6°C
ANKARA HAVA DURUMU6°C Çok Bulutlu
İLETİŞİM 0 312 5281010

Araştırma Yazıları

Gelard

Çevre, İnsan ve Teknoloji / Hatice Tezgel /Makina Mühendisi

- +
Çevre, İnsan ve Teknoloji / Hatice Tezgel /Makina Mühendisi

Büyük bir patlamayla başlayan ve belki de yine bir patlamayla son bulacak olan birbiriyle ilintili muhteşem dengeye sahip bir evren. Başlangıcı ve devamının gelişim aşamalarında görüş farklılıkları olsa da genel hatlarıyla yoktan varoluşla başlayan bir evren, evrende yerini alan yer, gök, su ile tüm canlılarla belirli bir dengedeki dünyamız ve en nihayetinde insanoğlunun dünya üzerinde başlayan yaşam macerası.
Christian Wolf’un ilk kullandığı tabirle “Kozmolojik” (Yunanca cosmo (düzen) ve logia (söylev) kelimelerinden türemiştir) tarihe göre 11 milyar yıl öncesine dayanan galaksinin yine yaklaşık 4.5 milyarlık bir geçmişe sahip olan güneş sistemi ve dolayısıyla dünyamızın oluşumunu bilim dünyası birkaç dönemlik evreler halinde incelemiştir. Altı yüz milyon yıl öncesinde son bulduğu varsayılan Hadean döneminde Dünya’nın Güneş Sistemi’nde bir gök cismi olarak belirmesini sulardaki prokaryotların (tek hücreli canlı) ortaya çıkması ve en eski kıtaların oluşumu izlemektedir. Bu ilkel dönemin 4 milyar yıl sürdüğü varsayılır. Palezoik dönemle devam eden evrelerde kömür yataklarının oluşumu, kara bitkilerinin ortaya çıkması, iklimlerin belirmesi, kıtaların bugünkü görünümünü kazanmaya başlamasının ardından bakteriler, ökaryotlar, ilk hayvanların oluşmasını takip eden insanın var olması öyküsü.
Bu varoluş öyküsüne kutsal kitaplarda kısaca şöyle değinilmiştir;
“Arz üzerinde sarsılmaz dağlar oturttu, orayı bereketli hale getirdi; gerekli besinlerini orada bunlara ihtiyacı olan varlıklar için eşit derecede olmak üzere- uygun ölçülerle yarattı. (Bütün bunlar ) dört devirde oldu.”
‘’Başlangıçta Tanrı göğü ve yeri yarattı. Yer boştu, yeryüzü şekilleri yoktu; engin karanlıklarla kaplıydı.’’
Adeta kendisine bahşedilmiş olan bu evrende yaşamına başlayan insanoğlu bu mücadelede hayatını kolaylaştırmak, zamandan ve enerjiden tasarruf, kısaca daha hızlı ve konforlu yaşamak adına yine kendine bahşedilen doğadan çeşitli yollarla faydalanmaya başlamıştır. Bilinen tarihe göre bilimin ilk tohumları M.Ö 3000’li yıllarda Mezopotamya’da atılmıştır. Tekerleğin icadıyla başlayan teknolojik serüven insanoğlunun ilk olarak doğadaki modelleri incelemesi, bu modellerden esinlenerek teknolojik ürünler tasarlayıp insanların kullanımına sunmasıyla devam etmiştir. Doğadan esinle teknolojik buluşlarına ilk basamağı oluşturan bilim insanları bayrağı bilime adanmış sonraki nesillere devrederek eserlerini insanlığa isimlerini tarihe aktarmışlardır. Arşimet ve Pisagor’un matematik ve mekaniğin temelini oluşturan buluşlarını İslam dünyasının en önemli bilim insanı El-Cezeri geliştirerek günümüzde kullanılan teknolojinin basamaklarını oluşturmuştur. Arşimet’in çalışmalarından eserlerinde de bahsetmiş olan El-Cezeri, Arşimet’in su saati fikrini kullanmış, eksik kalan taraflarını tamamlayarak ilk eksiksiz çalışır saati insanlığa armağan etmiştir.

