Dünyanın En Büyük Kirleticisinin Yaptığı Temiz Enerji Çabaları

En Büyük Kirleticiden Yeşil Politikaya

Çin’in ekonomik ve endüstriyel yükselişi önemli çevresel maliyetler doğurdu. Kömürle çalışan elektrik santralleri ve ucuz fosil yakıtlar, çimento, çelik, alüminyum ve gemi üretimi gibi alanlardaki büyümeyi destekledi.

CEPR’nin 2024’te yayımladığı ve 2020 verilerini kullanan analizine göre Çin’in brüt imalat üretimi, onu izleyen en büyük dokuz üreticinin toplamını aşıyordu. Bu ölçüt, katma değer veya üretilen fiziksel ürün adediyle aynı değildir.

Kaynak: CEPR

Bu büyümenin sonuçlarından biri hava kirliliğiydi. Pekin’de zaman zaman yoğunlaşan kirli sis, solunum sağlığı açısından ciddi sorunlar yarattı. Hava kalitesi böylece halkın ve yönetimin öncelikli gündemlerinden biri hâline geldi.

Çin 2013 sonbaharında hava kirliliğine karşı bir eylem planı başlattı. Dönemin Başbakanı Li Keqiang ise Mart 2014’te kirliliğe savaş açılacağını ilan etti:

“Kirlilikle mücadelede, yoksullukla mücadelede olduğumuz kadar kararlı olmalıyız.” Bu yaklaşımı, daha fazla kenti hava kalitesi hedeflerine dâhil eden 2018 tarihli Mavi Gökyüzünü Koruma Üç Yıllık Eylem Planı izledi.

Li Keqiang — dönemin başbakanının Ulusal Halk Kongresi’ndeki açıklaması

Su ve toprak kirliliği de ciddi sorunlardı. Orijinal makalede yüzey suları için %25, toprak için %16 oranları aktarılıyordu; bunlar farklı tarih ve ölçüm tanımlarına bağlı tarihsel göstergelerdir, 2024’te bütün ülke için geçerli güncel oranlar olarak okunmamalıdır.

İlk Başarıların Üzerine İnşa Etmek

Çin’in kömüre dayalı büyüme modelinden uzaklaşabileceğine ilişkin kuşkular vardı. Buna rağmen hava kirliliğinin bazı göstergelerinde iyileşme sağlandı; bu durum kömür kullanımının veya bütün çevre sorunlarının sona erdiği anlamına gelmiyor.

Kaynak: Dialogue Earth

Daha düşük karbonlu ve daha az hava kirliliği yaratan enerji kaynakları ile elektrikli araçlar bu dönüşüme katkıda bulundu. Sanayi emisyonlarının kontrolü ve kirletici tesislere yönelik önlemler de önem taşıdı.

Çin özellikle 2010–2015 döneminden itibaren temiz enerji üretiminde ve ekipman imalatında güçlü bir konuma geldi. 2024 tarihli makalede öne çıkan tarihsel göstergeler şunlardı:

• Çin, 2022’de dünyanın geri kalanının toplamına yakın miktarda güneş enerjisi kapasitesi kurdu; 2023’te yıllık yeni kurulumlarını iki katından fazla artırdı.
  • 2023’te yeni rüzgâr enerjisi kurulumları yaklaşık %66 arttı; yeni enerji depolama kapasitesi ise önceki yılın yaklaşık dört katına ulaştı.
  • Makalede aktarılan sektör verilerine göre Çin, küresel güneş paneli tedarikinin yaklaşık %80’ini ve polisilikon üretim kapasitesinin %93’ünü temsil ediyordu.
• 2024’ün bazı aylarında Çin’de satılan yeni binek araçların yarısından fazlası yeni enerji araçlarıydı. NEV kategorisi bataryalı elektrikli araçları, şarj edilebilir hibritleri ve yakıt hücreli araçları kapsar; bütün geleneksel hibritleri kapsamaz.
• Makalede alıntılanan tarihsel verilere göre Çin, küresel batarya üretim kapasitesinin yaklaşık %77’sini barındırıyordu.
  • Lityumun işlenmesi ve rafine edilmesinde de büyük bir paya sahipti. Makaledeki %80 tahmini belirli bir kaynak ve dönemle sınırlıdır; bütün rafinaj ürünleri için değişmez bir oran değildir.
• Çin büyük bir yeşil tahvil pazarıydı; Climate Bonds’un değerlendirmesi 2023’te 131 milyar dolarlık yeşil tahvil ihracına işaret ediyordu. Bu tutar bütün yeşil finansman faaliyetlerinin toplamı değildir.

