Pet şişe birikimini değerlendirmek isteyen Jose Alcino Alano 2002 yılında Brezilya ülkesinin Santa Catarina eyaletine bağlı Tubarao kentinde pratik güneş kolektörü tasarladı. Emekli tamirci Alano evde toplanan ambalajları çöpe atmak yerine çözüm üretti. Yükselen gaz fiyatlarına karşı düşük maliyetli yöntem geliştirdi. Siyah boyalı süt kutuları güneş ışığını emerken saran şişeler ısıyı tuttu. Termosifon prensibiyle çalışan düzenek suyu 52 dereceye kadar ısıttı.
Alano Palma kentinde 1800 plastik şişe kullanarak büyük tesis kurdu. 2008 yılına kadar yaklaşık 6000 adet sistem üretildi. 2004 yılında Super Ecologia ödülünü alan mucit bilgileri paylaştı. 2012 yılında yapım ayrıntıları düşük gelirli bölgelerde yayıldı. Döngüsel ekonomiyle enerjiyi birleştiren çalışma atık yönetimine bakış kazandırdı. Makalenin devamında dönüşüm süreci ısı mekanizması yansımalar ve hususlar incelenecektir. Bu öykünün ayrıntılarına inildiğinde ev ölçeğinde başlayan girişimin nasıl büyüdüğü daha net anlaşılmaktadır.
Atık malzemelerin güneş kolektörüne dönüşüm öyküsü
Tubarao kentinde geri dönüşüm hizmetlerinin sınırlı olması nedeniyle hanelerde ambalajlar birikiyordu. Jose Alcino Alano ailesiyle birlikte bu pet şişe ve süt kutularını atmak yerine işlevsel hale getirmeyi tercih etti. Temel güneş bilgisiyle siyah yüzeye sahip kutuların ısı emme özelliğinden yararlandı. Çatıya yerleştirilen düzenek evin sıcak su ihtiyacını karşılamaya başladı. Bu kişisel çaba kısa sürede çevredeki diğer ailelerin de ilgisini çekti. Ustalık gerektiren montaj işi emekli tamircinin tecrübesiyle kolaylaştı.
Aile üyeleri evde tüketilen ürünlerin boş su şişelerini ve kartonlarını özenle temizleyerek biriktirmişti. Yetersiz altyapı yüzünden çöpe gitmesi gereken malzemeler yeni bir amaca hizmet etti. Güneşin bol olduğu bölgede bu atıklar ücretsiz enerji kaynağına dönüştü. İlk denemelerde suyun ısınma süresi ve derecesi ölçüldü. Başarılı sonuçlar alınca sistem büyütüldü. Komşular da benzer uygulamaları kendi evlerinde denemeye karar verdi.
Günlük hayatta sıkça kullanılan pet şişe türü şeffaf yapısıyla sera etkisi yaratmaya uygun bulundu. İçine yerleştirilen boyalı yüzeyler ışığı ısıya çevirdi. Boru hattı boyunca su yavaşça ilerledikçe sıcaklık kazandı. Depoya dönen su ev içinde musluklardan alındı. Hiçbir elektrikli cihaz devreye girmeden işleyen bu yapı bakım kolaylığı sundu.
Toplanan atık pet ambalaj sayısı arttıkça daha geniş yüzeyli kolektörler imal edildi. Her yeni ünite evin farklı noktalarına sıcak su ulaştırdı. Mutfak banyo ve bahçe kullanımı aynı kaynaktan beslendi. Maliyet neredeyse sıfır olduğu için herkesin erişimine açıktı. Yerel zanaatkârlar da üretim sürecine katılmaya başladı.
Isı aktarımının doğal dolaşımla gerçekleşme biçimi
Suyun ısınması sırasında pet şişe kılıfları içerideki havayı sıcak tutarak kaybı azalttı. Siyah yüzeyler mümkün olan en fazla ışınımı soğurdu. Yoğunluğu azalan sıcak su kendiliğinden yukarı doğru hareket etti. Soğuk su alttan tamamlayarak sürekli bir çevrim oluşturdu. Bu doğal hareket pompa masrafını ve arıza riskini ortadan kaldırdı. Yaz günlerinde altı saatlik güneşle 52 dereceye ulaşıldığı görüldü.
Etrafı saran plastik kaplar adeta küçük seralar gibi davrandı. Işınlar içeri girip ısıya dönüşünce dışarı kaçması zorlaştı. PVC boruların içindeki sıvı bu korunmuş ortamda kademeli ısındı. Depo ile kolektör arasındaki kot farkı dolaşımı destekledi. Kışın daha düşük değerler elde edilse de duş için yeterli sıcaklık sağlandı. Sistemin sadeliği uzun ömürlü kullanım vaat etti.
Kullanılan geri dönüşüm şişeleri zamanla matlaşsa da belirli aralıklarla yenilenebiliyordu. Bu yenileme işlemi maliyeti artırmıyordu çünkü malzeme evde zaten mevcuttu. Performansın sürekliliği için yüzeylerin temiz tutulması önem taşıyordu. Toz ve kir tabakası ışık geçirgenliğini düşürebiliyordu. Düzenli kontrol ile verim yıllarca korundu.
Uzmanlar benzer düşük teknoloji ürünlerinin kırsal ve kentsel yoksul mahallelerde enerji yoksulluğunu azaltabileceğini belirtmektedir. Elektrik şebekesinin dengesiz olduğu yerlerde bağımsız çalışma avantajı öne çıkmaktadır. Sektör temsilcileri bu tür çözümlerin resmi teşviklerle desteklenmesi halinde daha hızlı yayılacağını düşünmektedir. Enerji şirketleri bazı bölgelerde pilot uygulamalara katılmıştır. Böylece hem talep azalmış hem de müşteri memnuniyeti artmıştır.