Sibernetik ilminin öncüsü El-Cezeri’nin terazi ucundaki kovaların boşalıp dolmasıyla eşit su alımının sağlandığı bir başka icadı. Bu da günümüzde sanayi alanında kullanılan birçok sisteme öncülük etmiştir.

Yine El-Cezeri’nin muhteşem eserlerinden biride, Hasankeyf’teki doğayı incitmeyen ve bugünkü altyapı sistemlerinin de piri diyebileceğimiz su sistemidir. Dünya’da benzeri az görülen bu sistem sayesinde dört bini aşkın mağaranın bulunduğu Hasankeyf’te birleşik kaplar esasına dayalı sifon benzeri bir mekanizma ile düz alanlara döşenen künkler ve kayalıklara oyulan kanallardan 200 metre derinliğindeki bir vadiden, mağara evlerine temiz su ulaştırmıştır. Atık suların kullanıldığı ayrı bir sistem ile de doğadan aldığını onu kirletmeden teslim etmek için bir arıtma sistemi de kurmuştur.

Bilim dünyasının günümüz teknolojisine katkısı yadsınamaz bir diğer dâhisi: Leonardo da Vinci’nin El-Cezeri’nin eserlerinden etkilendiği düşünülür. Da Vinci’nin El-Cezeri’ den ilham aldığı başta konik vanası olmak üzere bazı icatları, batı medeniyetinin ileri dönemlerinde tekrar değerlendirilerek medeniyetin temellerinin oluşmasına katkı sağlamıştır diyebiliriz. İlhamını doğadan alan en önemli bilim insanlarından olan Da Vinci, topladığı bu verileri diğer bilim insanlarının buluşlarıyla birleştirip günümüz teknolojisi için bir basamak daha inşa etmiştir.

Bu eserinde gözlemlemeyi çok sevdiği kuşlardan esinlendiği aşikâr olan Da Vinci’nin günümüz hava araçlarının temelini attığını söyleyebiliriz.

Uçağın mucidi olarak kabul edilen Wright kardeşlerin de Da Vinci gibi ilk öğreticilerinin doğa olduğunu söylemek yanlış olmaz. Kittyhawk olarak adlandırdıkları uçaklarının kanatlarını modellerken akbabadan esinlenmişlerdir. Doğayla başlayan bu teknolojik gelişim macerasına teknolojinin her alanında rastlayabiliriz. Bu verimli birliktelik bir bilim dalının temelini de atmıştır: Biyomimikri (biomimicry). Doğadaki modelleri inceleyerek bu tasarımları taklit etmek yada bunlardan ilham alarak insanların problemlerine çözüm getirmek amacında olan yeni bir bilim dalı olan Biyomimikri ya da biyotaklit böylece ortaya çıkmıştır. Günümüzde mimariden tekstile her alanda Biyomimikri’nin izlerini görebiliriz. Doğayla uyumlu bir teknolojinin doğru kullanımının ne kadar faydalı olabileceğini taklide dayalı bu bilimin günümüzde kazandırdıklarıyla açık bir biçimde görebiliriz.

Kaynak: httpsteknoloji-tasarim.comteknoloji-tasarim-dersi-2018-2019-programi-konusu-biyomimetik-nedir-orneklerle-dogayi-taklit-etme

 

Biyomimetik Örnekler

İskoçya’da bulunan Glasgow Kent Meclisi ve Kongre Merkezi Çatı formu halk arasında “Armadillo” olarak adlandırılan hayvandan esinlenmiştir. Norman Foster mimarisinin “teknolojik estetik” kavramını temsil eden binada, birbiriyle işlevsel bağlantılar halinde, poligonal formlu toplantı mekânları bulunmaktadır.

 

Birleşik Arap Emirlikleri’nin Dubai Emirliği’nin Jumeira bölgesinde yer alan Palmiye Adaları yapay bir adalar topluluğudur. Ticari ve yerleşim alanlarının yer alacağı şekilde tasarlanmıştır. Dubai’nin ilk insan yapımı adası olan Palmiye Adası adını şeklinden alıyor. Adada şekline esin kaynağı olan palmiye ağacından 12 bin adet dikilmiştir.

