Bilim
Hidroelektrik Enerji « Genel
M.Ö. 3000-2000 yıllarından itibaren Mezopotamya ve Çin 'de, Mısır ve Anadolu 'da suyun potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılmıştır. Buhar makinasının icadına kadar bir cismi hareket ettirmek için kuvvet kaynağı olarak sadece su ve rüzgardan yararlanılıyordu. Rüzgarın süreksiz olması nedeniyle daha çok su kullanılmıştır.
Suyun Potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılarak çeşitli tipte hidroelektrik tesisler yapılabilir. Çöllerde ve sıcak ülkelerde suyun buharlaşmasından faydalanmak suretiyle yapılan depresyon tesisleri, gel-git olayından ve dalga enerjisinden faydalanılarak yapılanlarla akarsular üzerinde kurulan sistemler buna örnek verilebilir.
Depresyon Tesisleri
Denizden alçakta olan çöllerde veya denize kıyısı olan çok sıcak bölgelerde, yüzeyden suyun fazla buharlaşmasından yararlanmak amacıyla hidroelektrik tesisler yapılmaktadır. Çok sıcak bölgelerdeki uygun bir koy bir duvar aracılığıyla denizden ayrılır. Denizden ayrılan kısımda serbest su yüzeyinden buharlaşma sonucunda, buranın su seviyesi alçalır. İşte buharlaşan bu su miktarına eşit debi denizden alınarak hidroelektrik tesisi kurulur.
Çöllerde yapılan tesislerde ise çölün denizden alçak olan kesimlerinde bir tünel veya bir kanal ile deniz suyu taşınır. Çukur bölgede yapılan tesiste ise enerji üretilir. Çukur bölgede oluşan göl kesimden bir yıl içinde buharlaşan su miktarına eşit olan debi, denizden alındığı takdirde zaman içinde gölde kararlı bir seviye oluşur. Çukur bölgede oluşan bu gölün hacminin deniz suyundaki tuzu depolayacak kadar büyük olması gerekir.
Kattara Hidroelektrik projesi. Kattara Çölü Kahire'nin 300 km batısında ve Akdeniz seviyesinden 135 m alçaktadır. 80 km uzunluğundaki bir tünel vasıtasıyla 600 m³/sn lik deniz suyu bu çukura aktarılacaktır. Oluşacak göl ham biriken tuzları hem de 60 m yüksekliğindeki 12000 m²'lik bir alana sahip gölün su yüzeyinde büyük miktarda buharlaşma gerçekleşecektir. Yılda yaklaşık 2 m kalınlığında su buharlaşırsa, yılda toplam 24 milyar m³ su buharlaşacaktır. Bu da ~761 m³/s debiye karşılık gelir. Fırat nehrinin debisi ise 600 m³/s 'dır. Tesisin kur gücü 1200MW'dır.
Gel-Git Hidroelektrik Tesisleri
Açık denizlerde meydana gelen gel-git olaylarından yararlanılarak elektrik enerjisi elde edilmesi için kurulan tesislerdir. Yükselen deniz suyu bir nehrin ağzında yapılan hazneye veya bir koya doldurulur. Boşalırken, dolarken veya her iki yönde çalışan tek ve çift hazneli gelgit tesisleri yapılmıştır.
24 saat içinde, 20 dk süre ile deniz iki defa kabarır ve alçalır. Dolarken ve boşalırken aynı türbin çalışabilir. İki taraf arası seviye farkı 3 m olunca türbinler durur. Daha sonra tekrar kapaklar açılarak deniz suyu doldurulur ve boşaltılır. Bu tesislerin en büyüğü Fransa'da Atlantik sahilindeki Rance Tesisidir. Bu santralde her biri 10 MW gücünde 24 türbin-jeneratör grubu vardır. Tesisi çalıştırmakta sadece bir kişi görevli çünkü tesis tam otomatik olarak çalışmaktadır. Tesis 240 MW gücündedir.
Dalga Enerjisinden Faydalanılarak Enerji Üreten Tesisler
Bu tesisler henüz uygulama safhasına girmemiştir. Dalga enerjisinin de süreksiz olması bu tür tesislerin faaliyet sürelerini kısıtlamaktadır. İstanbul Boğazındaki akıntıdan enerji elde edilmesi ise mümkün değildir. Çünkü tesisin masrafları üretimle elde edilecek gelirin çok çok üstündedir. Ayrıca tesisin kurulabilmesi için Boğaz deniz trafiğine kapatılacaktır ve üretilecek enerji ise yalnızca 5 MW gücündedir. Yani konvansiyonel olmayan tesisler ancak belirli yerlerde ve belirli koşullar altında yapılabilmektedir.
Akarsular Üzerinde Kurulan Hidroelektrik Tesisleri
Bu tür santraller iki ana bölüme ayrılır. Barajsız hidroelektrik santralleri, nehir santralleri veya çevirmeli hidroelektrik tesisleri.
