Üstü Kapalı Tehlike: Termal Kirlilik
Tarih: 30 Mayıs 2021
Termal kirlenme, ana kaynağı üretim endüstrisi olan artık ısının doğaya salınmasıyla ortaya çıkan bir kavramdır ve su kirliliği çeşitlerinden de bir tanesidir. Termal kirlilik sadece insan eliyle ortaya çıkmaz, toprak erozyonu gibi doğal sebeplerle de görülebilir. Toprak erozyonunun su üzerindeki olumsuz etkisi ise güneş ışığının ulaşma kapasitesini arttırmasıdır.
Bu yazımızda insan eliyle oluşturulan termal kirliliği odağımıza aldık. Üretim endüstrisinin sebep olduğu termal kirlilikten kısaca bahsetmek gerekirse, kullanılacak olan su; göl, akarsu, deniz gibi ana kaynaklardan alınıp fabrikaların ilgili bölümlerinden geçirilirken üretim sonucu açığa çıkan ısı, bu görece soğuk suya aktarılır. Oluşan doğal sıcaklığı bozulmuş su benzer bir süreçle geri döndürülür. Sıcaklığı değişmiş suyun kaynağına geri döndürülmesinin, var olan habitat üzerinde olumsuz etkileri vardır. Bu durumdan plankton, balık, fitoplankton, zooplankton ve bunların yumurta ve larvaları etkilenir. Suda yaşayan canlıların — özellikle soğukkanlı bir hayvan türü olan balıkların — metabolizmalarının sisteme eklenen ısınmış su ile değişimi söz konusudur. Sıcaklığın metabolizma üzerinde artan her bir derecesine karşılık metabolizma hızını iki katına çıkarma etkisi vardır. Bu artış karşısında balıkların solunum hızı yükselip oksijene olan ihtiyaçları artmaktadır ancak termal olarak kirletilmiş suyun içerdiği oksijen eski haline göre çok daha düşük olduğundan oluşan bu oksijen ihtiyacını karşılayamaz. Bu durumda, küçük sıcaklık değişimlerinde canlılarda adaptasyon görülürken ani ve keskin sıcaklık değişimleri(diğer adıyla termal şok) ise canlılarda ölümle sonuçlanır. Sıcaklık değişimleri hayatta kalmaya çalışan popülasyonun göç etmesine sebep olduğundan doğal göç bozulur.
Termal kirliliğin suda yaşayan canlılar üzerindeki bir diğer etkisi de bu canlıların üremesi üzerinedir. Mevcut durum canlı türleri arasında farklılık gösterse de, kimi canlıların üremesini sağlayacak sabit sıcaklık değerinden uzaklaşıldığı için üremeyi neredeyse durdurmakta, kimisinin de yumurtlama süresini azaltmaktadır. Görülen ısı değişimi enzim faaliyetleri üzerinde de etkilidir. Su ekosistemindeki bir türün dengesinin bozulması diğer türleri de etkileyeceğinden ekolojik bir hasar meydana getirir.
Bahsedilecek bir diğer konu da termal kirliliğin önde gelen yaratıcılarından biri olan nükleer santraller. Nükleer santraller Dünya’ da 1950’li ve 1960‘lı yıllarda, ülkemizde de son dönemde popüler hale gelmiştir. Nükleer santrallerde yoğuşturucuda bulunan su buharının faz değişimini sağlamak için çevredeki su kaynakları soğutucu olarak kullanılıyor. Bu tarz santrallerde kullanılacak soğutma suyunun miktarı ve santraldaki ana soğutma sistemlerindeki akış hızı reaktörün efektif termal enerji üretme verimliliği ile doğru orantılıdır. Ayrıca su, nükleer santrallerde sadece termal olarak değil uranyum, sezyum gibi radyoaktif maddelerle de kirletiliyor. Maalesef ki 1972’ye kadar nükleer santral tasarımlarında kullanılan soğutma teknolojisini kontrol eden bir kanun veya yönetmelik yok. Her ne kadar bu sistem üzerinde denetleme 1972’de ABD’de çıkarılan yasayla ABD Çevre Bakanlığı (USEPA)’na verilse de pratikte başarısızlıkla sonuçlanıyor. Çevre örgütlerinin USEPA’yı dava etmesi sonucu 2001 yılında ABD’de yeni kurulacak olan enerji santrallerine yönelik günde 2 milyon galonu aşan soğutma suyu tüketimi söz konusu olduğunda, kapalı su soğutma kuleleri veya kapalı devre kuru soğutma tekniklerini kullanma zorunluluğu getirildi.
