Vaka çalışması – Kenya’da yerel işletmeleri desteklemek için jeotermal kuyu verimliliğinin artırılması

Sera içinde jeotermal ısının doğrudan kullanımı (kaynak: Solenis)

Merve Uytun 2 May 2026

Bu makale, Esteban Jose Rodriguez ve Caroline Bird tarafından yazılmış bir konuk makalesidir.

Jeotermal enerjiden yararlanmak için, yeraltı rezervuarlarına kuyular açılır ve yüksek sıcaklıktaki sıvılar (buhar, tuzlu su veya bunların karışımı) yüzeye çıkarılarak türbinler çalıştırılır veya doğrudan kullanım uygulamaları için termal enerji sağlanır. Pasifik Ateş Çemberi veya Doğu Afrika Rifti gibi aktif tektonik sınırlarda bulunan bölgeler, yüksek volkanik aktiviteye ve önemli yeraltı ısısına sahip olduklarından jeotermal gelişme için özellikle elverişlidirler.

Uygun rezervuar yönetimiyle, jeotermal sistemler neredeyse sıfır emisyonla on yıllarca enerji üretebilir ve bu da onları hem çevresel hem de ekonomik faydalar sağlayan uzun vadeli, sürdürülebilir enerji kaynakları konumuna getirir.

Jeotermal enerji genellikle elektrik üretimi ve şebekeye katkısı açısından tartışılsa da, etkisi çok daha geniştir. Birçok bölgede jeotermal enerji, çok sayıda ticari uygulama için termal enerji sağlayarak yerel endüstrileri doğrudan desteklemektedir. Bu durumlarda, termal enerjinin değeri, ona bağımlı olan işletmelerin ve toplulukların operasyonel sürekliliğinde, ürün kalitesinde veya ekonomik istikrarında sağladığı iyileşmeyle de ölçülebilir.

Kenya’dan gelen bu başarı öyküsü, tek bir jeotermal kuyunun performansının nasıl eski haline getirildiğini ve yerel bir çiçek çiftliği için nasıl güvenilir bir termal enerji kaynağı sağlandığını, teknik bir kuyu müdahalesinin somut, topluluk düzeyinde faydalar ürettiğini göstermektedir.

Kenya’da jeotermal enerji ve ısı

Doğu Afrika Rifti boyunca yer alan Kenya, jeotermal enerji üretiminde küresel bir lider ve Afrika’nın en büyük jeotermal enerji üreticisi olarak  tanınmaktadır.

Kenya’da şu anda, ağırlıklı olarak Naivasha Gölü yakınlarındaki Olkaria bölgesinde yoğunlaşmış 1000 MW’ın üzerinde kurulu jeotermal enerji kapasitesi bulunmaktadır. Bu durum, Kenya’yı dünyanın en büyük jeotermal enerji üreten ülkeleri arasına yerleştirmekte ve Şekil 1’de gösterildiği gibi (Enerji ve Petrol Düzenleme Kurumu), bazı yıllarda ülkenin elektrik ihtiyacının %40’ına kadarını veya daha fazlasını jeotermal enerjiyle karşılayabilmektedir. Dolayısıyla, jeotermal enerji Kenya’nın mevcut elektriğinin en büyük bölümünü oluşturmaktadır.

1950’lerde ilk keşif kuyularının açılmasından bu yana Kenya, rezervuar mühendisliği ve sondaj teknolojisine, rezervuar yönetimine ve kuyu bakım stratejilerine yatırım yaparak jeotermal enerji alanındaki uzmanlığını istikrarlı bir şekilde geliştirmiştir. Olkaria bölgesinde bulunan jeotermal enerji, bu geliştirme faaliyetinin merkezinde yer almaktadır. Bugün jeotermal enerji, doğrudan kullanım uygulamaları yoluyla hem ulusal elektrik şebekesini hem de önemli yerel endüstrileri desteklemekte, böylece istihdamı, endüstriyel büyümeyi, tarımsal ihracatı ve ülkenin daha geniş sürdürülebilirlik hedeflerini destekleyerek Kenya’da hayati bir sosyo-ekonomik rol oynamaktadır.

Kenya’da jeotermal enerjinin doğrudan kullanımı 1930’lara kadar uzanmaktadır ve özellikle tarım ve turizm alanlarında 2010’lardan itibaren önemli bir büyüme kaydedilmiştir.

