1. Giriş
Bütün sektörlerde enerji kullanımı, 1970’li yıllardan bu yana en çok önem verilen konulardan birisi olmuştur. Dünya genelindeki ülkeler, 1973 ve 1979 yıllarındaki petrol krizlerinde sonra, enerji korunumuna ilişkin önlemlere yoğun olarak ilgi göstermeye başlamışlardır. Daha sonraları 1980’li yıllarda, esas olarak fosil yakıtların kullanılması sonucunda oluşan çevre kirliliğine önem verilmeye başlanmıştır. Son yıllarda; enerji kullanımı, sera gazı emisyonları ve bunların küresel iklim değişikliklerine olan potansiyel etkileri en çok tartışılan konulardan birisidir. Endüstri, ulaştırma, ticaret, konut ve tarım sektörlerinde enerji kullanımını azaltmanın en etkin yöntemlerinden birisi de, enerji kullanma etkinliğini artırmaktır. Günümüz endüstri dünyasında, enerji ve diğer kaynaklarının kullanımı önemli düzeye ulaşmıştır. Bu nedenle, bir taraftan doğal kaynakların temini azalmaya başlamış, diğer taraftan da çevre kirliliği gibi doğal ortama verilen zararlar artarak devam etmektedir. Bununla birlikte, enerji dönüşümüne ilişkin teknik iyileştirmeler yeterince etkin bir şekilde gerçekleştirilememektedir. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde, gelecekteki enerji üretim ve tüketim düzeylerinin belirlenebilmesi için; nüfus artışı, ekonomik üretkenlik, tüketici alışkanlıkları ve teknolojik gelişmeler gibi dikkate alınması gereken bir çok etmen vardır. Enerji sektörüne ilişkin yönetim biçimleri, gelecekteki enerji üretim ve tüketim düzeyi ve dağılımında önemli rol oynayacaktır.
Enerji kullanımı ile ilgili sorunlar, sadece küresel ısınma ile sınırlı değildir. Hava kirliliği, asit yağmurları ve ozon azalımı gibi çevresel konular enerji kullanımı ile yakından ilişkilidir. Enerji kullanımının yarattığı çevresel etkilerin en düşük düzeyde olabilmesi için, belirtilen konuların tamamının birlikte dikkate alınması gerekir. Enerji etkinliğinin artırılması, enerji kaynaklarının çevresel etki değerlendirmesi açısından önemlidir. Daha az enerji kullanmak ve çevreye en düşük düzeyde zarar vermek için, sistem etkinliğinin artırılması gerekir. Enerji kaynaklarının kıtlığı ve dikkatsiz kullanılması sonucunda oluşan istenilmeyen yan etkiler, enerji tüketimini doğru bir şekilde planlanma ve dikkatli bir şekilde değerlendirmeyi gerektirmektedir.
Türkiye tarım sektöründe bölgesel ve ülke genelinde, üretim sistemleri ile ürün bazında ve toplam enerji kullanımına ilişkin ayrıntılı çalışmalar yapılmıştır [1-22]. Bu çalışmada, yenilenebilir enerji kaynaklarının tarımda kullanımı incelenmiştir. Tarımsal üretim işlemlerinde yararlanılabilecek yenilenebilir enerji teknolojilerinin üstünlük ve olumsuzlukları tartışılmıştır. Tarım sektöründe enerji kullanım etkinliği ve enerji korunumu önlemlerine ilişkin öneriler verilmiştir.

2. Tarımda Enerji Kullanımı
Tarım sektöründe bitkisel ve hayvansal üretim işlemleri belirli miktarda enerji kullanımını gerektirmektedir. Tarımda enerji kullanımı, doğrudan ve dolaylı enerji kullanımı olmak üzere iki grupta incelenebilir:
1) Doğrudan enerji kullanımı: bitkisel üretimde, büyükbaş ve küçükbaş hayvan yetiştirmede, tarım ürünlerinin taşınmasında, tarımsal ürünlerin işlenme ve değerlendirilmesinde kullanılan elektrik, petrol ürünleri, doğal gaz, kömür vb. enerjilerin kullanımın kapsar.
2) Dolaylı enerji kullanımı: tarımsal mekanizasyon araç ve makinaları, kimyasal gübreler, tarım ilaçlarının üretim, paketleme ve taşınmasında kullanılan enerjileri kapsar.
Türkiye’de genel enerji tüketimi içerisinde, tarım sektöründe tüketilen enerji miktarının 1990-2001 yılları arasındaki dönemde değişimi Çizelge 1’de verilmiştir. Tarım sektöründe tüketilen enerji miktarı 1990 yılında 86.06 PJ düzeyinde iken, 1995 yılında 112.46 PJ ve 2001 yılında da 130.41 PJ düzeyine yükselmiştir. Tarım sektöründe tüketilen enerji miktarı düzenli olarak artmakla birlikte, toplam enerji tüketimi içerinde tarım sektörünün payı düzenli bir değişim göstermemektedir. Toplam enerji tüketiminde tarımın payı, 1990 yılında % 3.69, 1994 yılında % 4.19 ve 2001 yılında ise % 3.84 olarak gerçekleşmiştir. Toplam enerji tüketiminde tarımın payı, 1990-2001 yılları arasındaki dönemde ortalama % 3.77 olarak gerçekleşmiştir. Bununla birlikte, 1994 yılından sonra toplam enerji tüketiminde tarımın payı azalmaya başlamıştır.
Tarım sektöründe 1990-2000 yılları arasındaki dönemde, tarım alanı başına enerji tüketimi değerlerinin yıllara bağlı olarak değişimi Çizelge 2’de verilmiştir. Tarım sektöründe birim işlenen ha başına kullanılan enerji miktarı, 1990 yılında 3.96 GJ iken, 1995 yılında 5.30 GJ ve 2000 yılında 6.20 GJ /ha değerine ulaşmıştır. Tarım sektöründe mekanizasyon ve ileri teknoloji uygulamalarının sonucunda, enerji kullanımı giderek aratacaktır. Bu nedenle tarım sektöründe yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması ve enerji kullanım etkinliğinin artırılması gereklidir.

