Buharlaşma kayıplarının yüzer fotovoltaik paneller ile azaltılması

Türkiye'de serbest yüzey buharlaşma-terleme kayıpları, 274 milyar m3 olarak hesaplanmıştır. Bu rakam, ülkemizin yıllık kullanılabilir su potansiyeli olan 110 milyar m3 ün neredeyse 2.5 katıdır. Bitkilerden olan terleme (transpirasyon) ile ilgili kayıpların azaltılması teknolojik olarak mümkün olmasa da , buharlaşma(evaporation) kayıpları, toplam kaybın % 90'ını meydana getirdiğinden, bu kayıpların azaltılması hayati derecede önemlidir. Buharlaşma mekanizmasınıtetikleyen, hava sıcaklığındaki değişimlerdir. IPCC küresel iklim senaryolarında mevcut koşullar devam ederse 2070 yılı için ülkemizin yer aldığı orta enlem kuşağında beklenilen sıcaklık artışı 4-6 ºC'dir. Bu çalışmada, son 10 yıldır dünyada farklı coğrafyalarda kullanım alanı bulan yüzer tip fotovoltaik panellerle(YFP) buharlaşma kayıplarının azaltılması konusunda bir saha araştırması yapılmıştır. 2 adet Class A tipi Buharlaşma Tavası 20 cm derinliğinde su ile doldurulmuş, bir tanesinin üzerine (T-PV), yüzeyinin yarısını kaplayacak şekilde bir yüzer fotovoltaik panel platformu (YPFP) konulmuş, diğerininin (T-NPV) yüzeyi açık bırakılmıştır. Kurulan sistem, 30 gün boyunca serbest atmosfer koşullarında 2 tavadan meydana gelen buharlaşma kayıpları çeşitli hidrometeorolojik parametreler ile kıyaslanmıştır. Ayrıca Fotovoltaik Panelin (70 W Multikristal) ürettiği gerçek güç, özel tasarlanan bir devre ile ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Serbest atmosferde üretilen güç değerleri ile üretici'nin laboratuardaki test verimlilik değerleri kıyaslanmıştır. Buharlaşma kayıplarına bakıldığında, (T-PV)'den 30 günde 38.7 mm buharlaşma olmuş, açık yüzeyli (T-NPV)'den 94.9 mm buharlaşma olmuştur. Buharlaşma miktarlarıarasındaki fark; 56.2 mm ve buharlaşma kaybındaki azalma %59.2 olarak tespit edilmiştir. PV'den üretilen ortalama güç 20.67 W olarak ölçülmüştür. Ardından beton bloklar üzerinde kurulu olan aynı niteliklere sahip bir diğer fotovoltaik panel platformu öncelikle kara(toprak) yüzeyde, ardından da su dolu buharlaşma tavasıüzerine oturtulmuş ve 5'er gün boyunca güç üretimleri ile ilgili, kara ve su yüzeylerindeki performansı incelenmiş sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bunulan sonuçlara göre karayüzeyindeki PV'nin güç üretimi, su yüzeyindekine göre % 10.8 daha yüksektir. Bu da su üzerine kurulacak platformlarda PV Modülleri ile yüzey arasındaki ısı transferinin güç üretimine etkisinin olumsuz olduğunu göstermektedir. Son olarak yapılan çalışmada iki avadaki 3 defa su numunesi örnekleri mikrobiyolojik olarak analiz edilmiştir. Sonuçlar çarpıcıdır. (T-PV)'de ve (T-NPV) üreyen E.Coli miktarları sırası ile 9200 koloni/100 ml, 14000 koloni/100 ml, 12800 koloni/100 ml ve 400 koloni/100 ml, 120 koloni/100 ml, 2300 koloni/100 ml olarak belirlenmiştir. Bu da pratikte uygulanması halinde su kütlesi ekosistemi üzerinde bir baskı unsuru yaratmaması açısından kullanılan yüzer platform malzemesi içeriğinin önemli olduğunu göstermektedir.