 

 

1972 Yaz Olimpiyatlarına ev sahipliği yapan Münih Olimpiyat Stadı’nın çatısı Yusufçuğun kanatlarındaki bu süper tasarım model alınarak yapılmıştır. Yusufçuk böceğinin kanatları, milimetrenin 3 binde biri kalınlığındadır. Bu kadar ince olmasına rağmen oldukça dayanıklıdır. Bunun nedeni kanatlarının, sayıları bine varan bölmelerden oluşmasıdır. Bu bölmeli yapı sayesinde hayvanın kanatları uçarken oluşan güçlü basınca rağmen yırtılmaz.

2008 Yaz Olimpiyatları ve Paralimpiklerde kullanılmak üzere tasarlanan Pekin Olimpiyat Stadyumu, “Bird’s Nest” yani “Kuş Yuvası” ndan esinlenerek tasarlanmıştır. Stadyumu, gerçekten de yukarıdan bakınca mükemmel mimarisi ve 41.875 ton ağırlığındaki olağanüstü çelik kafesi ile bir kuş yuvasına benziyor. Dünyanın en büyük kapalı alanı olarak kabul edilen stadyum, aynı zamanda dünyanın en büyük çelik yapısı.

Ekolojik Denge ve Teknoloji
Doğadan esinlenerek başlanan bu teknolojik gelişme, zaman içinde bakış açılarının değişimiyle kimi zaman doğayla mücadeleye dönüşmüş ve günümüzde doğaya verdiği zararla konuşulur hale gelmiştir.
İnsan ile doğa arasındaki “zorunlu ilişki”, tarihin ilk dönemlerinden başlayarak 17. yüzyıla kadar ( insanın doğayı tam olarak kavrayamamasından kaynaklı korkularına rağmen) ‘dostça’ devam etmiştir. Yaklaşık 200 yıl boyunca devam eden M.Ö. 600’lerde Thales’in “Her şeyin ana maddesi sudur” sözüyle başlayan doğa felsefesi, Sokrates’in M.Ö. 5 ve 4. yüzyılları kapsayan insan varlığının akıllı olmasına dayanan insan merkezli felsefeyle devam etmiştir.
Rönesans döneminde modern bilimin temelleri Francis Bacon’un “Doğanın hizmetkârı ve yorumcusu olan insanoğlu, deney ve düşünme yoluyla doğa düzeninin sırlarını anladığı ölçüde, eylemde bulunabilir ve bilgi edinebilir. Doğaya egemen olmanın koşulu, ona boyun eğdirmektir” yaklaşımıyla atılmıştır denebilir. Bacon’la başlayan “doğaya egemen olma” tutkusu sanayi devrimi ile birlikte doğayı sömürme tutkusuna dönüşmüş, insanın hayatını kolaylaştırma amaçlı teknoloji doğayı tüketmeye başlamıştır. Doğayı tüketmeye başlayan çevresel etkilerin en önemlisi birincil fosil yakıtların yanmasından kaynaklanan atmosfere sera gazı salımı ile ilişkilidir. Birincil fosil yakıtların üçü de -kömür, petrol ve doğalgaz- karbon içermektedir. Bu yakıtların yanması esnasında karbon oksijenle birleşir ve birincil sera gazı olan CO2 oluşur. CO2 atmosferde birikir ve biyolojik çeşitlilik kayıpları, tropikal fırtına yoğunluğunda artış, okyanus seviyesinde yükselme ve küresel ısınmayı da kapsayacak bir şekilde dünya iklimi üzerinde olumsuz etkilere yol açması beklenir.
WWF tarafından yayımlanan ‘Yaşayan Gezegen Raporu 2018’; insanlığın doğal kaynaklar üzerindeki talebinin neredeyse ışık hızıyla arttığını, dünyanın sağlayabileceğinden yüzde 50 daha fazlasını tükettiğimizi ve küresel ölçekte biyolojik çeşitliliğin yüzde 30 azaldığını ortaya çıkardı. Rapordaki en önemli göstergelerden biri olan Yaşayan Gezegen Endeksi, 2.500 türün ve 8.000 popülasyonun ölçümlenmesiyle son 40 yılda küresel ölçekte biyolojik çeşitliliğin yüzde 30 azaldığını ortaya koyuyor. Rapordaki bir diğer önemli ölçüt olan Ekolojik Ayak İzi ise, son 40 yılda doğal kaynak talebimizin iki katına çıktığını gösteriyor. Bu da, yaşamımızı sürdürmek için 1,5 gezegene ihtiyacımız olduğuna işaret ediyor. Bu şekilde devam edersek, tüketimimizi karşılamak için 2030 yılında 2 gezegene, 2050 yılında 2,8 gezegene ihtiyaç duyacağız. Kişi başına düşen ekolojik ayak izi sıralamasında Türkiye, 154 ülke arasında 63. sırada yer alıyor. Kişi başına düşen Ekolojik Ayak İzi sıralamasında ilk on ülke: Birleşik Arap Emirlikleri, Katar, Danimarka, Belçika, Amerika Birleşik Devletleri, Estonya, Kanada, Avustralya, Kuveyt ve İrlanda. Bir Amerikalının Ayak İzi 43 Afrikalının kine eşit.31 OECD ülkesi küresel ayak izinin yüzde 40’ını oluşturuyor.

