Prof.Dr.rer.nat . D. Ali Ercan 11.1.13, Ankara

1. ENERJİ ve ÇEVRE Prof.Dr.rer.nat. D. Ali Ercan 11.1.13, Ankara

2. 1-ÇEVRE  YAŞAM ORTAMI HAVA SU TOPRAK AĞAÇ HAYVAN ORMAN DENİZ.... BÜTÜNSELLİĞİ BAŞKA DÜNYA YOK ! æ.2013 2 2

3. HAVA KİRLİLİĞİ DUMAN, CO2 … NO2 …. PARTİKÜLLER, ZEHİRLİ ATIKLAR, ASİTLİ YAĞMURLAR æ.2013 3 3

4. Her gün, 2 milyar 3 milyar plastik şişe, plastik torba Çöpe atılıyor… Ormanlar yakılıyor… Yılda ~14 milyon hektar Orman Yok Oluyor… 400 milyon ton/yıl Kâğıt üretimi için ~ 4 milyon hektar orman kesiliyor. æ.2013 4 4

5. ~ 1 milyar ton/yıl çöp üretiliyor ! ~ 10 milyon ton (zehirli) çöp Denizlere boşaltılıyor… æ.2013 5 5

6. 2 - ENERJİ Fiziksel bir sistemin özünde bulunan “ iş sığası ” ENERJİ = kuvvet x yol 1 kg.m2/s2 = 1 Joule 1 g. Suyun sıcaklığını (14,5 dereceden 15,5 dereceye) 1 Derece artıran ısı enerji miktarına “ 1 kalori ” denir. 1 cal = 4,1868 J 1 kWh = 3,6 x 106 J 1 kWh = 860 kcal kcal ≡ Cal BESİNLER 1-10 Cal/g YAKITLAR 2-10 Cal/g C + O2 CO2 + 94,5 kcal/mol æ.2013 6 6

7. 1 ton KAYAYAĞI (PETROL) ≡ 42 Giga Joule PETROL FİYATI ~100 $/varil (159 lt.) ~ 0,07 $ / kWh ELEKTRİK ENERJİSİNİN FİYATI ~ 0,13 $ / kWh BENZİN FİYATI ~ 2 $/lt. ~ 0,25 $ / kWh 1990 fiyatı 20 $/varil  fiyat artışı ortalama % 7,5 / yıl 2050 lerde petrol “eko-teknik” anlamda bitiyor... 1 TON PETROL ÇIKARMAK İÇİN GEREKLİ ENERJİ 1 TON PETROL ENERJİSİNE EŞİT olacak “BREAK EVEN” DÜNYADA ENERJİ SORUNU YOK, PETROL SORUNU VAR !.. æ.2013 7 7

8. %2 dicle %8 fırat %10 %8 %2 %20 DÜNYA PETROL REZERVLERİNİN (1600 MİLYAR VARİL) %55 i ORTA DOĞUDA %7

9. G Ü N E Ş E N E R J İ S İ GÜNEŞ T = 5785° K DÜNYA r = 6371 km. ~ 215 R R ∂ ∂t E = T4  r2/ 2152 = 1,75×1017 W G = 1,537×1018 kWh/y × (1/2×1/5 ×1/40× 0,02 $/kWh ) (GNP)i 70 TRİLYON $ æ.2013 9 9

10. E N E R J İ K A Y N A K L A R I 21.yy sonuna kadar... DÜNYATÜRKİYE KÖMÜR (109 ton) 400 0,50 LİNYİT (109 ton) 450 1,80 PETROL (109 ton) 200 0,04 D.GAZ (1012 m3) 200 0,01 URANYUM (106 ton) 2,0 0,01 Toplam enerji (1019 J) ~ 4000 ~ 8 1 kg. nat. Uranyum ≡ 18 ton saf kömür Th/U cevher oranı 1 kg. U-235 veya Th-232 ≡ 2500 ton saf kömür teorik 2,0 ± 0,4 æ.2013 10 10