3. Tarımda Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Kullanımı
Türkiye’nin yenilenebilir enerji kaynakları potansiyeli Çizelge 3’de verilmiştir. Günümüz Türkiye'sinde yenilenebilir kaynaklardan en çok klasik biyokütle enerji ve hidrolik enerji kullanılmaktadır. Jeotermal enerjiden yararlanma üçüncü sırada yer almakla birlikte, kullanımı sınırlıdır. Güneş enerjisi kullanımı düşük düzeyde iken, rüzgar enerjisi kullanımı giderek artış göstermektedir.
Uygulama alanı ve teknolojilerine bağlı olarak tarımda yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı Çizelge 4’de verilmiştir. Tarımda yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması durumunda: 1) İşletme giderleri azalır. 2) Dış alım yapılan fosil enerjilere olan gereksinim azalır. 3) Elektriksel güç için aşırı talep azalır. 4) Çevre kirliliği azalır. 5) Ekonomik gelişme sağlanır. Tarımsal üretim işlemlerinde yararlanılabilecek yenilenebilir enerji teknolojisinin seçimi: gerekli enerjinin çeşidi, yenilenebilir enerji kaynağı ve tarımsal yapı ve işlemlerin tasarımına bağlıdır. Tarımsal üretim işlemleri arasında çok fazla miktarda enerji tüketilen başlıca işlemler: sulama, ürün kurutma, sera ve hayvan barınaklarının ısıtma ve soğutulmasıdır. Bu işlemler sırasında yaygın olarak; motorin, doğal gaz, elektrik, sıvılaştırılmış petrol gazı veya propan gibi yakıtlar kullanılmaktadır. Tarımda güneş enerjisi kullanımının planlı biçimde artırılması gereklidir. Tarımsal yapıların ısıtılmasında güneş enerjisiyle pasif ve/veya aktif olarak ısıtma uygulamalarından yararlanılmalıdır. Güneş enerjisi ile yüksek sıcaklıktaki uygulamalar, soğutma uygulamaları, ve fotovoltaik teknoloji ile üretilen elektrikten tarımsal üretimde yararlanılabilir. Tarımsal sulama işlemlerinde güneş pillerinden yararlanılması durumunda: gerekli su miktarı, sulama gereken zaman, su kaynağınn durumu, gerekli su miktarı, kuyu derinliği, suyun kimyasal yapısı ve su depolama tanklarının kapasitesi gibi özellikler dikkate alınmalıdır.

4. Sonuç ve Öneriler
1) Fosil yakıtların doğrudan veya dolaylı olarak kullanımıyla ortaya çıkan çevresel sorunların etkin bir şekilde önlenebilmesi için, yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanılması gerekir. Bununla birlikte, tarım sektöründe yenilenebilir enerji kaynaklarının ekonomik uygulanabilirliği ve uygulama yöntemi, bölgesel koşullara bağlı olarak değişir. Tarım sektöründe etkin olarak yararlanılabilecek başlıca yenilenebilir enerji kaynakları; güneş enerjisi, jeotermal enerji, biyokütle enerjisi ve rüzgar enerjisidir.
2) Tarımsal üretim işlemlerinde de enerji kullanım etkinliğine önem verilmelidir. İşletme ölçeğinde yapılacak olan etkin bir mekanizasyon planlaması ile, işletme için uygun mekanizasyon alt yapısı sağlanmalıdır.
3) Tarımda enerji kullanım etkinliğinin artırılabilmesi için:
> İşletmelerin mekanizasyon alt yapısı için enerji verimliliği yüksek olan teknolojilerden yararlanılmalıdır.
> Güç kaynağına uygun kapasitede alet ve ekipman kullanılmalıdır.
> İşletme için gerekli güç optimizasyonu sağlanmalıdır.
> Tarım alet ve makinalar tam yükte ve verimli olarak çalıştırılmalıdır.
> Isıtma, soğutma ve iklimlendirme uygulamalarında ısı transferi açısından etkinlik artırılmalıdır.
> Isı yalıtımı standartlara uygun olarak yapılmalıdır. Isı üreten, dağıtan ve kullanan tüm üniteler etkin bir şekilde yalıtılarak, ısı kayıpları en aza indirilmelidir.
> Atık ısı geri kazanımı uygulamaları yaygınlaştırılmalıdır.
> Elektriksel güç tüketiminde kayıplar önlenmelidir.
> Elektriğin iş ve ısıya dönüşümlerinde etkinlik artırılmalıdır.
> Otomatik kontrol uygulamaları ile insan faktörü en aza indirilmelidir.
4) Tarım sektöründe fosil kökenli enerji tüketiminin azaltılması ve yenilenebilir enerjilerin kullanılmasına ilişkin aşağıdaki önlemler alınmalıdır:
> Pazara bağlı önlemler: Tarımsal destek politikaları, girdi kullanımı ve üretim optimizasyonu
> Düzenleyici önlemler: Desteklerin çevresel etkileri incelenmeli ve girdi kullanımı sınırlandırılmalıdır.
> Gönüllü katılımlar: Hassas tarım uygulamaları desteklenmelidir.
> Uluslararası programlar: Tarımda teknoloji transferi desteklenmelidir.

» Nüve Forum » akademik » Mühendislik Fakültesi » Ziraat Fakültesi

tablolar ve kaynakpdf