İnsanlığın Rüzgârdan  Yararlanma Uğraşı

YAN sayfadaki yel değirmenine bakınca aklınıza ne geliyor? Size Hollanda’yı mı hatırlatıyor? Yoksa yel değirmenlerini tehlikeli devler sanan, hayali İspanyol asilzade Don Kişot mu aklınıza geliyor? Belki de bu resim size yörenizdeki iyi bilinen bir yel değirmenini hatırlatmıştır.

Dünyanın birçok kısmında kırsal bölgelerin dört bir yanına yayılmış yel değirmenleri, sadece eski çağları hatırlatan ilginç yapılar olarak görülebilir. Ancak yel değirmenleri yüzyıllar boyunca teknolojide ön planda yer aldı. Ayrıca onlarca yıl boyunca ihmal edilen yel değirmenleri son zamanlarda, her yerdeki insanlara yarar sağlayan bir yenilenme yaşadı. Şimdi sizi sürekli değişen rüzgârlara ve ihtiyaçlara uyumlu hale getirilen yel değirmeninin hikâyesini okumaya davet ediyoruz.

Zahmetsizce Öğütmek

Her şey temel bir gereksinim olan ekmeğe duyulan ihtiyaçla başladı. İsrailoğulları gibi eski toplumlar, ekmek için un elde edebilmek amacıyla yenilebilir tahıl tanelerini ezmek için bir el değirmeni kullanırlardı (Sayılar 11:7, 8). Tahıllar, ağır bir taşın üzerinde duran başka bir ağır taşın elle çevrilmesiyle öğütülürdü. Bu çok zahmetli bir işti. Zamanla, yük hayvanları tarafından döndürülen daha ağır ‘değirmen taşları’ yaygınlaştı (Matta 18:6). Ancak, bu şekilde çalışan değirmenlerin bile dezavantajları vardı.

İnsanlık su çarkıyla suyun gücünden, yelkenliyle de rüzgâr enerjisinden yararlanmayı çoktan öğrenmişti. MS yaklaşık yedinci yüzyılda muhtemelen Asya’nın veya Ortadoğu’nun kurak bozkırlarında bu iki yöntem bir değirmen taşını rüzgârın yardımıyla döndürmek için birleştirildi. Bu yeni buluşun rüzgârla dönen kanatları, değirmen taşına takılı dikey bir mili döndürüyordu. * Bu tür ilkel bir yel değirmeni hem buğday veya arpa öğütmek hem de yeraltından su pompalamak için kullanılıyordu. Tüm bunlar, ihtiyacın icat doğurduğunu doğruluyor!

Rüzgârı Yakalamak İçin Değiştirilen Tasarım

Dikey bir milin etrafında dönen kanatları olan eski değirmenler pek verimli değildi. Ancak kanatların bir kuleden çıkan yatay bir mile takıldığı takdirde daha verimli çalışabileceği anlaşıldığında bu değirmenlerin verimi de büyük ölçüde arttı. Zemindeki değirmen taşını döndürmek için yatay milin dönüşü bir dizi dişli çark aracılığıyla dikey bir mile aktarıldı. Bu değişiklik sayesinde yel değirmenlerinde rüzgâr enerjisinden daha çok yararlanılabildi. Bu yeni değirmenler tepsi testereler gibi ağır makineleri çalıştırmaya yetecek kadar güç sağlıyordu.

Ancak ne amaçla kullanılırsa kullanılsınlar tüm yel değirmenlerinin devamlı güce ihtiyacı vardı. Ayrıca rüzgârın sık sık yön değiştirmesi de zorluk yaratan bir etkendi. Yel değirmeninin kanatları nasıl sürekli rüzgâra doğru durabilirdi? Bu konuda eski bir çözüm, çevrilebilen, diğer adıyla direkli yel değirmeniydi. Bu değirmen, kanatlarla beraber tüm yapının rüzgârın estiği yöne doğru dönmesini sağlayan bir direğin üzerine yerleştirilmişti.

Bu tür çevrilebilen yel değirmenlerinin boyutları konusunda ister istemez sınırlamalar vardı. Bu nedenle diğer değirmen ustaları kuleyi sabitleştirip onun yerine döner bir çatı yapmaya karar verdiler. Bu yel değirmenlerinde çatıdan çıkan ana mil, rüzgâr ne taraftan eserse çatının ve kanatların o yöne dönmesini  sağlıyordu. Peki nasıl oluyordu da bir değirmenci mil, kanatlar ve fren sistemiyle beraber tüm çatıyı döndürebiliyordu? Cartagena’da (İspanya) bulunan yel değirmeninin 23. sayfadaki resmine bir daha bakın. Yel değirmeninin arka tarafında, çatıdan yere kadar uzanan bir direk göreceksiniz. Bu, bir desteğe benzese de aslında bir kaldıraç koludur. Bu direk insan ya da hayvan gücüyle itilebilir veya çekilebilir. Bu şekilde çatı, değirmenin kanatları rüzgârın estiği yöne doğru dönene kadar çevrilebilir.