Standart bir ev için gereken pet şişe adedi ihtiyaca göre 60 ile 240 arasında değişebilmektedir. Daha büyük ailelerde ek modüller eklenerek kapasite yükseltilmektedir. 250 litre hacmindeki depolar günlük kullanımı rahatça karşılamaktadır. Elde edilen sıcaklık duş ve bulaşık yıkama için ideal seviyededir. Soğuk su ile karıştırılarak istenen konfora ulaşılmaktadır.
Toplumsal kabul görme süreci ve sağlanan faydalar
Ödülün ardından pet şişe temelli ısıtıcılar kooperatifler aracılığıyla üretilmeye başlandı. Kadın istihdamı sağlayan atölyeler kuruldu. Aylık gelir elde eden aileler hem çevreye katkı verdi hem de geçimlerini kolaylaştırdı. Enerji faturalarında yüzde 30 dolayında düşüş yaşandığı raporlandı. Bu tasarruf özellikle sabit gelirli hanelerde büyük rahatlama yarattı.
Binlerce plastik şişeler çöplüklerden ve evlerden toplanarak üretim bandına girdi. Böylece atık hacmi görünür biçimde azaldı. Yerel yönetimler eğitim seminerleri düzenleyerek bilgi aktarımını hızlandırdı. Okullarda ve toplum merkezlerinde atölye çalışmaları yapıldı. Genç nesil geri dönüşüm bilincini pratik örnek üzerinden öğrendi.
Palma örneğindeki gibi 1800 pet şişe ile kurulan büyük ünite toplu kullanıma hizmet etti. Askeri birlikler veya okul kampüsleri bu ölçekten yararlandı. Tek seferde çok sayıda kişinin sıcak suya kavuşması sağlandı. Yatırımın geri dönüş süresi oldukça kısa kaldı. Kamuya ait binalarda da benzer projeler hayata geçirildi.
Toplanan atık ambalajlar sayesinde geri dönüşüm sektörü yeni bir pazar kazandı. Aksi halde gömülecek veya yakılacak malzemeler değerli girdi oldu. Döngüsel ekonomi hedeflerine somut katkı sunuldu. Karbon salımı elektrik tüketiminin düşmesiyle geriledi. İklim değişikliğiyle mücadelede küçük ölçekli ama yaygın adımlar atıldı.
Uzman değerlendirmelerine göre bu model gelişmekte olan ülkelerde enerji erişimini demokratikleştirmektedir. Teknoloji ithaline gerek kalmadan yerli kaynaklarla çözüm üretilmektedir. İstihdam yaratması sosyal kalkınmayı desteklemektedir. Çevre politikalarıyla uyumlu oluşu uluslararası fonların ilgisini çekebilmektedir. Uzun vadede enerji bağımsızlığına giden yolda önemli bir basamak oluşturmaktadır.
Kurulum sırasında ve sonrasında gözetilecek noktalar
Çatıya yerleştirme sırasında eğimin doğru ayarlanması hava kabarcığı oluşumunu önler. Yaklaşık yüzde 2 lik bir eğim yeterli kabul edilmektedir. Bağlantı noktalarının sızdırmaz olması su kaybını ve basınç düşmesini engeller. Kullanılan bant ve conta malzemeleri UV dayanımlı seçilmelidir. Aksi halde kısa sürede çatlama meydana gelebilir.
Şişelerin her beş yılda bir değiştirilmesi şeffaflığın korunması için tavsiye edilmektedir. Matlaşan yüzeyler ışık geçişini azalttığı için verim düşer. Değişim işlemi basit olduğu için ev sahibi kendi yapabilir. Eski şişeler tekrar geri dönüşüme gönderilebilir. Böylece döngü kesintisiz devam eder.
Su hijyeni açısından şişelerin ve boruların ilk montajda iyice yıkanması şarttır. İçeride kalabilecek kalıntılar koku veya bakteri üremesine yol açabilir. Periyodik durulama ile sistem temiz tutulur. İçme suyu olarak değil temizlik ve banyo amacıyla kullanılması önerilir. Bu ayrım sağlık riskini minimuma indirir.
Çatı konstrüksiyonunun ekstra ağırlığı taşıyıp taşımayacağı önceden kontrol edilmelidir. Islak şişeler ve su dolu borular yük oluşturur. Gerekirse ek destek elemanları eklenir. Rüzgarlı bölgelerde sabitleme elemanları güçlendirilir. Güvenlik her zaman ilk öncelik olarak görülmelidir.
Kış aylarında performansın düşeceği gerçeği kabul edilerek yedek ısıtma planı yapılmalıdır. Güneşin az olduğu günlerde elektrikli veya gazlı sistem devreye girebilir. Hibrit kullanım hem konforu hem tasarrufu dengeler. Kullanıcılar mevsimsel farkı önceden bilerek beklenti yönetir. Bu gerçekçi yaklaşım hayal kırıklığını önler.
Güneş kolektörünün yönü mümkün olan en fazla ışınımı alacak şekilde ayarlanmalıdır. Kuzey yarımkürede güneye bakması verimi yükseltir. Ağaç veya bina gölgesi düşmemesine özen gösterilir. Yıllık bakım takvimi oluşturularak aksaklıklar erken fark edilir. Bu disiplinli tutum sistemin ömrünü uzatır ve sürekli fayda sağlar.