Kaynak: Yale

Temiz enerji yatırımlarının bir sonraki aşaması daha da büyük ölçekli projeleri içeriyor. Ancak ekonomik büyüme elektrik talebini artırdığı için Çin’in kömüre bağımlılığı da yüksek kaldı. Yenilenebilir enerji alanındaki büyüme, fosil yakıt tüketiminin otomatik olarak azalması anlamına gelmiyor.

Kaynak: Visual Capitalist

Açık Denizde Güneş Enerjisi Santrali

Nüfusun yoğun olduğu doğu kıyısında elektrik talebi artarken Çin yalnızca kuzey ve batıdaki uzak çöl bölgelerinden gelen güneş enerjisine dayanamaz. Üretimin talep merkezlerine yakınlığı ve iletim altyapısı da önemlidir.

Kıyıdaki araziler tarım ve kentleşme için değerlidir. Deniz alanları başka seçenekler sunabilir; ancak bu projelerin de ekosistem, deniz kullanımı ve mühendislik gereksinimleri vardır.

Shandong eyaletindeki Dongying açıklarında, planlanan toplam kapasitesi 1 GW olan bir güneş enerjisi projesi geliştirildi. İlk üniteler Kasım 2024’te şebekeye bağlandı. Tamamlandığında yılda yaklaşık 1,78 milyar kWh elektrik üretmesi öngörülüyordu. Orijinal makaledeki 2,67 milyon hane karşılığı doğrulanamadığından bu kapasiteyi hane sayısıyla eşitlemek doğru değildir.

Kaynak: Examine China

Proje kıyıdan yaklaşık 8 km, yani 5 mil açıkta, yaklaşık 1.223 hektarlık (3.023 akre) bir alanı kapsıyor. Konumu, fırtına veya tayfun riskinden tamamen uzak olduğu anlamına gelmiyor.

Paneller sabit kazıklara dayanan büyük çelik kafes platformlarla destekleniyor. Her platform yaklaşık 60 metreye (197 fit) 35 metre (115 fit) boyutlarında. Bu yapı yüzen bir güneş santraliyle aynı değildir.

Kaynak: Electrek

Projede güneş enerjisi üretimiyle balık yetiştiriciliğinin birleştirilmesi de planlandı. Böylece tarımsal faaliyetlerle güneş enerjisinin birlikte kullanılması yaklaşımı su ürünleri yetiştiriciliğine uygulanabilir.

Dev Rüzgâr Türbinleri

Çin’in açık deniz rüzgâr enerjisi kapasitesi de büyüyor. Fujian açıklarındaki bir türbin, tek bir rüzgâr türbininin 24 saatte ürettiği elektrik enerjisinde rekor kırdı. Burada ölçülen büyüklük anlık güç değil, belirli sürede üretilen enerjidir.

Rekor, 16 MW nominal güce sahip Goldwind GWH252 türbiniyle elde edildi.

Kaynak: Euronews

252 metre (827 fit) rotor çapına sahip türbin, 1 Eylül 2023’te 24 saat içinde 384,1 MWh elektrik üretti. Bölgede tayfun etkileri görülüyordu. Kanat uçlarının hızı dönme hızına bağlıdır; makalede verilen ses hızının üçte ikisi oranı bu kayıtla doğrulanmış bir çalışma ölçümü değildir.

Goldwind, kanat açısının değişen rüzgâra göre ayarlanmasının yüksek rüzgâr koşullarında üretime katkı sağladığını belirtti. Bu, türbinin her tayfun şiddetinde sınırsız biçimde çalışabileceği anlamına gelmez; güvenli işletme sınırları geçerlidir.

Goldwind sözcüsü, işletme güvenliği korunurken güç sınırlamalarının kademeli olarak kaldırılması için ana kontrol yazılımı, kanat açısı sistemi ve jeneratörler gibi kritik bileşenlerin yakından izlendiğini belirtti.

Goldwind sözcüsünün açıklamasının özeti

Makalede kullanılan 2022 verilerine göre küresel açık deniz rüzgâr kapasitesi 64,3 GW idi; Çin’in payı yaklaşık %49, Avrupa’nın payı ise %47’ydi. Bunlar o dönemin kurulu kapasite paylarıdır.

Çin’in Nükleer Enerjide Büyüme Planları

Güneş ve rüzgâr enerjisinin yanında Çin, hava koşullarına daha az bağımlı üretim kaynaklarını da geliştiriyor. Nükleer enerji bu seçeneklerden biri. Depolamada GW güç kapasitesi ile GWh enerji kapasitesini ayırmak gerekir; kömürden çıkış yalnızca bir batarya kurulum hedefinden ibaret değildir.

