YEL DEĞİRMENİ HAKKINDA BİLGİ

Don Kişot’a karşı mertçe direnen; ancak Endüstri Devrimi’nin heyecanın akarşı gelemeyen yel değirmenleri, enerji sıkıntısı ve çevre problemlerinin baş gösterdiği çağımızda tekrar eski cazibesine kavuşuyor.

Cervantes’in efsanevi kahramanı Don Kişot’un yel değirmenleri ile karşılaşması romanda şöyle anlatılır: “Talihimiz olayları bizim isteyebileceğimizden de daha iyi bir şekilde yönlendiriyor.

Bak şuraya,arkadaşım Sancho Panza, ileride otuz ya da biraz daha fazla azman dev var.

Onlarla savaşıp hepsini öldürmek niyetindeyim. Elde edeceğimiz ganimetle zenginleşmeye başlarız. Bu kötü tohumları yeryüzünden silmek hayırlı bir savaştır. Tanrı’ya büyük hizmettir.

”“Hangi devler?” dedi Sancho Panza.“İşte şu gördüklerin” diye cevap verdi efendisi; “Şu uzun kollu yaratıklar,kiminin kolları iki fersaha kadar varır bunların.”

“Ama efendim” dedi Sancho, “O görünenler dev değil, yel değirmeni; kola benzeyen şeyler de, kanatları; rüzgar onları döndürdükçe, onlar da değirmen taşını hareket ettirir. ”Ne var ki Don Kişot, uşağı Sancho Panza’nın sözlerini dinlemez; bu ‘azman devlere’ olanca cesaretiyle saldırır ve fena halde hüsrana uğrar...

Yel değirmenleri, ‘Don Kişot’a rağmen’varlıklarını sürdürürler. Hatta yüzde yüz temiz ve sonsuz bir enerji kaynağı olan rüzgardan elektrik enerjisi üretilmesini sağlayan modern yel değirmenleri ile gelecekte de varlıklarını sürdüreceğe benzer.

İnsanoğlu ağaçları deviren, barınakları uçuran rüzgar gücünün farkına çok eskilerde varır. Bu güçten ilkin yelkenli

teknelerle faydalanılır. Bu konuda net bir tarih belirlemek zor olmakla beraber, çok eski zamanlara dek uzandığını tahmin etmek güç değil.

Eski Yunan ve Roma uygarlıklarında da gemilerin yüzdürülmesi için rüzgar gücünden faydalanıldığı bilinmektedir. Hatta yelken takımının ayarlanmasıyla teknenin rüzgarın yönünden farklı bir yönde de gidebileceği bilinir.

Heron ‘mekanik oyuncaklarının’ birinde, küçük boyutlu bir tür yel değirmeni kullanır.Yel değirmeninin bir pistonu hareket etmesi ile orgu çalmasını sağlayan bir mekanizma geliştirir. Ancak,Eski Yunan ve Roma uygarlıklarında bilinen boyutlarda bir yel değirmeni geliştirilemez.

Yel değirmenlerinin ilk olarak nerede kullanıldıklarına dair kaynaklarda çeşitli açıklamalar bulunsa da, yazılı belgelerde ilk yel değirmenlerine, MS644 yılında İran-Afganistan sınırındaki Seistan’da rastlanılır. Bu tarihten sonra Çin’de pirinç tarlalarının sulanmasında yel değirmenlerinden faydalanıldığı bilinmektedir. Yaygın görüşe göre; yel değirmenleri Avrupa’ya Haçlı Seferleri sonrasında, 12. yüzyılda götürülür.

Orta Çağ Avrupa’sında, su veya rüzgar gücü dişli çarklarla iş gücüne dönüştürülür,bu da bilinen tahıl öğütme işinin yanı sıra bitkisel yağ üretimi, kumaş çırpma, deri işleme ve kağıt çırpma gibi işlerde kullanılır. Yani, Endüstri Devrimi’nden önce, Avrupa’nın ilk fabrikaları su değirmenleridir.

Yel değirmenlerine gösterilen ilginin temelinde,su değirmenlerinin aksine çalışmaları için belli bir hızın üzerinde akan bir ırmağa gerek duymaması ve kışın suyun donması sonucu işi aksatmaması gibi sebepler vardır. Bu sebeple dönemin teknisyenleri su değirmenlerindeki sistemleri yel değirmenlerine adapte etmek için yeni tasarımlar geliştirirler.Ancak, burada bir sorunun çözülmesi gerekir: Su hep aynı yönde akarken,rüzgarın esiş yönü çok farklılık gösterir.

Bu sorun, dişli ve makine donanımı ile yelkenleri taşıyan ana gövdenin,rüzgarın esiş yönüne göre rahatça döndürülebilecek şekilde kalın ve sağlambir ahşap direğe bindirilmesi ile çözülür.

‘Direkli değirmen’ olarak anılan bu yel değirmenleri, belki de rüzgarın genelde aynı yönden esmesi sebebiyle böyle bir tasarıma gidilmeyen İran’daki ilk yel değirmenlerinden oldukça farklı bir hal alır.

12. yüzyılın sonlarına doğru yel değirmenleri Avrupa’da hızla çoğalmaya başlar. Özellikle, hızla akan ırmakların bulunmadığı yerlerde pek çok yel değirmeni yapılır.

Kışın dondurucu soğuklarında su değirmenlerinin etkili olarak kullanılamadığı Kuzey Avrupa düzlükleri için de yel değirmenleri ideal hale gelir.