WWF tarafından yayımlanan ‘Yaşayan Gezegen Raporu 2018’; Aşırı tüketim ve sürekli büyüyen tarımsal üretim insanın yükselen tüketim hızıyla tetikleniyor. Son 50 yıl boyunca Ekolojik Ayak İzimiz -doğal kaynakları tüketme seviyemizi ölçen bir yöntem- %190 oranında artış gösterdi. Daha sürdürülebilir bir sistem yaratmanın yolu, üretim, tedarik ve tüketim alışkanlıklarımızda önemli oranda değişiklikler yapmaktan geçiyor. Ekolojik Ayak İzi’nin yarısından fazlasını karbon emisyonları oluşturuyor. Ekolojik limit aşımıyla ortaya çıkan küresel iklim değişikliği, son 50 yılda 11 katına çıkan karbon ayak izinin bir sonucu. Bu nedenle üretilen sera gazı miktarı açısından insan faaliyetlerinin çevreye verdiği zararın ölçüsü olan karbon ayak izinin tespiti önemlidir. Karbon ayak izi evsel enerji tüketimi ve ulaşım dâhil olmak üzere fosil yakıtlarının yanmasından ortaya çıkan doğrudan CO2 emisyonlarının ölçüsü olan birincil ayak izi ve kullandığımız ürünlerin imalatı ve bozulmalarıyla ilgili olan dolaylı CO2 emisyonlarının ölçüsü olan ikincil ayak izi olmak üzere iki şekilde incelenebilir.

 