Nükleer santraller birim elektrik üretimi başına görece küçük bir arazi kullanabilir. Ancak her talep merkezinin yakınına kurulamazlar; soğutma, jeoloji, güvenlik ve düzenleyici gereklilikler yer seçiminde belirleyicidir.

Çin’de nükleer kapasitenin genişletilmesi planlanıyor. Orijinal makalenin alıntıladığı on yılda 100 yeni reaktör beklentisi bir tahmin veya hedeftir, tamamlanmış bir sonuç değildir. 2024’te 11 yeni reaktöre onay verilmesi de bunların aynı yıl işletmeye girdiği anlamına gelmez.

Kaynak: Nükleer enerji – Our World in Data

Çin’in Shandong Shidao Bay sahasındaki HTR-PM tesisi 2023’te ticari işletmeye geçti. Proje, 4^. nesil reaktör teknolojilerinin erken ticari örneklerinden biri olarak tanıtılıyor.

HTR-PM, helyumla soğutulan yüksek sıcaklıklı, çakıl yataklı bir reaktördür. Yakıt, içinde kaplanmış uranyum parçacıkları bulunan grafit küreler biçimindedir. Kürelerin içindeki çok katmanlı kaplamalar radyoaktif ürünlerin tutulmasına yardımcı olur.

Çakıl yataklı tasarım, uygun sistemlerle işletme sırasında yakıt değişimine imkân verebilir. Yakıt kaplamaları önemli bir bariyerdir; fakat hiçbir tasarım radyoaktif madde salımı riskini mutlak olarak sıfırlamaz.

Kaynak: CGTN

HTR-PM’nin tasarım helyum çıkış sıcaklığı yaklaşık 750 °C’dir; orijinal makaledeki 1.000 °C bu tesisin işletme değeri değildir. Pasif ısı uzaklaştırma özellikleri güvenliği destekler. Fisyonun sürmesi için yüksek sıcaklık gerektiği açıklaması yanlıştır; güvenlik karşılaştırmaları da bütün eski 3^. nesil santrallere yönelik tek bir üstünlük iddiasına indirgenemez.

Çin, toryum yakıt çevrimiyle ilişkili eriyik tuz teknolojilerini de araştırıyor. Makale, suya dayalı soğutma ihtiyacını azaltabilecek bir deneysel reaktörü ele alıyordu. Toryum doğrudan bütün uranyum kullanımını ortadan kaldırmaz; yakıt çevriminde uranyum-233 üretilebilir. Bu nedenle toryum sistemlerini nükleer silah yayılması riskinden tamamen bağımsız saymak doğru değildir.

China State Shipbuilding Corporation (CSSC) ayrıca toryum yakıt çevrimli bir reaktörle çalışması öngörülen konteyner gemisi tasarımını tanıttı. Bu bir tasarım önerisidir, hizmete girmiş bir gemi değildir.

Uzay Tabanlı Güneş Enerjisi

Çin’in ilerlediği diğer bir alan uzay araştırmaları. İlk programı Sovyet döneminden gelen teknik mirastan etkilense de ülke kendi kabiliyetlerini geliştirdi. Günümüzde NASA ve Elon Musk’ın SpaceX’i gibi aktörlerle birlikte yeni uzay yarışının önemli katılımcılarından biri (SPCX ).

Çin ve Rusya’nın Ay araştırma istasyonu girişimi de bu çerçevede değerlendiriliyor. Orijinal makale, üç aşamalı bir yol haritası ve geliştirilmekte olan ağır fırlatıcılarla beş görev öngörüsünü aktarıyordu. Bunlar 2024’teki planlardır, tamamlanmış faaliyetler değildir.

• İlk aşama bilimsel ölçümlere ve yerel kaynakların araştırılmasına odaklanıyor.
• İkinci aşamada temel destek altyapısının kurulması ve sonraki insanlı görevlerin hazırlanması öngörülüyor. Uzaktan işletilen bir tesis ile insanlı iniş aynı şey değildir.
• Üçüncü aşamada, yaklaşık 2045 ufkunda, daha fazla astronotu destekleyebilecek genişletilmiş bir tesis hedefleniyor; takvim kesinleşmiş bir sonuç değildir.

Ay’daki kaynakların yerinde kullanılması, gelecekteki üretim fikirlerinin merkezinde yer alıyor. Bunun yanında uzay tabanlı güneş enerjisi için büyük sistemler geliştirmeye yönelik ayrı öneriler bulunuyor. İki alanın tek bir kesinleşmiş üretim programı olduğu sonucuna varılamaz.

