Organic Rankine Döngüsü

 

Rankine Döngüsü, ısıyı işe dönüştüren termodinamik bir döngüdür. Sıcaklık, genellikle işleme akışkanı olarak suyu kullanan kapalı bir döngüye harici olarak temin edilir. Suyu temel alan Rankine Döngüsü dünyanın elektrik üretiminin yaklaşık %85'ini sağlar.

 

·         William Rankine

Rankine döngüsü adını İskoç bir mühendis ve fizikçi olan William John Macquorn Rankine'den (5 Temmuz 1820 - 24 Aralık 1872) almaktadır. Rankine, termodinamik biliminin kurucularındandır. Bütün bir buharlı motor teorisi ve aslında tüm sıcaklık motorları teorisini geliştirmiştir. Mühendislik bilimi ve uygulamaları ile ilgili notları, 1850'ler ve 1860'larda yayımlandıktan sonra uzun yıllar boyunca kullanılmıştır. 1840 yılından itibaren bilim ve mühendislik konuları üzerine yüzlerce makale ve not yayımlamıştır ve gençliğindeki ilgi alanları oldukça geniştir, örneğin botanik, müzik teorisi ve rakam teorisi ve bilimin birçok ana dalı ve matematik ve mühendislik ile ilgilenmiştir. Kendisine ait mizahi şarkılar besteleyen amatör bir şarkıcı, piyanist ve viyolonselisttir.

 

·         İlk Organik Rankine Döngüleri :  Neftyağının Başlangıcı

Rankine döngüsü genellikle işleme akışkanı olarak su kullanmaktadır. Son zamanlarda Neftyağı ile çalışan tekneler gibi farklı işleme akışkanları ile döngü uygulamaları ortaya çıkmaya başlamıştır. 1883 yılında Frank Ofeldt buharın yerine geçeceğini umduğu özel bir güç sistemi geliştirmiştir. Geliştirdiği neftyağı ile çalışan motorlar pistonları çalıştırmak için su yerine neft yağını (bir benzin türü) kaynatan buharlı motorlardır. O zamanlar hükümet buharlı motorlardaki suyu kaynatmak için bir lisans edinilmesini gerekli görmüş fakat benzini kaynatmak için gerek görmemiştir. Böylece tekne sahibi bir bey ilk kez bir mühendisin yardımı olmadan kendi teknesini çalıştırabilmiştir. Bu "beylerden" birisi olmak demek, bu teknelerden birine sahip olmak demektir. 1880lerde neftyağı ile çalışan bir motora sahip 21 feetlik bir tekne 750 dolardır, yani bu tekneleri yapan işçilerin yıllık maaşlarının bir buçuk katıdır. (Mystic Seaport Museum web sitesinden)

 

·         İtalyan Okulu

Organik Rankine Döngüsü teknolojisi ancak 20. yy.da ciddi şekilde geliştirilmiştir. 1930lu yıllarda İtalya'nın Ischia Adasında bir deney yapılmıştır. İkinci Dünya Savaşından sonra Rusya, ABD ve İsrail'de önemli çalışmalar yürütülmüştür. 1970lerde ise İtalya'nın en önemli mühendislik üniversitesi olan Politecnico di Milano'da İtalyan ORC Okulu doğmuştur. Meslektaşları Prof. Ennio Macchi ve Turboden'in kurucusu Prof. Mario Gaia ile birlikte Prof. Gianfranco Angelino tarafından kurulmuştur.

·         Günümüzde Organik Rankine Döngüsü

Organik Rankine Döngüsü, çoğunlukla biyokütle ve jeotermal uygulamalarında çok iyi bilinen ve çok yaygın bir enerji üretim türüdür, ama güneş enerjisi ve ısı geri kazanımı uygulamalarında da büyük artışlar beklenmektedir. İklim değişiklikleri sebebiyle ortaya çıkan çevresel endişeler ve artan petrol fiyatları, elektrik üretimindeki bu etkili, temiz ve güvenilir yolun büyük oranda artışını destekleyen güçlü sebeplerdir.

Günümüzde uygar insan yaşamı için ‘ENERJİ’, vazgeçilmez unsurların başında geliyor. Bu gerçek, küresel dengeler üzerinde de gerek mali gerek siyasi birçok baskılar ortaya çıkararak, dünyamızın enerji odağında şekillenmesine yol açıyor. Dolayısıyla enerjinin doğru ve verimli kullanılmasına yönelik uluslararası ortamlarda birçok kararlar alınıyor.