Jeotermal enerjinin doğrudan kullanımına dair örnekler oldukça fazladır. 5000 dönümlük büyük bir çiçek çiftliği, sera ısıtması ve toprak ısıtması için güvenilir, düşük karbonlu enerjiye bağımlıdır. Jeotermal olarak ısıtılan su ürünleri yetiştirme havuzlarında tilapia ve yayın balığı yetiştirilmekte olup, optimum su sıcaklığının korunması balık büyümesini en üst düzeye çıkarır ve balıkları soğuk havaya karşı korur. Çiçek ve tahıl kurutma, süt pastörizasyonu ve havuz ve kaplıcaların ısıtılması da doğrudan kullanım uygulamaları arasındadır. Tüm bu örneklerde, jeotermal enerjinin doğrudan kullanımı fosil yakıt ithalatına olan ihtiyacı azaltır ve yerel ekonomiye katkıda bulunur.

Jeotermal enerjiden elde edilen doğrudan ısının, öngörülebilir ve güvenilir bir enerji kaynağı olarak entegre edilmesi, bu işletmelerin yıl boyunca faaliyet göstermesini sağlamıştır. Bununla birlikte, doğrudan ısı ancak kuyunun üretiminin tutarlılığı kadar güvenilirdir. Jeotermal kuyulardan elde edilen üretim çeşitli nedenlerle, özellikle de kuyu deliği veya formasyon içindeki kireçlenme nedeniyle azalmaktadır. Bu durum, uzman kimyagerlerden oluşan bir ekibin yardımıyla kimyasal uyarım ve kireç giderme teknolojileri gibi yenilikçi çözümlerin kullanılmasını gerektirmektedir.

Jeotermal kuyu uyarımı – bir vaka çalışması

Jeotermal enerji işletmecileri geleneksel olarak kuyulardaki kireç tabakasını temizlemek ve kuyuları çalışır durumda tutmak için mekanik müdahalelere ve inhibitörlere başvurmuşlardır . Bu seçenekler başarısız olduğunda, kuyular işletmeden çıkarılmış veya terk edilmiştir. Bu yeni kuyu uyarım programının başarısının kanıtlanması, enerji üreticilerine kuyuları çalışır durumda tutmak için yeni bir seçenek sunmaktadır.

Müşteri Geçmişi

Bu zorlu kuyunun bulunduğu Olkaria Merkez Sahası’nın soda riyolit, kuvars ve alkali feldispatlardan oluştuğu bilinmektedir. Saha araştırmaları yapılmış ve sonuçlar, riebeckit riyolit, bazaltlar ve aralarında tüf ve riyolit tabakalarının bulunduğu heterojen bir kaya parçası topluluğu içeren, esas olarak pomza tüflerinden oluşan piroklastik tortulardan oluşan ek kaya oluşumlarını göstermiştir. Hidrotermal alterasyon mineralleri, tipik olarak çözünmüş gazlar, tuzlar ve metaller bakımından zengin mineraller, sahada oksitler, killer, kalsit, florit, zeolitler ve kuvars gibi silika mineralleri şeklinde de mevcuttu (Opondo, 2015).

Müşteri Sorunu

Kenya’da jeotermal enerji üreten bir şirket, büyük bir yerel çiçek çiftliğine termal enerji sağlayan bir kuyuda önemli sorunlar yaşıyordu. Bu kuyu, 1996 yılında Olkaria Merkez Sahası’nda açılmıştı ancak üretim sorunları nedeniyle 2004 yılına kadar kapalı kalmıştı. 2004 yılında kuyu yeniden açıldıktan sonra 1,4 MW üretim yapmaya başladı; ancak 2007 yılına gelindiğinde bu miktar 0,4 MW’a düşmüştü. Bu üretim kaybı, kuyu deliğinde ve muhtemelen oluşumda meydana gelen kademeli bir daralmayla tutarlıydı.

Doğrudan tarımsal kullanım için, mevcut enerjideki bu azalma, operasyonel belirsizliğe ve operasyonel istikrarsızlığa yol açtı. Kuyunun mekanik temizliği 2024 yılında tamamlandı; ancak bu işlem, kuyuyu önceki operasyonel kapasitesine geri döndüremedi. Mekanik temizlik yalnızca gevşek kalıntıları ve bazı erişilebilir tortuları temizledi, kritik akış yollarının çoğunu tıkalı bıraktı.

Bu sorunları çözmek için enerji üreticisi, su arıtma ve proses çözümlerinde önde gelen küresel bir sağlayıcı olan Solenis ile anlaştı . Uzmanlardan oluşan ekipleri, birkaç kuyunun saha değerlendirmesini tamamladıktan, kuyu tuzlu suyunu modelledikten ve kuyu kesintileri ve örneklerini analiz ettikten sonra, kuyu deliğinde önemli miktarda kalsit birikimi tespit etti. Kalsit birikimi genellikle basınç ve sıcaklık değişimlerinin karbonat dengesini değiştirmesiyle oluşur ve bu da kuyu borusu ve üretim bölgeleri boyunca çökelmeyi teşvik eder. Bu durum nihayetinde akışta önemli bir kısıtlamaya yol açar ve mekanik yöntemlerin tek başına yetersiz kaldığı durumlarda kimyasal müdahaleyi gerekli kılar.

