pili vb.) geliştirilmesi gerekmektedir. Dünyanın en önde gelen araştırma
üniversitelerindeki fizik ve kimya bölümleri de bu teknolojilerin öneminin farkındadır ve bu
konudaki araştırmalara bütçe ayırmaktadır fakat yine de bu çabalar tüm dünyayı ciddi ölçüde
tehdit eden bir sorunun çözümünün hak etmesi gerekenin çok altında kalmaktadır. Önemli
konu, güneş enerjisinin depolanabilmesi, ve sadece elektrik enerjisini değil, ısınma ve ulaşımda
kullanılan diğer enerji türlerini de ikame etmesidir.
Problemi ve olası çözümlerini ayrıntısıyla irdeledikten sonra insan olarak bize düşen
görevlerden bahsetmekte yarar var. Kişisel olarak, iş, eğitim düzeyi ve yaşımızdan bağımsız
olarak hepimizin yapabileceği çok basit bir şey var ki o da çevremizdekilere durumun
ciddiyetini anlatmak, onların da tanıdıklarına anlatmalarını sağlamak ve bu konuda
politikacıların kendilerini birşeyleri değiştirmek zorunda hissedeceği kadar güçlü bir toplumsal
irade oluşturmaktır. Televizyonda bir tek sahipsiz köpeğin öldürülmesini ya da bir yavru fokun
avlanmasını gördüğünde üzülen ve kendini birşeyler yapmak zorunda hisseden insanların,
binlerce, milyonlarca hayvanın, hatta hayvan türlerinin neslinin tükenmesine göz yumması
kabul edilemez. Çocuğu olan yetişkinler olsun, ileride çocuk sahibi olmayı düşünen gençler
olsun, kendimize şu soruyu sormamız gerekir: “Birkaç yıl daha alışageldiğim gibi yaşamak için
çevreye yaptığım zararın hesabını çocuklarıma, gelecek nesillere nasıl veririm? Bu ataletim ve
bencilliğimle çocuklarımı, torunlarımı ve onlardan sonra gelecek olan tüm nesilleri nasıl bir
dünyada yaşamaya mahkum ediyorum?”
Küresel ısınma ve enerji problemi yirmibirinci yüzyılda insanlığın karşılaşacağı en
büyük ve aşılması en zor olacak sorundur. Bu problemler ancak global düzeyde bir
seferberlikle, bugün başlayarak çözülebilir, çünkü yarın bu işe başlamak için çok geçtir.
Günümüze kadar, şımarık bir çocuğun sonuçları düşünülmeden her istediğinin ailesi tarafından
yapılması gibi, insanlık da sorumsuzca her istediğini doğadan sonuçlarını düşünmeksizin almış,
dünyanın nüfusu gezegenimizin taşıyamayacağı kadar artmış ve bugün tüm bunların sonuçları
hepimizce hissedilir, inkar edilemez bir hale gelmiştir. İnsanlığın şu anda önündeki seçim
bellidir, ya sorumsuzca davranmaya devam ederek bugünün gençlerinin yaşam süresi içinde
iklim sistemlerini geri dönülmez biçimde değiştirerek ekosisteme ve dolayısıyla kendimize
korkunç zararlar vermek, ya da nispeten yerel boyuttaki diğer tüm problemleri bir yana
bırakarak, ki buna dünyadaki tüm savaşlar da dahildir, insanlık olarak olgunlaşmak, kendi
elimizle yol açtığımız çevresel problemlerin farkına varmak, sorumluluğunu kabullenmek, ve
nihayetinde bu sorunları gidermek için seferber olmak.
Esas soru önümüzdeki elli yıl içerisinde hepimizin hayatının değişip değişmeyeceği
değildir. Esas soru dünya üzerindeki hayatın ne şekilde değişeceğidir. Gelecek nesilleri doğanın
büyük ölçüde yok olmuş olduğu bir dünyada, açlık ve susuzlukla başederek, sıcaklardan
korunmak için belki de yeraltında kurulması gerekecek şehirlerde yaşamaya mı mahkum
edeceğiz, yoksa bugün fedakarlıklar yapmaya başlayıp, bize şu anda önemli gibi görünmekte
olan yerel ve hatta ulusal problemleri bir yana bırakıp, yaşam şeklimizi değiştirecek, geleceğe
yatırım yapacak ve yaptıklarımızın sorumluluğunu kabullenecek cesareti gösterebilecek miyiz?
Esas soru “İnsanlık olgunlaşacabilecek mi?”dir.
_______________________________________________________
Dr.Can Kılıç, Fizik Bölümü, Johns Hopkins Universitesi, Ocak 2007