11. N = 141,07632 / [1+14,224519 exp(-0,0334996885 T)] 83,1 milyon d=1 2013 T = ( ) æ.2013 11 11

12. DÜNYA TÜRKİYE NÜFUS 11,5 1000 TOPRAK, SU 6,2 1000 ENERJİ 1000 2,0 æ.2013 12 12

13. Dünya ortalamasına göre Nüfus % 100 alındığında, Topraklarımız ve Sularımız % 54 Yenilenmeyen Enerji Kaynaklarımız % 17 oranındadır.  Türkiye Enerji bakımından % 80 dışarıya bağımlıdır ! æ.2013 13

14. 11 Dünya Nüfusunun Gelişimi Milyar d - 2,05 c = y %1,2 c : yıllık nüfus artış hızı d : kadın başına çocuk sayısı y : ortalama yaşam süresi %1,9 C = %0,6 * | 123 yıl 32 15 13 12 12 11 10 9 9 æ.2013 14 14 * 200 bin yıl + % 0,006

15. GELİR NÜFUS ~ 7 MİLYAR ~ 70 TRİLYON $ TR G e l i r æ.2013 15 15

16. Fert başına ortalama gelir ~ 10 bin $ 25 40

17. Nüfus(milyon)-GSMH(milyar $)-Kurulu Güç(GW) 2012 DURUMU • Thailand 66-370-48 • France66-2775-124 • United Kingdom 63-2499-357 • Italy 61-2196-106 • S.Africa 52-408-44 • S.Korea 50-1116-85 • Myanmar 49-55-2 • Colombia 47-333-14 • Spain 47-1478-102 • Ukraine 43-165-12 • Tanzania 43-24-1 • Argentina40-485-33 • Kenya 39-34-2 • Poland 39-514-33 • Algeria 38-199-11 • Canada 35-1737-137 • Uganda 34-19-1 • Iraq 33-123-10 • Morocco 33-100-7 • Sudan 31-56-2 • Peru 30-180-9 China1347-7204-988 India1210-1898-208 United States315-15000-1039 Indonesia238-847-34 Brazil194-2477-114 Pakistan182-209-22 Nigeria167-245-6 Bangladesh153-106-7 Russia143-1858-229 Japan128-5870-287 Mexico112-1155-62 Philippines92-225-16 Vietnam88-124-15 Ethiopia84-30-2 Turkey 83-775-50 Egypt83-231-27 Germany 82-3604-153 Iran 76-522-62 Congo70-16-2 æ.2013 17 17

18. GAYRİ SAFİ MİLLİ HASILA (Milyar Dolar) KURULU GÜÇ (Giga Watt)  æ.2013 18 18

19. GAYRİ SAFİ MİLLİ HASILA (Milyar Dolar) END SAF IR ARG THA TOPLAM KURULU GÜÇ (Giga Watt)  æ.2013 19

20. KİŞİ BAŞINA GELİR (bin $ ) CAN JAP ABD ALM FRA UK ITA SPA KOR POL BRA RUS MEX TUR ÇİN æ.2013 20 KİŞİ BAŞINA KURULU GÜÇ (WATT) 

21. ~ 70 GJ/adam.yıl ~ 5 ton CO2/adam.yıl ~ 2900 kweh/adam.yıl æ.2013 21

22. FOSİL YAKITLAR x 4,5 1950-2010 arası Atmosfere salınan CO2 miktarı 120 ppm C x (44/12) ≡ CO2 æ.2013 22 22

23. ATMOSFERDE CO2 DERİŞİMİ Son 50 Yılda +100 ppm ! BO ORT. 250 200 50 400 100 300 350 150 Bin Yıl æ.2013 23 23

24. C ~ t 1,62050 de 480 ppm ortalama +2 ppm/yıl æ.2013 24 24

25. İYONOSFER MEZOSFER STRATOSFER TROPOSFER Atmosfer (Troposfer) %79 N2 + %21 O2 CO2 ~ % 0,04 H ≈ 15 km ρ ≈ 1,3 kg/m3 M ≈ 1019 kg. ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t Cat = Cem - Cok Cat / Cok ≡ K Cat ~ Cem Cem ~ t  ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t Cat ~ t2 æ.2013 25 25