Doğayla Dost Enerji
Yaşadığımız dönemde; evrenin son yapıtaşı ve tümleyeni olarak başladığımız bu yaşam döngüsünde yaşam kalitemizi arttırmak adına kendimizi merkeze alarak önümüze engel olarak gördüğümüz diğer yaşayanları yok edişimize kadar varan bencillik, hırs ve aşırı tüketimle birleşen sınırsız kazanma dürtümüzün yarattığı yıkımın farkına varmamızla birlikte mekanikleşmiş sona varmamak adına doğaya dönüşümüzün adımlarını atıyoruz. Yaşamın devamı için çevreyle dost teknolojiyi üretme ve sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanımında bilinçli olmayla nispeten verdiğimiz zararı telafi etmeliyiz. Enerji elde ederken doğada kendiliğinden var olup yenilenebilen rüzgâr, güneş, jeotermal ve sudan yararlanarak fosil yakıt kullanımını mümkün olduğunca azaltmalıyız.
Çevreye dost bu enerji kaynaklarına yönelim yurtdışı kaynaklı enerjiye ihtiyacımızı azaltacağından ülke ekonomimize de katkı sağlayacak, uygulandığı bölgelerde istihdam olanağı sağlayarak işsizlik problemini gidermede de etkili olacaktır.
Güneş Enerjisi: Güneş ışınlarının güneş panelleri yardımı ile ısı ve elektriğe dönüştürülmesidir.
Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlasına (GEPA) göre, yıllık toplam güneşlenme süresi 2.741 saat (günlük ortalama 7,5 saat), yıllık toplam gelen güneş enerjisi 1.527 kWh/m²yıl (günlük ortalama 4,18 kWh/m².gün) olduğu tespit edilmiştir. Doğaya hiçbir zararı olmadan elde edilebilen bu sınırsız enerji kaynağı özellikle ülkemizin güneş ışınlarına yoğun maruz kalan bölgelerinde kullanılabilir.
Rüzgâr Enerjisi: Atmosferdeki basınç farklarından oluşan rüzgârın kinetik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesidir. Dönme eksenine göre yatay, dikey ve eğik eksenli çeşitleri bulunan bu santrallerin pervanelerinin rüzgârın etkisiyle dönerek elde edilen hareket enerjisinin uygun bir jeneratörle elektrik enerjisine dönüştürülmesidir. Teknik verilere göre rüzgâr enerjisi bakımından zengin olan ülkemizin, rüzgâr potansiyeli yüksek olan Ege, Marmara ve Doğu Akdeniz kıyılarında yoğunlukla kullanılabilir.
Jeotermal Enerji: Jeotermal, kar ve yağmur sularının yer kabuğundaki çatlaklardan sızarak, magmanın ısıttığı kayalarda ısınıp sıcak su, buhar, çeşitli kimyasallar ve gaz içerir hale dönüşmesi olayıdır. Ülkemizin her tarafına yayılmış yaklaşık 1.000 adet doğal çıkış şeklinde değişik sıcaklıklarda birçok jeotermal kaynak mevcuttur.
Ülkemiz jeotermal potansiyeli oldukça yüksek olup, potansiyel oluşturan alanların %78’i Batı Anadolu’da, %9’u İç Anadolu’da, %7’si Marmara Bölgesinde, %5’i Doğu Anadolu’da ve %1’i diğer bölgelerde yer almaktadır. Jeotermal kaynaklarımızın %90’ı düşük ve orta sıcaklıkta olup, doğrudan uygulamalar (ısıtma, termal turizm, mineral eldesi vb.) için uygun olup kalan %10’luk potansiyelimiz ise dolaylı uygulamalar (elektrik enerjisi üretimi) için uygundur. Jeotermal kaynaklar yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Bugün için ülkemizde elde edilen jeotermal enerjiden elektrik üretimi, ısıtma (sera ve konut), termal ve sağlık turizmi, endüstriyel mineral eldesi ve kurutmacılık gibi alanlarda yararlanılmaktadır. Jeotermal Enerji uygulamalarında ilk elektrik üretimi 1975 yılında MTA Genel Müdürlüğü tarafından kurulan ve 0,5 MWe güce sahip Kızıldere Santrali ile başlatılmıştır. 2017 yılında jeotermal enerjiden 6,1 milyar kWh elektrik üretilmiştir.
Hidroelektrik Enerjisi: Akan suyun, jeneratörlere bağlı türbinlerin pervane kollarının dönüşü vasıtasıyla mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesidir.
Ülkemizin yenilenebilir enerji potansiyeli içinde en önemli yeri tutan hidrolik kaynaklarımızın teorik hidroelektrik potansiyeli 433 milyar kWh olup teknik olarak değerlendirilebilir potansiyel 216 milyar kWh ve ekonomik hidroelektrik enerji potansiyel ise 140 milyar kWh/yıl’dır. 2017 yılında hidroelektrik kaynaklı 58,2 milyar kWh elektrik üretilmiştir. 2018 Haziran ayı sonu itibarıyla, işletmede bulunan 27.912 MW’lık kurulu güce sahip 636 adet HES Türkiye toplam kurulu gücünün %32’sine karşılık gelmektedir.
Sıcaklık, yağış ve akış olmak üzere iklim şartlarındaki değişimlere duyarlı bir enerji türü olan hidroelektrik enerjinin dikkatli bir planlamayla ele alınması gerekiyor.
Hidrojen Enerjisi: Bileşikler halinde bulunan ve tüm yakıtlar içerisinde en yüksek enerjiye sahip olan hidrojen gazının işlenerek dönüştürülmesi ile oluşan enerji kaynağıdır.
Isı ve patlama enerjisi gerektiren her alanda kullanımı temiz ve kolay olan hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı enerji sistemlerinde, atmosfere atılan ürün sadece su ve/veya su buharı olmaktadır. Hidrojen petrol yakıtlarına göre ortalama %33 daha verimli bir yakıttır. Hidrojenden enerji elde edilmesi esnasında su buharı dışında çevreyi kirletici ve sera etkisini artırıcı hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde üretimi söz konusu değildir.

