Deniz altı teknolojileri: Bilinmeyen sularda araştırma yapmak

Jan Erik Lystad, yüksek basıncın kendisini çok da fazla rahatsız etmediğini söylüyor. Siemens’e 14 yıl önce katılmış 60 yaşındaki Norveçli bu mühendisin yüzüne tek bir bakış bile ona inanmanızı sağlamaya yetiyor. Altındaki kot pantolonu, mavi desenli pazen gömleği ve elleri cebinde duruşuyla Stan, sanki kendisini hiçbir şey korkutamazmış gibi görünüyor. Hayatının tamamını aynı zamanda üniversiteye gittiği ve çocuklarını büyüttüğü Trondheim’da geçirmiş. O aslında park cezası kesmekle görevli kadın trafik polislerinin bisiklete bindiği ve devamlılığın önemli olduğu, 180 bin nüfuslu bu resmedilmeye değer şehrin bütün özelliklerini yansıtan bir kişilik. Ancak Trondheim’ın sakinleştirici dış görünümünün altında aslında Lystad gibi bilim insanları, düzinelerce araştırma enstitüsü ve bu şehrin teknik üniversitesinde okuyan binlerce öğrencinin ürettiği parlak fikirler ve inovasyonlarla beslenen adeta bir yanardağ saklı. Bu yanardağın merkez üssü ise sıklıkla Trondheim şehir merkezinden sadece birkaç kilometre uzaktaki Bratsbergveien’deki Siemens araştırma merkezi oluyor. Buradaki araştırmacılar, 2012 yılında dünyanın elektrikle çalışan ilk feribotunu geliştirmişti. Şimdi, Lystad’ın laboratuvarı kelimenin tam anlamıyla yüksek basınç altında çalışırken bir başka yanardağ patlaması eli kulağında bekliyor. Lystad, “Bizim burada teknik bileşenler için bir tür işkence odamız var. Burada parçaları devasa yüksek basınçlara tabi tutuyoruz. Kullandığımız teknolojinin tıpkı denizin 4 bin 600 metre altında geçerli yüksek basınç seviyeleri gibi 460 bar basınca kadar dayanıklı olması gerekir” diyor. Ancak Lystad’ın bu eşsiz işkence odası çığır açıcı bir çalışma için o kadar da ıstırap verici bir yer değil. Bu laboratuvarda 10 mühendisten oluşan bir ekip, geleceğin derin deniz fabrikalarına enerji tedariki yapacak bir elektrik şebekesinin parçalarını test ediyor.
~
 Norveçli elektrik şirketi Statoil, 2020 yılından itibaren okyanus zemininde bunun gibi kendi kendine yeterli petrol ve doğalgaz çıkarma fabrikalarından faydalanmayı planlıyor. Bu projede elektrikle çalışan pompalar ve kompresörler birer Siemens teknolojisi ürünü olacak. Ondan sonra bu şebekenin bileşenlerinin, teker teker denizin en az 3 bin metre altındaki aşırı sert koşullara dayanabildiğini ispatlaması gerekecek. Araştırmacıların ebedi bir karanlıkta santimetrekare başına 300 kilogramlık basınca dayanmak zorunda olacak şebeke bileşenleri hakkında hiçbir deneyimlerinin olmadığı böylesi bir ortamda bu iş, çok büyük bir meydan okuma teşkil ediyor. Lystad, “Bu gibi ortamlarda transformatörlerin, frekans dönüştürücülerin ve ana şalterlerin kusursuz bir şekilde çalışıyor olması şarttır. Üstelik aşağıda onlara servis vermek çok zor olacağından bu işi 30 yıl boyunca aralıksız yapmak zorundalar. Elektriğin tam anlamıyla güvenilir akması şartıyla günümüzdeki üretim platformlarını okyanus zeminine taşımak mümkün olabilecek” diyor. Denizin dibinde kurulu bu gibi kendi kendine yeten ve kendilerine ait güç kaynakları olan fabrikalar henüz mevcut değil. Her ne kadar şu anda okyanus zemininde faaliyet gösteren birkaç tane fabrika olsa da aslında yüzer platformlara bağlılar ve buradan düzinelerce kablo aracılığıyla onlara elektrik verilmesi gerekiyor. Ayrıca bu tesislerin okyanusun dibinden pompalayarak çıkardıkları hammaddelerin deniz yüzeyinde işlenmeleri de gerekiyor. Deniz dibi teknolojileri, şu anda sadece sığ sularda işe yarıyor. Üstelik şimdilik aşırı pahalı ve karmaşıklar. Sonuçta günümüzde açık deniz tesislerinde üretilen petrolün ve doğalgazın büyük bir çoğunluğu, halen geleneksel üretim platformlarından pompalanıyor. Sadece küçücük bir yüzdesi doğrudan okyanus tabanından çıkarılıyor. Okyanus zemininde çalışmak Lystad, gelecekte bu oranların, tam tersi olacak şekilde değişeceğine inanıyor. “Genel eğilim bugünkü konvansiyonel teknolojilerle ulaşılması çok zor olan Kuzey Kutbu ve derin denizlerdeki henüz hiç el değmemiş rezervlere doğru” diyor. İşte bu yüzden bu gibi bölgelerde kendi kendine yeten sualtı fabrikaları, fevkalade mantıklı bir seçenek olabilir.
