Alternatif Enerji Üretimi

Gittikçe artan dünya nüfusu ve yükselen yaşam standartlarına paralel olarak enerjiye olan talebin devamlı ve hızlı bir şekilde artması, dünyanın doğal enerji kaynaklarının
giderek azalması gibi bir takım önemli etkenler; insanoğlunun mevcut olan sınırlı enerji
kaynaklarını en ekonomik şekilde kullanmaya ve yeni enerji kaynakları aramaya
yönlendirmiştir.

Mevcut enerji kaynaklarını en ekonomik bir şekilde kullanmak, herhangi bir
işlemdeki kayıpları (tersinmezlikleri) minimuma indirmekle sağlanır.İşte bu kayıpların
belirlenmesi Termodinamiğin konusuna girer.

Termodinamiğin I. kanunu enerjinin niceliği, II. kanunu ise niteliği yani bir değişime
uğrama yeteneği ile uğraşır. Enerjinin bir değişime uğraması sonucunda maksimum iş elde edilmesi, Makine Mühendisliği Enerji dalının temel konularından birini oluşturmaktadır.

İç enerji, ısı enerjisi, kimyasal enerji gibi bazı enerji türleri tersinir değişime
uğradıktan sonra, son olarak çevre şartlarında denge durumuna gelirler ve bu denge
durumunda hala belirli bir enerjilerinin olmasına rağmen, sahip oldukları bu enerjinin
tamamını işe çevirmek mümkün olmaz. Buradan anlaşılacağı gibi enerjinin ancak bir kısmı kullanılabilmekte diğer kısmı ise faydalanılamayan enerji olarak ortaya çıkmaktadır.

Termodinamiğin II. kanununa göre kayıpları en aza indirecek gelişmiş ve karmaşık
işlemler için yapılan yatırımlar teknolojinin ilerlemesine bağlı olarak gün geçtikçe işletmeler açısından daha da ekonomik olmaktadır. II. kanun analizi, son yıllarda tasarımcıların yararlandığı başlıca kaynaklardan biri haline gelmiş ve termodinamikçilerin üzerinde çalıştıkları en önemli konulardan biri olmuştur.

Enerji sistemlerinin Termodinamiğin II. kanunu kapsamında incelenmesine yönelik
çalışmalar, analizinde seçilen parametreye bağlı olarak Entropi bazlı çalışmalar ve enerji bazlı çalışmalar olarak iki ana grupta incelenebilir. Bununla birlikte içerik ve amaç açısından da;

- Sistem performansı, verimlilik, tersinmezliklerin ve entropi üretiminin belirlenmesine yönelik çalışmalar.

- İkinci kanun esaslı ekonomiyi de kapsayan termoekonomik analize yönelik
çalışmalar olarak gruplandırılabilir.

Mevcut enerji kaynaklarını en ekonomik kullanma çalışmalarının yanı sıra, özellikle
fosil yakıt rezervlerinin günden güne azalıyor olmasından dolayı son zamanlardaki
çalışmalar güneş enerjisi ve nükleer enerji üzerinde ağırlık kazanmaya başlamıştır.