Maalesef geçmişe dönük herhangi bir düzeltme çalışması ya da santrallerin lisans yenileme aşamasında izlenecek yolla ilgili net bir adım atılmadı. Enerji şirketleri ve çevre örgütleri arasında bir hayli çekişmeli geçen dava sürecinden sonra Kaliforniya başta olmak üzere pek çok eyalet temiz su kontrol yasalarını revize ederek enerji şirketlerini kapalı soğutma sistemine geçiş yapmaya zorlandılar.
2005 yılında Coastal Marine Review Committe’nin raporunda Kaliforniya’da 20 nükleer reaktörün kurulu olduğu bölgede soğutma kanallarına günde ortalama 90 milyon balığın, yılda ise 50 bin metrik ton yetişkin balığın ve larvanın takıldığı tespitine karşılık bölgede varlık gösteren San Onofre Nükleer Santrali adına Edison elektrik şirketi : “Bizim yaptığımız hesaplara göre; santral için denizden çekilen günde 17 milyar galon deniz suyunun içindeki larva miktarı her metreküpte 400–600 olup, her gün soğutma sistemine giren balık sayısı 25.7 milyon ile 38.6 milyon arasındadır.” diyerek itiraz etmiştir. Dipnot olarak San Onofre Santrali Akkuyu’da kurulacak olan nükleer santralle yakın güçte çalışmaktadır.
Peki termal kirliliği azaltma yöntemleri nelerdir? Yöntemlerden biri, ısınmış suyun soğutma işleminde tekrardan kullanılması için rezervuarlar-soğutucular inşa etmek. Yukarıda da bahsedilen kapalı su soğutma kulelerinde sıcak su, soğutma kulesinde bulunan boru demeti şeklinde olan serpantin içerisindedir. Borunun dışından ise soğutma havası geçmektedir. Sistem çalışırken, soğutulmuş ve kule havuzunda hazır bekleyen su, pompa ile emilerek üst kısımda serpantin üzerine püskürtülmektedir. Püskürtülen su süzülürken fanlar yardımı ile serpantin üzerinden hava geçirilerek buharlaşma sağlanır ve ısı atmosfere verilir. Böylece sıcak su dış ortamla temas etmez, kapalı bir devrede yüzeyli bir soğutucuda soğutulmuş olur. Bir diğeri birden çok fabrikanın kullanması için suni göller oluşturmak, yine bir yöntem de daha yüksek sıcaklıklı akışkanların üretimidir. Günümüzde mühendisler termik santrallerden kaynaklanan termal kirliliği azaltmak için manyetohidrodinamik yöntemi kullanmaktadırlar.
Bu yazıyı okuyup başarıyla yazının bu kısmına gelmiş olan siz değerli okuyucularımızın zihninde nükleer enerji ve termal kirlilikle ilgili fazla teknik bilgilere kaçmadan bazı şeyleri şekillendirebildiğimizi düşünüyoruz. İnsanoğlunun doların yeşilini doğanın yeşiline tercih ettiği günümüzde en azından her ikisinin de orta noktada buluşabileceği bir yöntem bulmasını diliyor ve çevrenin maddi kaygılarla daha fazla tahrip edilmemesini istiyoruz. Bu durumun mümkün olup olmayacağı sorusunu da sizlere yöneltiyoruz.
Bu soruya yanıt ararken ek okuma yapmak isterseniz nükleer enerjiye farklı perspektiften bakan aşağıdaki linklerden yararlanabilirsiniz:
https://www.cmo.org.tr/resimler/ekler/8eada4cf1530b48_ek.pdf?tipi=67&turu=H&sube=2
https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/154619
https://www.bbc.com/turkce/haberler/2015/02/150212_akkuyu_nukleer_santral