Önerilen Çözüm

Uzmanlardan oluşan ekip, diğer yöntemlerin başarısız olması nedeniyle, kuyu performansı sorunlarını çözmek için müşteriye, tescilli gelişmiş bir temizleme teknolojisi olan yenilikçi GeoSol™ kuyu temizleme programını kullanarak teknik bir kuyu müdahalesi uygulamasını önerdi . Kuyu uyarım programı, kireç birikimini çözmek için tasarlanmış özel temizleme kimyasalları uygulayarak etkilenen kaya oluşumlarını temizler.

Bu programın en önemli ayırt edici özelliği, agresif ve genelleştirilmiş asitlendirme yerine kontrollü mineral çözünmesine verilen önemdir. Tarihsel olarak, bu geleneksel yöntemlerin jeotermal uygulamalara uyarlanması iki temel varsayıma dayanmaktadır:

1. Petrol ve doğalgaz rezervlerinin jeolojik yapısının jeotermal alanlarınkine benzer olduğu ve
2. Derinlikte sarmal borular aracılığıyla kimyasal madde iletimi, hedef besleme bölgelerine doğrudan yerleştirme sağlar.

Ancak her iki varsayım da hatalıdır. İlk varsayım, mineralojideki kritik farklılıkları göz ardı etmektedir. Ayrım gözetmeksizin yapılan asitleme, hızlı karbonat yeniden çökelmesi, kil destabilizasyonu ve ikincil silikat oluşumu veya kalsit ve alüminosilikatlar gibi mineralleri içeren ikincil reaksiyonlar gibi istenmeyen reaksiyonları tetikleyebilir. Bu reaksiyonlar, özellikle 120°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda ve yüksek K-feldspat içeriğine sahip oluşumlarda, işlem etkinliğini önemli ölçüde azaltabilir. Buna karşılık, bu kuyu uyarım programı, laboratuvar uyumluluk testlerini, kinetik modellemeyi ve sahaya özgü mineralojik karakterizasyonları entegre etmektedir.

İkinci varsayım evrensel olarak geçerli değildir. Düşük akışlı, yüksek konsantrasyonlu kimyasal çözeltiler en az dirençli yolu izleme eğilimindedir. Sonuç olarak, derinliğe enjekte edildiklerinde bile, kimyasallar kuyuda yukarı veya aşağı doğru hareket ederek hedeflenen bölgeleri tamamen atlayabilirler. Rezervuar mühendisliği, jeoloji ve pompalama dinamiklerinin gelişmiş prensiplerinden yararlanan bu kuyu uyarım programı, düşük kimyasal konsantrasyonları yüksek basınç, yüksek akış hızları ve hassas bir şekilde kontrol edilen akışla birleştirir. Bu yaklaşım, kimyasalların etkili bir şekilde işleme tabi tutulması için kaya çatlaklarının derinliklerine nüfuz etmesini sağlar.

Solenis’in yöntemi, hatalı varsayımların her birini ele almaktadır. İlk olarak, yeni iyileştirme çözümlerine karşı zararlı ikincil reaksiyon potansiyelini değerlendirmek için ayrıntılı bir jeolojik değerlendirme yapılmıştır. İkinci olarak, akışkan hareketini doğrulamak ve müdahalenin mineral birikiminden en çok etkilenen bölgelere ulaştığından emin olmak için kapsamlı bir teşhis stratejisinin parçası olarak akış basıncı-sıcaklık-dönme ölçümleri kullanılmıştır (Remoroza vd., 2025).

Sonuçlar

Kuyu uyarım programı Ekim 2025’te uygulandı ve müşteri hemen sonuçlarını gördü. Kuyunun ısınması için zaman tanındıktan sonra, müşteri kuyuyu açtı ve üretim kapasitesinin önemli ölçüde artması nedeniyle tuzlu su transfer pompasının yükseltilmesi gerektiğini hızla fark etti. Üretim 0,4 MWe’den 2,7 MWe’ye yükseldi. Bu, önceki kapasiteye göre %500’lük şaşırtıcı bir iyileşme anlamına geliyor. Özellikle, geçmişte, 3 inçlik bir Lip borusu kullanılarak test edildiğinde kuyu hiçbir zaman sürekli akış sağlamamıştı.

Aşağıdaki tablo, kuyu uyarımı yapıldıktan sonra 1998’den 2025’e kadar olan verilerle kuyudan elde edilen tarihsel üretimi göstermektedir. Kimyasal uyarım sonrasında, kuyu bu boru çapında akışı sürdürebilmiştir; bu da besleme bölgelerinin geçirgenliğinin iyileştiğini göstermektedir. 