Barajsız Hidroelektrik Tesisleri
Akarsu, bağlama adı verilen bir sistem aracılığıyla kabartılarak su alınır. Alınan su bir tünel veya kanal yardımıyla az bir eğim oluşturacak şekilde, aynı veya başka bir akarsu yatağına bırakılır. Böylece seviye farkından yararlanılarak elektrik enerjisi üretimi sağlanır. Akarsu üzerine yapılan bağlama yardımı ile kabartılan suyun, seviye farkından yararlanarak kanalsız veya tünelsiz tesisler yapılmaktadır.
Barajlı Hidroelektrik Tesisler
Akarsu üzerinde bir baraj yardımı ile mevsimlik, yıllık veya çok yıllık hazneler. Elektrik enerjisi üretimi ihtiyaca göre ayarlanarak, pik saatlerindeki ihtiyaç kolayca karşılanır. Yedek türbinler yardımı ile yağışlı yıllarda güvenilir enerjinin üstünde ikincil enerji üretilebilir ve haznenin büyüklüğüne göre kurak mevsimlerde enerji ihtiyacı karşılanabilir. Bunlara karşın barajların önemli olumsuzlukları da göz ardı edilmemelidir.
Kauçuk « İcatlar ve Keşifler
Şimdi 1745'e XV. Louis'in saltanat yıllarına gideceğiz.
Paris çalkalanıyor: Kâşif La Condamine, Güney Amerika'ya yaptığı bilimsel inceleme gezisinden dönmüş... On yıl süren bu gezinin bastıca amacı meridyenin bir derecesini ölçmekti. Daha önce Maupertuis tarafından Laponya'da yapılan benzeri bir incelemenin sonuçlarının karşılaştırılması, Cassini ve Newton taraftarlarının arasındaki mücadeleye son vermişti: Dünya ekvatorda değil kutuplarda basık bir küre idi.
Aydın tabaka, Maupertuis'in Cassini'ye La Condamine'in Bourguer'ye karşı sürdürdüğü ve Voltaire'in kışkırtıp körüklediği polemiği yıllarca ilgiyle izlemişti. Halkın gözüyse kâşifin Peru'dan getirdiği ve Akademi'ye sunduğu bir keşifteydi. Bu, yerlilerin bir ağacın özsuyundan elde ettikleri esnek bir maddeydi. Ağacın kabuğu hafifçe yarılınca özsuyu akıveriyor ve bu su hemen donduğu halde yumuşaklığını kaybetmiyordu. Yerliler hem kırılmaz, hem de su geçirmez bu maddeyle çanta, ayakkabı, elbise ve kaplar imal edebiliyorlarmış. Bu madde aynı zamanda yay gibi uzayabildiği için çok güzel zıplayan toplar ve cam şırıngaların yerine kullanılan armut biçiminde esnek şırıngalar yapılabiliyormuş. Halk buluşu sevinçle karşılıyordu. Ne var ki Akademi üyeleri. La Condamine'in, erdemlerini sayıp tüketemediği bu maddeyi küçümseyerek bir yana ittiler.
Bunun hevea ağacının özsuyu, yani kauçuk olduğunu anlamışsınızdır. Kauçuk! Yüzyılın en önemli keşfi diyebileceğimiz madde Avrupa'ya böyle getirilmişti. Gerçekten bebeklerin biberonundan tutun da, tekerleklere, okul silgilerinden çiklete kadar günlük yaşantımızın en ufak ayrıntılarına girebildiğinden, kauçuğun uygarlığımızdaki yeri, bir benzeri daha bulunamayacak kadar büyük ve önemlidir. Kauçuktan elde edilen sayısız yararları da La Condamine'e borçluyuz. Ancak mucidin çağdaşları bunu hiç mi, hiç akıllarından geçinmiyorlardı. Şırınga ağacı deyip kahkahayı basıyor ve her biçime kolayca girebilen bu uysal maddeyi parmaklarının arasına alıp oynamakla yetiniyorlardı. Hammaddeyi ilk değerlendirme alanı ancak 1770'te bulunabildi: Okul silgisi...
Gerçek şu; kauçuğa karşı gösterilen anlayışsızlık pek de haksız değildi. Bu olağanüstü madde erdemlerine karşılık büyük kusurlara da sahipti. Amerika'dan Avrupa'ya gelinceye kadar mayalanması yetmiyormuş gibi her tarafı kirletiyor, pis kokuyor, üstelik kolay kalıplanmadığı gibi hava, ışık ve sıcağın etkisiyle bozuluyordu.
Kimyacılar bu güçlüğün çözümünü bulmakta gecikmediler: Madde, gerekli bir solüsyon (eriyik) içinde eritilip kalıba döküldükten sonra buharlaşmaya bırakıldığı takdirde kalıbın sekilini alırdı elbet. Ancak bu eritici maddenin ne olduğunu bulmak gerekiyordu. Terebentin özü, eter, petrol gibi birkaç solüsyon birden bulundu ama yalnız sonuncusuyla pratik bir sonuca ulaşıldı. 1823'te İskoçyalı kimyacı Charles Macintosh kauçuğu petrolün içinde erittikten sonra kumaşları bu solüsyonun içine batırarak su geçirmez hale getirdi.
