Yeni çalışma, süper sıcak jeotermal sistemler için enerji santrali tasarımına ilişkin içgörü sağlıyor
Jeotermal buhar türbini modeli, Hellisheidi/İzlanda (kaynak: ThinkGeoEnergy, creative commons)
Merve Uytun
28 Nis 2025
Daniel Dichter'in yaptığı bir araştırma, aşırı sıcak kaynaklardan daha verimli bir şekilde yararlanmak için su bazlı jeotermal ikili enerji santrali tasarlamanın avantajlarını inceliyor.
Quaise Energy’den Daniel Dichter’in yeni bir çalışması, süper sıcak jeotermal sistemlerden elektrik üretmek için ikili jeotermal enerji santralinin tasarımına dair değerli içgörüler sunuyor. Daha spesifik olarak, çalışma, su bazlı ikili çevrimin daha fazla tasarım esnekliği sağladığını ve 300 °C’nin üzerindeki üretim sıcaklıkları için standart bir hidrokarbon bazlı ikili çevrimden daha yüksek verimlilik sağladığını öne sürüyor.
Makalenin tamamı 50. Stanford Jeotermal Çalıştayı’nda sunulmuş olup, tamamına bu bağlantıdan ulaşabilirsiniz.
Çok sayıda çalışma, süper sıcak jeotermal kaynaklardan veya 375 °C’nin üzerindeki sıcaklıklardan yararlanmanın güç çıkışı ve verimlilik açısından önemli faydalarından bahsederek yayınlanmıştır. Çoğu jeotermal enerji santralinin şu anda 100 ila 250 °C arasındaki sıcaklıklarda çalıştığı düşünüldüğünde, bir jeotermal enerji santralinin çok daha yüksek sıcaklıklar için nasıl tasarlanması gerektiği konusunda henüz çok az şey bilinmektedir.
Çalışma, 300 ila 350 °C üretim sıcaklıklarında farklı çalışma sıvıları kullanan ikili jeotermal enerji santrallerinin tasarım parametrelerini ve verimliliğini inceler. Çalışmada standart çalışma sıvıları (izobütan, bütan, izopentan, pentan, siklopentan) dikkate alınır ve su ile karşılaştırılır. Simülasyonlar için çift basınçlı bir çevrim kullanıldı çünkü daha yüksek kullanım ile daha düşük maliyetler ve karmaşıklık arasında bir denge sağlıyor.
Farklı senaryoların karşılaştırılmasında birincil ölçüt olarak maksimum kullanım veya ekserjetik verimlilik kullanılmıştır.
Kullanım karşılaştırması, hidrokarbonların genellikle 240 °C’nin altındaki sıcaklıklarda ikili enerji santralleri için daha iyi seçenekler olduğunu göstermektedir. Ancak, su 300 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda bütan ve pentandan daha iyi performans göstermektedir. Üretim daha fazla buhar ağırlıklı hale geldikçe, avantaj yalnızca siklopentan ile karşılaştırılabilir kullanım sayıları sağlayan suya kaymaktadır.
Çalışma, su ve siklopentanı karşılaştıran farklı enerji santrali tasarım senaryoları sunmaktadır. Sonuç, suyun daha yüksek kritik sıcaklığının daha fazla tasarım esnekliğine, örneğin daha fazla çevrim aşamasına izin vermesi ve böylece daha yüksek kullanımla sonuçlanmasıdır. Ayrıca daha az kuyuya, daha küçük bir ısı eşanjörüne ve daha küçük bir kondansatöre ihtiyaç duyması gibi başka avantajları da vardı.
Kaynak: ThinkGeoEnergy