Üretimin 0,4 MWe’den 2,7 MWe’ye yükselmesi, rezervuardan kütle akışı ve ısı iletiminin önemli ölçüde yeniden sağlanması anlamına gelir. Doğrudan jeotermal ısıya bağımlı olan çiçek çiftliği için bu, operasyonel sürekliliğin, ekonomik istikrarın ve güvenilir ve bol miktarda termal enerji kullanılabilirliğinin yenilenmesi demektir. Elektrik üretimi, kuyu performansını ölçmek için standart endüstri ölçütü olsa da, bu durumda pratik etki, sürekli işleme ve ısıtma taleplerini destekleyebilecek tutarlı, yüksek sıcaklıkta tuzlu su tedarikinin yeniden sağlanmasıdır.

Daha büyük çaplarda sürekli akış, daha az akış direnci, daha iyi rezervuar bağlantısı ve daha iyi üretim kapasitesi anlamına gelir; bunların tümü uzun vadeli üretim güvenilirliğine katkıda bulunur. Bu sonuç, kuyunun tarihsel zirve üretimini aşmakla kalmaz, aynı zamanda olgun jeotermal kuyuları canlandırmak için dikkatlice tasarlanmış kimyasal uyarımın değerini de pekiştirir.

Sürdürülebilirlik açısından bakıldığında, restore edilen 2,7 MW’lık üretim, geleneksel alternatiflerle karşılaştırıldığında sera gazı emisyonlarında anlamlı bir azalmayı temsil etmektedir. Sürekli çalışma varsayımıyla, 2,7 MW’lık bir kuyu yılda yaklaşık 23,7 GWh enerji üretmektedir. Aynı enerji dizel teknolojisi kullanılarak üretilseydi, yıllık emisyonlar yaklaşık 5.600 ton CO₂ olurdu. Buna karşılık, MWh başına 8 ton buhar tüketimine dayanarak, jeotermal kuyu eşdeğer üretimde yılda yaklaşık 1.900 ton CO₂ yayacaktır. Bu da yılda yaklaşık 3.700 ton CO₂’lik net bir tasarruf anlamına gelmektedir.

Pratik açıdan bakıldığında, kuyu restorasyonu yalnızca son kullanıcı için termal enerji tedarikini canlandırmakla kalmadı, aynı zamanda önemli ölçüde daha yüksek emisyonlu dizel enerji üretimini ortadan kaldırarak Kenya’nın düşük karbonlu enerji stratejisini de güçlendirdi. Bu nedenle müdahale, hem operasyonel hem de iklimsel faydalar sağlayarak, mevcut yenilenebilir bir varlığın verimli ömrünü uzatırken her yıl binlerce ton ek karbon emisyonunu önledi.

Yeni temizlenen kuyu, çiçek çiftliğine hizmet veren 1,2 MW’lık enerji santraline buhar sağlıyor. Kilovat saat başına 0,07 dolarlık elektrik fiyatıyla, yeniden sağlanan üretim, aylık yaklaşık 60.480 dolarlık, yıllık ise yaklaşık 725.760 dolarlık ek gelir sağlıyor ve bu da kuyu uyarımının güçlü ekonomik yatırım getirisini açıkça gösteriyor.

Toplumsal Etki

Enerji ölçümleri ve üretim istatistiklerinin ötesinde, bu kuyunun restorasyonu çevredeki topluluk üzerinde somut bir etkiye sahip.

5.000 dönümlük yerel bir çiçek çiftliği için bu, ekim ve hasattan paketleme ve lojistiğe kadar binlerce doğrudan ve dolaylı iş anlamına geliyor. Çiftlik, gül, karanfil ve yeşil dolgu ürünleri de dahil olmak üzere yüksek kaliteli çiçekler yetiştiriyor ve bunları dünyanın birçok yerine ihraç ediyor. Uluslararası ihracat standartlarını karşılamak için, ürünlerin yetiştirildiği seranın hassas iklim kontrolüne ihtiyacı var. Sürekli jeotermal ısı kaynağı ile standartlara çok daha verimli bir şekilde ulaşılıyor, böylece ürün kalitesi ve yıl boyunca üretim destekleniyor.

Isı enerjisi tedarikinin istikrarsız olması durumunda tarımsal üretim, ürün kalitesi ve istihdam istikrarı etkilenebilir. Güvenilir ısı dağıtımını yeniden sağlayarak, kuyu iyileştirme projesi sadece enerji güvenilirliğine değil, aynı zamanda yerel ekonomik sürekliliğe ve işgücü istikrarına da katkıda bulundu. Bu nedenle, kuyunun yeniden faaliyete geçirilmesi, çiçek çiftliğinin hedeflediği neredeyse karbon salınımı olmayan işletme modelini desteklemekte ve diğer işletmelerin izlemesi gereken bir standart belirlemektedir.