Kısa zaman sonra daha iyi bir solüsyon bulunabileceği düşünülerek yeniden araştırmalar başladı. Çünkü bu türlü işlenmiş şekliyle kauçuk hâlâ pis kokulu, üstelik tahta gibi sertti. Kimyacılar bu maddeyi her ne pahasına olursa olsun uygarlığa kazandırmak için harıl harıl çatışmaya koyuldular.
Amaca ilk ulaşan Amerikalı Charles Goodyear oldu (1800-1860). Goodyear, Macinthos gibi bir bilim adamı değildi. Tersine kendini yeteneklerinin esinlemesine bırakan bu amatör araştırmacı, kauçuğu eline geçen her türlü kimyasal maddeyle işlemeye koyuldu. Deneme yordamı ona olumlu yolu açtıysa da kendinin ve ailesinin servetini ve sonunda hayatını bu uğurda kurban etti.
Evet, bir rastlantıyla bir gece kauçuğu ve kükürdü sobanın yanında unutması sonucu "vulkanizasyonu" (kauçuğu belli miktarda kükürtle karıştırarak soğuk ve sıcaktan etkilenmez duruma getirme işlemine "vulkanize etmek" denir.) keşfetti. AL bir oranda kükürtle karıştırdığında (2-5/100), kauçuk tam istenilen yani kalıplanmaya elverişli, dirençli ve sağlam bir madde haline geliyor, lastik dediğimiz şekli alıyordu. Baş döndürücü bir gelişmenin ve dev servetlerin kaynağı olan kauçuk sanayii doğmuştu. Ama ne yazık ki mucite kimse inanmamış, onu desteklemeyi göze alabilecek önsezisi güçlü bir tek kapitalist çıkıp elinden tutmamıştı. O kadar ki, Goodyear, 1844'te icadının beratını alabildiği zaman karşısında daha şanslı bir rakip buldu: İngiliz Thomas Hancock maddeyi bir yıldan beri imal etmekteydi.
Goodyear, dul karısına ve artı çocuğuna 200.000 dolar borç bırakarak bir otel odasında öldü. Buna karşılık Britanyalı rakibinin elinde vulkanizasyon, yaygın bir teknik haline girmiş ve 1839'da 300 ton olan dünya kauçuk üretimi 1850' de 1.000 tona yükselmişti. Ve yüzyılın sonunda da 40.000 tona varacaktı. Hancock daha da ileri gitti: Kauçuğu kükürdün etkisinde daha uzun zaman tutmak yoluyla sert bir madde olan "ebonit"i buldu. 1849'da vatandaşı F. Walton keten yağını oksitlemek ve bunu talaş ya da mantarla karıştırmak yoluyla bir tür yerli kauçuk meydana getirdi. "Linolyum" denen bu madde çabuk yaygınlaştı ve üretimi günümüzde 170 kilometre kareye kadar yükseldi.
Eller Zekanın Aynası « Araştırma Sonuçları
ABD'li nörolog Dr. Frank Willson'un yazdığı ‘‘El Kullanımı Beyni, Dili ve İnsan Kültürünü Nasıl Şekillendiriyor?’’ isimli kitap bilim dünyasında ilgiyle karşılandı. Dr. Willson, insan elinin 5 parmak, avuç içi, birtakım eklem, kas ve sinirlerden ibaret olmadığını, bina inşa etmekten omlet ve uçak yapımına kadar, tüm yaratıcı faaliyetlerin bu organ sayesinde yapıldığını belirtti. Kitaptaki ilgi çeken bazı bölümler şöyle:
Elimizin başka bir organda olmayan tutma ve hareket becerisi olmasa kültür, sanat ve teknik alanlarda faaliyetlerimiz olmazdı. Beceri dediğimiz her şey elin marifetidir. Bir insan doğal çevresini terkedip, diğer yaratıklara karşı egemenliğini el becerisiyle sağladı. İnsanlar, elleri sayesinde ok atıp, kendisini büyük hayvanları kontrolü altına alabildi.
Beyin ile el arasında mükemmel bir bağlantı var. İnsan el becerisi sayesinde alet üretmeye başladı ve bir anlamda elin yeteneğini geliştirdi. İnsan eline baktığımda güzellik, kültürde zeka görüyorum. Elin sahip olduğu kas esnekliği diğer cisimlere hareket kazandırma yeteneği insan beyninin gelişimine yardımcı oldu. İnsan eli yeteneklere sahip olmasaydı, beyin böylesine yaratıcı biçimde gelişemezdi.
Bebekler üzerine yapılan yeni araştırmalarda, beynin gelişmesi ile elin gelişimi arasında birebir bağlantı saptanmıştır. Bebek, elleriyle cisimleri biraraya getirme yeteneği kazandıkça kelimeleri de biraraya getirerek derdini anlatabilme gücü kazanıyor. Beyin ile el arasındaki sinirsel bağlantı ilişkisi gelişmediği zamanlarda, kişinin beyin faaliyetleri, kültür ve sanatla ilgili yaratıcı çabaları da sınırlı kalıyor.