~
Lystad, “Her ne kadar deniz yüzeyiyle kıyaslandığında, deniz zeminindeki koşullar aşırı yıpratıcı olsa da aslında çok fazla değişiklik göstermiyorlar. Örneğin sıcaklık 4 santigrad derece civarında sabit ve orada ne fırtınalar ne de yüzen buz tabakaları var. Bu durum da deniz dibindeki tesisleri konvansiyonel sistemlere kıyasla hatalara karşı çok daha az yatkın ve çok daha maliyet etkini yapıyor” diyor. Onların yüzeyle tek bağlantıları ise bu tesislerin kıyıdan çok uzak olmadığı durumlarda karaya ulaşacak bir enerji kablosu ve bir de boru hattıyla olacaktır. Bir tesisin üretim kapasitesi mesela çok daha fazla sayıda pompanın sabit çalışmasını sağlayacak bir deniz altı enerji kaynağıyla da artırılabilir. Lystad, “Bu yeni teknoloji sayesinde bir rezervin yaklaşık yüzde 60’ını yüzeye çıkarabileceğiz. Biz şu anda mevcut deniz altı teknolojileriyle ancak yüzde 40’ını çıkarabiliyoruz” diyor. Bu “işkence odasının” içinden hafif bir vızıltı sesi geliyor. Zemininde tertipli bir şekilde yerleştirilmiş kablolar ve klemensler var. Buradaki araştırmacılar, yaklaşık 2 yıldır bu yepyeni basınç testi laboratuvarından faydalanabiliyor; bu binada eskiden elektrikle ısıtmalı bir sistem fabrikası vardı. Lystad, koruyucu gözlüklerini taktıktan sonra bu koridorda 4 Gelecek&Trendler l Haziran 2015 yavaşça yürüyor. Hemen önünde ise güçlendirilmiş betondan yapılmış 19 odacık var. Bu küçük odacıkların her birinin mavi metal birer kapısı var. Her bir kapının üzerinde ekranında çeşitli diyagramlar ve rakam dizilerinin gösterildiği birer laptop bilgisayar asılı. Kapılardan biri açık durumda ve odacığın ortasında gümüşi bir silindir görülüyor. Bir tüpün uçlarından çıkan ve yaklaşık 2 metre uzunluğunda olan birkaç kablo göze çarpıyor. Lystad, bu silindirlerden birinin üzerine tıklayarak, “Bunlar bizim basınç kaplarımız. Bu Petrol ve doğalgazın geleceği Dünyanın silindirlerden her biri 150 kilogramlık dökme metalden yapılmıştır. Biz bir bileşeni test etmek istediğimiz zaman onu bu silindirin içine yerleştiririz. Sonra bu silindirin içini yağla doldurur ve ağzını kapatırız. Sonra içindeki basıncı 460 bar seviyesine kadar yükseltiriz” diyor. Lystad’a göre burada yağ kullanmanın nedeni, devasa basıncı eşit oranda dağıtmak. “Şebeke bileşenleri gerçekten suyun altına batırılmadan önce gövdesinin içinin tamamı yağla doldurulur. Bu sayede konvansiyonel hava dolgulu kaplara kıyasla bu sistem çok daha güvenilir olur. Burada ısı yağ aracılığıyla dağıtıldığından ekstradan karmaşık soğutma sistemlerine de gerek kalmaz” diyor. Lystad, bu odacığın diğer ucuna doğru üç adım daha atar. “Bu silindirin etrafını saran bu odacık yukarıdan açılır ve bir güvenlik bariyeri görevi görür. Basınç testleri esnasında herhangi bir şeyin ters gitmesi durumunda buradaki enerji yukarıdaki açık kapaktan çıkar ve uçuşan parçacıklar duvarın içinde kalır” diyor. Transistörler, bağlantı elemanları ve diğer bileşenler buradaki tüpün içinde hiç durmaksızın çalıştırılarak 6 ay boyunca “işkence” görüyor.