Araştırmalar, mevcut koşullarda hidrojenin diğer yakıtlardan yaklaşık üç kat pahalı olduğunu ve yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanımının hidrojen üretiminde maliyet düşürücü teknolojik gelişmelere bağlı olacağını göstermektedir. (11)

Doğaya Dönüş
“Son ırmak kuruduğunda, son ağaç yok olduğunda son balık öldüğünde beyaz adam, paranın yenmeyen bir şey olduğunu anlayacak “ der ünlü bir Kızılderili atasözü.
Doğayı gözlemleme, ondan esinlenme ve teknolojiyi hayatımıza katmayla devam eden süreçten günümüze kazandığımız tecrübeler bize, her canlının yaşam hakkına saygı ve dolayısıyla yaşamaları için gerekli çevresel ortamın korunması için hassas davranmamızın kendi yaşamımız ve yaşam kalitemiz için de vazgeçilemez olduğunu göstermektedir. Teknolojinin hayatımıza kattıkları su götürmez bir gerçektir.
Prof. Dr. Galip Akın’a göre ”İnsan teknolojiyi kullanarak çevresel koşulları kendi lehine çevirebildiği oranda yaşam standardı yükselmiştir. Böylece başlangıçta ortalama ömür uzunluğu 18-20 yılken, günümüzde 4 kattan fazla artarak 82-83 yıla kadar ulaşmıştır.” Doğayı incitmeden faydalanma anlayışındaki bakış açımızın yerini egemen olma anlayışına terk etmesiyle patlak veren diğer canlıların nesillerinin tükenmesi ve hava kirliliği gibi faktörlerin bumerang etkisi göstererek insana da zarar vermesi dolayısıyla doğaya tekrar dönüşün başladığını söyleyebiliriz. Bu yeni yaklaşımımız; üzerinde yaşayan her canlının belli bir etkileşim ve düzen içerisinde olduğu dünyamızın bulunduğu evrenden kopuk olduğunu düşünerek farklı bir gezegende yaşam alanı oluşturmaya çalışmak yerine hayatımızın her alanında kurulu düzene zarar vermemek, zarar verdiğimiz noktalarda da mümkün olduğunca telafi etmeye çalışmak olmalıdır. Çevreyle dost olmak adına bireysel önlemlerin yanında şehirleşirken de yaşadığımız yerlerin tasarım ve yapımında aynı hassasiyetimizin devam etmesi gereklidir. Bu anlamda Sayın Prof. Dr. Haluk Pamir’ in Eser Grubu Genel Merkez Yeşil Binası, gerek tasarım gerekse yapım aşamasında yenilenebilir ve sürdürülebilir sistemler kullanılması sebebiyle gelecekteki yapılaşmaya ışık tutacaktır. Bu sistemlerin maksimum enerji verimliliği sağlayacak şekilde işletiliyor olması ve yenilenebilir enerjinin izleniyor olabilmesi takdire şayandır ki bu alınan ödüllerle de taçlandırılmıştır. Şubat 2011 ‘de LEED Platinium ile Yeşil Yapı Sertifikasyonu almış olan eser Türkiye’nin ilk platin sertifikalı yapısıdır. 2017 yılında Platin sertifikası almış olan bu Eser dünyada ki 5000 yapı arasında 84. Sırada ve ilk 500 içinde ki tek Türk yapısıdır.

Unutmayalım gördüğümüz ve hissettiğimiz şekliyle masmavi gökyüzünden ve onu muhteşem ezgileriyle süsleyen kuşlardan, şırıltılı nağmeleriyle ruhumuzu okşayan yaşam kaynağımız akan su ve yaşayan misafirlerinden, huzur veren yeşilden ve yeşille yaşayan canlılardan, topraktan, toprağın bereketinden, onun altında ve üstünde yaşayanlarından müteşekkil sınırsız güzellikten bizden sonraki nesilleri mahrum etmeye hakkımız yok.

YORUM GÖNDERYorumlarınızı göndermek için alt kısımdaki formu kullanabilirsiniz.