26. Dünya nüfusunun (7,1 milyar)  % 70 ini barındıran 20 Ülke Nüfus (milyon) ve CO2 yayımı(ton/adam.yıl) China   1347...............6,6  India     1210..............1,5  United States 315...20,0  Indonesia  238............1,9  Brazil  194..................2,0  Pakistan   182.............1,0  Nigeria   167...............0,6  Bangladesh   153.........0,3  Russia   143..............11,0  Japan   128...............10,0 Mexico   112...............4,0  Philippines   92............0,8  Vietnam   88...............1,7  Ethiopia    84..............0,1 Turkey    83................5,0 Egypt    83..................2,7 Germany   82............10,0 Iran   76.....................8,2  Congo    70.................0,5 France    66.................6,0 æ.2013 26 26

27. 150 C +0,02 derece/yıl 13 æ.2013 27

28. BUZULLAR ERİYOR ! æ.2013 28 28

29. æ.2013 29 29

30. Bu verilere göre Deniz seviyesi 2075 yılında (1,15)66 –1 ln (1,15) = 70 metre yükselecek demektir. Yükselecek demektir. æ.2013 30 30

31. Kara Buzullarının Deniz Seviyesindeki Artışa Katkıları ∆m ~ 1,13 t ∆h = 0,84 mm 300 GTon ∆h = 0,28 mm 100 GTon æ.2013 31 31

32. metre Deniz Seviyesindeki Artış + ~~~~~~~~ 60 50 40 30 20 10 + 6,5 m 1,0 m + + 2000 2050 2100 æ.2013 32 32

33. Thermohaline Circulation  GRÖNLAND A N T A R K T İ K A İklim değişiklikleri,küresel ısınım sonucunda  eriyen buzulların ortam sıcaklığını ve tuz oranını değiştirerek okyanuslardaki sıcak (kırmızı) ve soğuk (mavi) akıntı düzenini bozmasından kaynaklanıyor…  æ.2013 33 33

34. 2050 SENARYOSU • Nüfus 10 milyarı aşmış, • Petrol ‘eko-teknik’ anlamda bitmiş, • Atmosferde CO2 derişimi 480 ppm düzeyinde, • Gezegende ortalama sıcaklık > 160 C • Deniz seviyesi 1-2 metre yükselmiş, hızla yükseliyor, • İklimde aşırı olumsuz değişimler, • Ormanlar 7 milyon km2 (% 25) azalmış • Çölleşme artmış, ~100 tür yok olmuş, • ~1 milyar insan göç halinde.... olacak BÜYÜK ÇÖKÜŞ æ.2013 34

35. Orman katliamı, Sera Gazları, Hava Kirliliği, Olumsuz İklim Koşulları, Kuraklık, Susuzluk, Yeni Virüsler, Açlık, Salgın Hastalıklar… æ.2013 35 35

36. Radikalizm,Fanatizm, Despot yönetimler Kitlesel Göçler … Terör, Hukuksuzluk Kargaşa, İç savaşlar mini Devletler Küresel Kaos Kitlesel Ölümler æ.2013 36 36

37. DÜNYA NÜFUSU Milyar d =2,7 d - 2,05 C = y d =2,3 2012 d =1,7 d = 1 10 x (1-0,03)50 = 2,18 d=0  ölüm oranı ≈ binde 30/yıl d=1  ölüm oranı ≈ binde 45/yıl ~2 æ.2013 37 37

38. Nüfus artışını durdurmak ve geriye çevirmek. (kadın başına bir çocuk) • Mevcut kurulu enerji potansiyelinikullanmak,savurganlık yapmamak, • Yaşam tarzını değiştirmek, az tüketmek,tutumlu olmak,Az enerji kullanmak, • Güneş enerjisini kullanmak(ısıl, foto voltaik ve kinetikformlarda) 21. Yüz Yılı Esenlikle Atlatabilmek İçinOlmazsa olmaz koşullar æ.2013 38 38