Böylece yel değirmenleri oldukça karlı hale gelir. Öyle ki; PapaIII. Celestine yel değirmenlerini vergiye bağlar.

15. yüzyılın başlarında ise yel değirmenlerinin gelişiminde yeni bir aşama kaydedilir. ‘Kule değirmenler’ olarak anılan bu yel değirmenlerinde taşlar ve dişli donanım sabit bir kuleye yerleştirilir.Kule üzerinde çarkı taşıyan ve istenildiğinde bir yuva üzerinde harek etettirilerek çarkın rüzgarın estiği yöne döndürülmesini sağlayan hareketli bir kısım bulunur.

Yel değirmeninin, rüzgarın esiş yönüne göre çevrilmesi eski bir sorundur ve bu önceleri direkli değirmenlerle giderilmeye çalışılmıştır. Ancak hem direkli değirmenlerde, hem de ondan sonra geliştirilen yel değirmenlerinde bu işlem elle yapılır ve tabii ki bu çok verimli bir yöntem değildir.

1745 yılında Edmund Lee’nin kuyruk fanını geliştirmesi ile buna da bir çözüm bulunur.Kuyruk fanı, çarka dik olacak şekilde yel değirmeninin arka kısmına yerleştirilen küçük bir fandır. Bu fan, rüzgar yön değiştirdiğinde çark sisteminin tekerlekler üzerinde rüzgarın yönüne dik oluncaya kadar hareket etmesini sağlar.

1772’de, İskoç Andrew Meikle, geliştirdiği yaylı kanat sistemi sayesinde yel değirmenlerinin kanatlarının istenilen güce göre ayarlanabilmesini sağlar.

Meikle yelken bezinden yapılmış kanatların yerine jaluziye benzer bir biçimde çalışan menteşeli kepenkler kullanır ve böylece yel değirmeni çalışmaya başlamadan önce kanatlar istenilen güce göre ayarlanabilir.

1789’da ise Stephen Hooper kepenk yerine silindirik panjurlar kullanır ve yel değirmeni çalışırkende panjurların ayarlanabilmesini sağlayan bir kumanda sistemi geliştirir.

William Cubbit 1807’de, Meikle’ın menteşeli kepenkleri ile Hooper’ın kumanda sistemini birleştirerek ‘patent kanadı’nı icat eder.

Cubbit’in sisteminde zincire asılı ağırlıklar değiştirilerek kanatların bir şemsiyeyi açıp kapatır gibi hareket ettirilmesi sağlanır.

1854’te Daniel Halladay, Ellington’da,‘Amerikan tipi’ olarak anılan ilk yeldeğirmenini yapar. Halladay’in, rüzgar yönü yönlendiricili ve dairesel çok kanatlı yel değirmeni ve daha sonra1883’te Stuart Perry tarafından geliştirilen çelik yel değirmeni ABD’de büyük ticari başarı kazanır. Amerikan tipi yel değirmenleri, ABD’de özellikle su pompalama işinde çokça kullanılır.Yel değirmenlerinin kullanım alanında büyük bir yenilik, 19. yüzyılın sonlarına doğru Danimarka’dan gelir.

Bahsettiğimiz yenilik, yel değirmenlerinin elektrik üretiminde kullanılmasıdır. 1890’da aslen meteorolog olan Danimarkalı profesör Poul la Cour, patent kanatlar ve bir kule üzerine yerleştirilmiş çift kuyruk fanı kullanarak inşa ettiği yel değirmenleriyle elektrik üretmeye başlar.

Bundan kısa bir süre sonra ABD’de de rüzgar enerjini elektrik enerjisinedönüştüren küçük çaplı girişimlerde bulunulur. Ancak sonraları, fosil  yakıtların o zamanlar daha ucuz olması ve çevre kirliliğinin bugünkü seviyelerine ulaşmamış olması sebebiyle yel değirmenlerinden elektrik elde etme çalışmaları geri plana itilir.

Yel değirmenlerine olan ilgi 1970’ler de petrol krizi sebebiyle yeniden artar ve çok sayıda rüzgar türbinlerinden oluşan‘rüzgar çiftlikleri’ yapılmaya başlanır.Rüzgar enerjisi, özellikle 1990’lardan itibaren daha sık gündeme gelmeye başlar.

Bu yıllarda iyiden iyiye hissedilmeye başlanan küresel ısınmanın sebebi büyük oranda fosil yakıtlardır.

Rüzgar enerjisi hem yenilenebilir olması,hem de elektrik üretimi sırasında herhangi bir atık oluşumuna sebep vermemesi sebebiyle özellikle çevreye duyarlı kesimler tarafından sıkça gündeme getirilir.

Uzmanlar, yıllardır Türkiye’de önemli bir rüzgar potansiyeli olduğuna dikkat çekiyorlar.

Geçtiğimiz yıllarda Avrupa Rüzgar Enerjisi Derneği ve Greenpeace tarafından hazırlanan bir raporda,rüzgar potansiyeli bakımından Avrupa ikincisi olan Türkiye’nin üretim bakımından son sıralarda yer aldığına vurgu yapılıyor.

Dünyada da yükselenbir grafik çizmesine karşın rüzgar enerjisi kullanımı, henüz potansiyelin çok altında bulunuyor.Ne dersiniz eğer Don Kişot çevre sorunlarının günden güne arttığı bu yıllarda yaşamış olsaydı, kendisine düşman olarak yine yel değirmenlerini mi seçerdi?