Yenilenebilir enerjiye olan talebin son zamanlarda artmasıyla birlikte rüzgar türbinlerinin kullanımı artmıştır. Rüzgar enerjisindeki yönelim ise karadan denize doğrudur. Bu yönelimin ana sebepleri olarak, tahrip olacak alanları ve kanatların dönüşü sırasındaki gürültüleri en aza indirmek sayılabilir. Türbinlerin karadan denize doğru yönelimi daha büyük kanat tasarım teknolojilerine yönelim sağlamıştır.1
Rüzgar türbinlerinin denizdeki varlığı yıldırım çarpması gibi bir sorunu da beraberinde getirmektedir. Yıldırım çarpmasına neden olan durumlar; denizlerin nemli olması, rüzgar türbininin daha büyük bir kanat tasarımı kullanılarak inşaa edilmesi ve denizlerin tuzlu suya sahip olması şeklinde sıralanabilir. Bu durumlar, rüzgar türbinlerine yıldırım düşmesine neden olarak tahribata sebebiyet verir.1
Yıldırımların pozitif ve negatif kutupları vardır. Düşen yıldırımların büyük çoğunluğu negatif polarite iken küçük bir kısmı pozitif polaritedir. Pozitif polarite, bulutların irtifasının düşük olduğu kış aylarında oluşmaktadır. Ayrıca pozitif polariteye sahip olan yıldırımların akım yoğunluğu negatif polariteye sahip olan yıldırımlardan çok daha fazladır. Pozitif polariteli yıldırımların akım yoğunluğunun fazla olması neticesinde verdiği hasarlar da bir o kadar büyük ve maliyetli olmaktadır. Bu nedenle rüzgar türbinlerini pozitif polariteli yıldırımdan korumak için çalışmalar yapılmıştır.1,2
Günümüzde yıldırımların rüzgar türbinlerinde yaratmış olduğu hasarları azaltmak amacıyla birçok yöntem geliştirilmiş ve sonuçlar alınmıştır. Yıldırımdan koruma yöntemleri; kanat ucu alıcıları, yan alıcılar ve metal örgülerin kombinasyonu ile uygulanır. Rüzgar türbinlerini yıldırımlardan korunma yöntemleri Uluslararası standart IEC 61400-24 tarafından açıklanır.1
Bugüne kadar negatif polariteli yıldırımlara karşı önlem amaçlı birçok atılım olmasına karşın, pozitif polariteli yıldırıma karşı önlemler tasarlamayı başaran tek bir kuruluş öne çıkar: KERI. Bu kuruluştaki araştırmacılar, pozitif polariteli yıldırımın negatif polariteli yıldırım gibi kanatların uç kısmına değil de yan kısmına düştüğünü fark ederek çalışmalar yapmışlardır. Bunun durumun sebebinin ise havadaki pozitif yükün hava sonlandırma noktasına yakın bir yerde birikmesi, aynı yüke sahip olan pozitif kutuplu yıldırımın ise bundan kaçınarak hangi açı ile çarparsa çarpsın, negatif yük taşıyan pervanenin orta kısmına çarpması olduğu belirlenmiştir. Ayrıca düzensiz bir şekle ve güçlü bir akım şiddetine sahip olan pozitif polariteli yıldırımı göz önüne alarak çalışmalarına devam etmişlerdir.
Bu bulgulara yaptıkları deneyler sonucunda ulaşmışlardır. Deneyler ilk başta çeşitli programlar ve simülasyonlarda gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen deneylerde elde edilen veriler ile birlikte gerekli elementlerin ve ölçülerin doğru şekilde birleştirilmesi sonucunda simülasyondan çıkıp gerçek ölçümlerin yapılmasıyla birlikte elde edilen verilerin olumlu sonuçlandığı görülmüştür.1,2
Sonuç olarak yapılan deneylerde pozitif polariteye sahip yıldırımların yük dağılımlarının kontrolü sağlanarak tahribatın minimuma indirilebilebileceği kanıtlanmıştır.
Yenilenebilir enerji karşısında önümüze çıkan problemleri tam anlamıyla aşamasak da, daha kolay uygulanabilir yöntemler ve sürdürülebilir bir çevre gayesinde karşılaşılan tahribatları en aza indirerek, yeşeren çevreye ulaşmada önemli bir adım atılmıştır.
Kaynaklar