Haberde, China Academy of Space Technology’nin (CAST) 2028’de alçak Dünya yörüngesinde yüksek gerilim aktarımı ve kablosuz enerji iletimi deneyi planladığı aktarılıyor.

Kaynak: Space News

Uzay tabanlı güneş enerjisi, uygun yörüngelerde daha uzun güneşlenme sürelerinden yararlanmayı amaçlar. Alçak Dünya yörüngesindeki her uydu kesintisiz ışık almaz; Dünya’nın gölgesine girebilir. Enerjinin mikrodalga gibi yöntemlerle yeryüzüne aktarılması da verim, güvenlik ve maliyet açısından çözülmesi gereken sorunlar içerir.

Kaynak: ESA – Avrupa Uzay Ajansı

Uzay tabanlı güneş enerjisinin işleyişini ayrı bir makalede daha ayrıntılı inceledik.

Aktarılan yol haritasında 2028 deneyi için 10 kW’lık bir güneş paneli dizisi öngörülüyor. Bu, bazı ev tipi çatı sistemleriyle benzer güç ölçeğindedir; yeryüzüne sürekli aynı miktarda enerji aktarılacağı anlamına gelmez.

Başarılı ilerleme sağlanırsa 2030’da 100 kat büyük, 1 MW ölçeğinde bir sistem hedefleniyor. Kaynakta incelenen mimari mikrodalga enerji iletimidir; bunu doğrulanmış bir lazer sistemi olarak tanımlamak doğru değildir. Büyük sistemlerin yörüngede montajı gerekebilir. Çin’in uzay istasyonunun adı Tiangong’dur; böyle bir montaj görevine katılımı ise olasılık olarak değerlendirilmelidir.

Yol haritasının sonraki aşamalarında 2035 için 10 MW, 2050 için 2 GW (2.000 MW) ölçeği tartışılıyor. Bu önerilerde iletim antenleri sırasıyla 100 metreyi aşan ve yaklaşık 1 kilometrelik boyutlara ulaşabilir. Rakamlar planlama varsayımlarıdır, kurulmuş kapasite değildir.

Teknik yaklaşım, “Retro-directive microwave power beam steering technology for space solar power station” başlıklı makalede ele alınıyor. Başlık, uzay güneş enerjisi istasyonu için geri yönelimli mikrodalga güç demeti yönlendirme teknolojisini ifade ediyor.

Çin’in Yeşil Enerji Stratejisini Öngörmek

Bu gelişmelerden Çin’in olası uzun vadeli enerji yönelimine ilişkin bir senaryo çıkarılabilir. Aşağıdaki dönemler, bütün ayrıntıları resmen kabul edilmiş tek bir ulusal plan değil, makalenin yorumudur.

2030’a kadar enerji güvenliği ve kirliliğin azaltılması öne çıkabilir. Kara ve açık deniz rüzgâr santralleri, güneş enerjisi ve mevcut nükleer teknolojilerin genişletilmesi bu dönemin başlıca araçları arasında yer alıyor.

2030–2040 döneminde güneş kapasitesinin ve batarya depolamanın artması, nükleer projelerin sürmesiyle birlikte emisyonları azaltmaya katkı sağlayabilir. Yılda ondan fazla reaktör kurulacağı varsayımı ise gerçekleşmesi garanti edilmiş bir program değildir.

2040 sonrasında Ay kaynaklarından yararlanarak uzayda güneş paneli üretme fikri çok daha uzun vadeli ve belirsizdir. Ay regolitinde yaklaşık %20 oranında silisyum bulunduğu tahmin edilir; ancak bu, doğrudan kullanılabilir saf polisilikon demek değildir. Demir, alüminyum ve titanyum gibi elementlerin çıkarılması ve işlenmesi de önemli altyapı gerektirir.

Kaynak: AnthroFuturism

Bu vizyon, uzaydan Dünya’ya büyük miktarda enerji sağlamayı amaçlıyor. Bunun sınırsız, kesintisiz ve ekonomik enerjiye dönüşeceği henüz gösterilmedi. Malzeme, fırlatma, montaj, iletim kayıpları ve çevresel etkiler gibi güçlükler çözülmeli.

Bu yaklaşım yalnızca Çin’in değil, diğer ülkelerin ve girişimlerin de araştırabileceği bir alan. Başarı, iddialı hedeflerin yanı sıra teknik ve ekonomik kanıtlara bağlı olacaktır.

Uzayda büyük ölçekli enerji üretimi gelecekte yörüngede imalat veya ışınla itki gibi uygulamaları da destekleyebilir. Lazerle itilen yelkenler bu olası uygulamalardan biridir; bunları gerçekleşmiş enerji altyapısı olarak değerlendirmemek gerekir.