Diğer yel değirmenlerinin kanatlarının arkasında, küçük bir pervaneye benzer bir kuyruk fanı bulunur. Bu fan, kanatların istenilen yöne kendiliğinden çevrilmesi amacıyla tasarlanmıştır. Peki nasıl çalışır? Yel değirmeninin kanatlarının rüzgâra doğru durduğunu ve son sürat döndüğünü düşünün. Rüzgâr birden yön değiştiriyor ve çark yavaşlıyor. İşte o anda, kanatlara dik açıyla duran kuyruk fanı rüzgârı yakalayarak dönmeye başlar. Bu hareket bir dizi dişli çarkı, bu çarklar da otomatik olarak çatıyı döndürür. Böylece kanatlar sürekli yön değiştiren rüzgârı yeniden yakalar.

Bez Kanatlardan Kepenklere

Rüzgârdan yararlanmayı zora sokan bir başka etken de rüzgârın hızının sürekli değişmesidir. Bir yelkene benzer bezden kanatları olan eski yel değirmenleri, rüzgârın değişen hızına kolaylıkla uyum sağlayamıyorlardı. Frenler kullanılırsa, sürtünmenin yol açacağı ısı yangın çıkarabilirdi. Ayrıca şiddetli esintiler kanatların birbirine ya da değirmene çarpmasına neden olarak büyük hasara yol açabilirdi. Örneğin birkaç kez, değirmenci tahta kanadın üzerinde bezden kanatları katlarken frenler açılmış ve değirmenci havaya savrulmuştu!

İskoç bir değirmen ustası 1772’de, yelken bezinden yapılmış kanatların yerine jaluziye benzeyen ve otomatik olarak açılıp kapanan yaylı kepenkler koyduğunda bu sorun da çözülmüş oldu. Yel değirmenleriyle ilgili bir kitapta şöyle açıklanıyor: “Şiddetli bir esinti geldiğinde kepenklerdeki basınç yayların gerginliğini bastırır. Bunun sonucunda kepenkler açılarak rüzgârın içinden geçmesini ve çarkın yavaşlamasını sağlar. Rüzgâr dindikçe bu sefer yayların gerginliği rüzgârın basıncını bastırır ve kepenkler kapanır. Böylece rüzgâra daha büyük bir yüzey maruz kalır ve çarkın hızı korunur” (Windmills).

Döner çatıları ve kendiliğinden ayarlanabilen kanatları sayesinde yel değirmenleri, 19. yüzyılın sonlarında altın çağını yaşadı; bu yüzyılda Avrupa’daki değirmenler tahminen yaklaşık 1.500 megavatlık enerji üretiyordu. * Ancak daha sonra teknolojik değişim rüzgârları, beraberinde elektriği, buhar türbinlerini ve içten yanmalı motoru getirdi. Yel değirmenleri bu yeni makinelerin verimi ve hareket yeteneğiyle baş edemedi. Rüzgâr onların kanatlarından sonsuza dek çekilecekmiş  gibi görünüyordu. Ancak sonradan beklenmedik bir ihtiyaç doğdu.

Eski Yel Değirmenlerinin Modern Ardılları

1970’li yıllardaki yakıt krizi, fosil yakıt gerektirmeyen enerji kaynakları arayışına yol açtı. Hemen hemen aynı dönemde, atmosferi kirleten fosil bazlı yakıt atıkları hakkında duyulan endişe giderek artmaya başladı. “Temiz” enerji arayışı başladı. Birden yel değirmenleri cazip bir seçenek olarak görülmeye başladı ve rüzgâr türbini teknolojisi giderek gelişti.

Modern “yel değirmenleri” önceki değirmenlerden çok daha ince yapıdadırlar. Çünkü geleneksel yel değirmenlerinin aksine, normalde modern rüzgâr türbinleri değirmenin içinde bulunan bir makineyi çalıştırmazlar. Her bir türbin rüzgâr enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür. Elektrik enerjisi de genellikle yerel elektrik şebekesine aktarılır. 1988’de Avrupa’da, bu yeni “yel değirmenleri” önceki değirmenlerin yüzyıl önce ürettiği kadar, 1.500 megavat enerji üretiyordu.

Yüksek tepelerin zirvesinde, kırağı düşmüş bir sıra dev ağaca benzeyen modern rüzgâr çiftlikleri kır manzaralarının çehresini değiştirmeye başladı. Bu rüzgâr türbinleri pek güzel görünmeyebilir. Ancak çoğu kişi rüzgâr türbinlerinin yaratabileceği olumsuz görsel etkinin, ürettikleri on binlerce megavatlık temiz enerjiye karşılık küçük bir bedel olduğunu düşünüyor. Bu modern yel değirmenleri sera etkisine yol açan gazları azaltma amaçlı küresel çabalara göze çarpar ölçüde katkıda bulunuyor ve bunun herkese yararı dokunuyor.

Ancak, hiç tükenmeyen, temiz enerji kaynağı rüzgâr olmasaydı, ne geleneksel yel değirmenleri ne de modern rüzgâr türbinleri çalışabilirdi. ‘Yeli Yaratan’a ne kadar teşekkür etsek azdır! (Amos 4:13).

[Dipnotlar]

[Sayfa 23’teki resim]

El Molino Zabala adındaki sekiz kanatlı yel değirmeni, İspanya

[Sayfa 24, 25’teki resim]

Modern rüzgâr türbinleri, Cádiz, İspanya

[Sayfa 25’teki resimler]

1. Consuegra, İspanya

2. Mayorka, İspanya

3. Aruba, Küçük Antiller

[Tanıtım Notları]

Godo-Foto

Godo-Foto