~Mühendisler, sadece bu bileşenlerinin yüksek basınca dayanıp dayanamayacaklarını ve işlevlerini yitirip yitirmeyeceklerini sınamakla kalmıyor, aynı zamanda 20 yıl boyunca sürekli çalışırsa ne kadar yıpranacaklarını da görmek istiyorlar. Mühendisler, böylesi bir dayanıklılık testini yapabilmek için bu silindiri yaşlanma sürecinde olduğu gibi 95 santigradlık sabit bir sıcaklık seviyesinde tutan bir ısıtıcı gömlekle donatıyorlar. Siemens uzmanları bileşenlere “işkence” yapma işlemini bitirdikten sonra onları basınç kapından çıkarıyor ve filtrelenerek yeniden kullanılacak olan yağı üzerlerinden temizliyorlar. Lystad, “Bunun ardından mekanik teftiş süreci geliyor. Biz burada temel olarak bu bileşenleri parçalarına ayırıyor ve ufak tefek çatlaklar veya şekil bozuklukları olup olmadığına bakıyoruz” diyor. Kalite kontrolcüler kendi eğitimli gözleriyle bakıp hiçbir hata bulmayıncaya kadar bu teknolojilere derin denizlere uygunluk onayı verilemez. Ancak Lystad, bu parçaların her zaman beklenen ve istenilen özellikte olmadığına dikkat çekiyor. “Bu gibi aşırı zorlu koşullara dayanabilecek bileşenler bulmak çok zor. Çünkü hiçbir üretici, bu kadar derin sularda çalışmak üzere tasarlanmış ürünler sunmuyor. Biz şu anda tamamıyla bilinmeyen sularda yüzüyoruz.” Sonsuz karanlık Bütün bu parçalar, sınavdan alınlarının akıyla geçtikten sonra bir şebeke bileşeni olacak şekilde birleştiriliyor ve tuzlu su paslanmasından korunmak için çinkodan yapılma bir zırhla kaplanarak bir platforma vidalanıyorlar. Son olarak da mühendisler bu sistemi, bir kılıfla kaplıyor. Onlar daha şimdiden dünyanın ilk derin deniz transformatörünü tamamladı bile ve sonra her ne kadar bu “banyo” Trondheim limanında yapılan bir test olsa da bu devasa kasayı suyun içine batırdılar. Ayrıca 35 ton ağırlığında bir şalter tesisi de daha şimdiden monte edilmiş durumda. Kuru bir havuzda tıpkı bir denizaltıymış gibi duran bu devasa kutu koridordaki basınç laboratuvarının hemen yanında duruyor. Yağ pompalarının veya gaz kompresörlerinin doğru çalışma gerilimiyle beslenmelerini sağlamak için gerekli bir frekans dönüştürücüsünün 2015’in sonuna kadar yapılıp bitirilmesi gerekiyor. İşte o zaman montajı yapılan bu kütlenin ağırlığı, 120 ton civarında olacak. Lystad, “Biz sonra nihai test için bu üç bileşeni tek bir şebeke olacak şekilde birleştireceğiz” diyor. Onlar bu test sırasında ilk defa bu denizdeki sonsuz karanlığın içine dalmış olacaklar. Lystad büyük bir huşu içinde sakalını sıvazlıyor. “İnsanların çoğunun kesinlikle erişilemez diye düşündükleri bölgelerde çalışmak gerçekten harikulade bir duygu” diyor. O, genç meslektaşlarının kat ettikleri gelişmelerden müthiş bir mutluluk duyuyor. “Biz çok büyük ve mutlu bir aileyiz ve ayrıca Trondheim’daki Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ile de birlikte çalışıyoruz. Benim gibi bütün mühendislerim de zaten orada okudu.” Lystad’ın yaşamında Bratsbergveien’deki Siemens araştırma merkezinin dışında devamlılık ve ilerleme de önemli bir rol oynamıştı. Onun Trondheim yakınlarındaki küçük bir adada ufak bir çiftliği var. O sık sık bu çiftliğine torunlarıyla birlikte balık tutmaya gidiyor ve diğer önemli tutkusu hakkında düşünüyor: Denizin karanlık derinlikleri…