JEOTERMAL ENERJİ SİSTEMLERİNDE ANTİMON İÇEREN KABUKLAŞMANIN SENTEZİ VE KABUKLAŞMANIN AZALTILMASI İÇİN POTANSİYEL İNHİBİTÖRLERİN TEST EDİLMESİ

Abstract

Son yıllarda artan enerji talebi ile birlikte Türkiye fosil yakıtlara bağımlılığı sebebiyle bir enerji darboğazından geçmektedir. Enerji taleplerinin karşılanamaması sebebiyle de dışa bağımlı durumdadır. Hem enerji konusundaki dışa bağımlılığından kurtulmak hem de enerji ihtiyacını karşılamak için Türkiye alternatif enerji kaynaklarına yönelmektedir. Jeotermal enerji, yeraltı sularının magmaya yakın ısıtıcı kayaçlardan alarak yerkabuğunda depolanan enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülebildiği döngüsel ve sürdürülebilir bir enerji türüdür. Hem ekonomik hem de çevre dostu olan sürdürülebilir enerji kaynaklarının en etkin olanlarından bir tanesi jeotermal enerjidir. Jeotermal enerji üretim tesislerinin en önemli işletme problemi kabuklaşmadır. Mineralce zengin olan yeraltı suları, yeryüzüne çıkarken basıncın, asitliğin ve sıcaklığın düşmesi ile suda çözünmüş olan minerallerin çözünürlüğü azalmakta ve çökelme meydana gelmektedir. Jeotermal sistemlerde borunun iç yüzeyinde, çökelmeden dolayı bir tabaka meydana gelir. Bu tabakaya kabuk (scale) ya da çökelti denilmektedir. Bu kabuk tesisin boru sistemlerinin iç çapını küçülttüğü için elektrik üretim verimliliğini azaltmaktadır. Jeotermal sistemlerde en çok karşılaşılan problemler karbonat, silikat ve sülfit kabuklaşmasıdır. Bu oluşumlar içinde silika, kalsiyum karbonat ve kalsiyum sülfat daha çok gözlenirken; demir, demir silikat Ba/Sr sülfat ve kalsiyum florür daha az yaygındır. Antimon ve arsenik sülfürleri ise bazı coğrafi bölgelere özgüdür. Yaygın olarak Stibnite (Sb2S3) olarak bilinen antimon sülfit, çoğunlukla ikili sistem ısı eşanjörleri gibi düşük sıcaklıkta meydana gelir. Bu çalışmada jeotermal enerji santrallerinde gözlenen antimon sülfür (Sb2S3) birikiminin azaltılması için laboratuvar koşullarında su çözünür polimerlerin değişen molekül ağırlıklarında polivinil alkol, polivinilpirolidon ve gelatin, polietilen glikol inhibitör özellikleri test edildi. Antimon sülfür, başlıca antimon klorür (SbCl3) ve sodyum sülfür (Na2S•3H2O) kullanarak, atmosferik koşullarda sentezlendi. Kabukların morfolojik yapısı X-ışını kırınımı difraktometresi (XRD) , elementel kompozisyonu ise taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDX) ve indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektroskopisi (ICP-MS) tekniğiyle aydınlatıldı.