Enerji verimliliği ve yenilenebilir enerjiler

Modern hayat, sera gazı salma gibi çok dezavantajları olan fosil yakıtların üzerinde temellenir. Kömür en ucuz ve kirli yakıttır ve küresel karbondioksit emisyonunu çok arttırır. Petrol ve doğal gaz jeopolitik şoklara açıktır ve fiyat istikrarı yoktur. Nükleer enerji politik güçlükleri yanında taşır, ayrıca 2011 Japon Fukushima Santralı kaza sonrası bu enerjiye karşı halk duyarlılığı artmıştır. Rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynakları ise marjinal önemi henüz aşamamışlardır. Elektrik üretimi, ulaşım, ısıtma, soğutma ve endüstri için yeterli ve sürdürülebilir enerji kaynağı mevcudiyetinin olup olmaması hep ana kaygı olmuştur. Bu kaygıya bugün, küresel ısınma ve küresel iklim değişikliği eklemlenmiş olup, enerji tasarrufu ve enerji verimliliği konuları öne çıkmıştır. 

Enerjide en büyük kayıp ulaşımdadır (%73) ve bunu ticari işletmeler ve konutlar izlenmektedir. İster birincil (kömür gibi) ister ikincil (elektrik gibi) kaynak olsun toplam faydalı enerji kayıp enerjinin hep altındadır (%40/%60). Tasarruf ve verimlilik hep öne çıkmaktadır.
Enerji tasarrufu için iki yol vardır. Bunlardan birincisi yüksek verimlilik, yerel üretim ve depolama, ikincisi ise milyarlarca yeni cihazı ve enerji iletim hatlarını internetle birbirine bağlama ve tüketimi yönetmedir. Sensörler, büyük veri, internetli bilgisayar ağı ve geliştirilen algoritmalar talep-üretim kontrolü ilişkisi sağlayacaktır. Enerjide en önemli inovasyon onsuz gitmektir. “Enerji Verimliliği eşittir görünmeyen yakıt” standart sözcük olmuştur. 
Son enerji tüketiminin %31’i binalarda olup en çok ısıtma ve soğutmayı kapsar. Burada enerjinin çoğu kayıptır. Enerji verimliliği maalesef kimsenin önceliği değildir. Mimarlar, inşaatçılar, mülk sahipleri ve kiracılar genellikle başka şeylere yoğunlaşırlar. Sorun şudur: Kiracılar sahip olmadıkları binalara yatırım yapmak istemezler. Mülk sahipleri de kiracı ne kadar elektrik ve doğalgaz parası ödemiş önemsemez. Diğer taraftan konutlarda bireyler, iyi yalıtma sonucu artan oda sıcaklığı nedeniyle termostatla sıcaklık eşelini düşürmek yerine ince giyinir. İnce giyinmek yerine enerji tasarruf kültürü olan birey ısıtma sıcaklık ayarını aşağı çekerdi. Etkili yol mülk sahipleri için standart oluşturmaktır. İkinci unsur enerji tasarruf şirketlerinden, modernizasyonu takiben düşük fatura garantisi almaktır. Eski binalar için enerji faturası-modernizasyon ilişkisi hazırlanmalı, enerji tasarrufunun parasal ederi kiracı ve mülk sahibi arasında bölüştürülmelidir. 
Ucuz tarifeli hat ve zamanlı uygulamalar önemli tasarruf seçeneğidir. Yalıtımlarda bağlantıların önemsenmesi ve kaçakların tıkanması büyük fayda sağlar. Doğru malzeme veya teknoloji seçimi diğer unsurdur. Örneğin W-ampulde gücün çoğu ısıya dönüşürken LED lambada ışığa dönüşür. LED lamba W alternatiflerine göre en az %40’lık tasarruf sağlar. Akıllı saatler, verimi maksimize edilmiş akıllı cihazlar algoritmalarla takip edilir. Ev gereçleri ve araçlarda ürün aktif değilken elektrik tüketimini kesecek bekleme ve uyku modu olan elektronik eşyalar önermek önemli iki çözümdür. 
Yenilenebilir Enerjiler
Bugün en çok sorulan soru “Yenilenebilir enerji sübvanse edilmeden fosil yakıtların yerini alabilir mi?” Almanya’da yapılan son G7 toplantısında 2100’de fosil yakıt kullanımının sonlandırılması hedefi benimsenmiştir. Almanya 2050’de %100 yenilenebilir enerji hedefi koymuştur. “Yenilenebilirleri dünya ekonomisinin motoru yapmak kolay mı?” Hidroelektrik santrallar kayda değer gücü düşük fiyatla üretir. Bunların payını artırmak, çevre baskısı ve yeni akarsu vadisi olmaması nedeniyle mümkün değildir. Dalga enerjisi maliyetlidir. Biyomos (ağaç), biyoyakıt gibi büyük alan gerektirir. Nükleer atığı nedeniyle çekici değildir. Geriye 2 alternatif kalmaktadır. Güneş ve rüzgâr. Bu alanlarda büyüme şaşırtıcıdır. Geçen yıl güneş enerjisi %38.2 büyümüştür. On yıl önce güneş, rüzgâr ve diğerleri küresel enerji kullanımının %0.9‘unu karşılıyordu. Günümüzde oran %3’e yaklaşmıştır. 2035‘te %8 olacaktır. Güneş enerjisi ister ev çatısına konan panel olsun, ister devasa alana konsun ümit vericidir. Maliyet düşüşü devam etmektedir. REC Başkanı Steve O’Neill’e göre silisyum modül fiyatı ayda %1 düşmektedir. 1977’de 80 ABD Doları/Wat olan modül fiyatı bugün 200 kez düşmüş ve 40 ABD Senti / Wat olmuştur. Gelen 5 yıl içinde güneş enerjisi panel kurulum maliyeti yarı yarıya düşecektir. Dünyanın güneşli parçasında güneş panelleri doğalgazla ve ucuz petrolle rahatça rekabet edebilecektir. Güneş enerjisinde risk vardır, bulutlu günler ve gecelerde gücü başka yerden almak gerekmektedir. Güneş gücünün sınırlayıcılığına iyi ve ucuz bataryalar cevap olabilir. Petrol ve doğalgaz fiyatı inip yükselirken güneş enerjisi fiyatı devamlı düşer. İki unsur ilerletilmelidir.
1) Depolama,
2) Evlerin kesikli enerjiye göre tasarımı.
Diğer alternatif termal depolamadır. Fazla enerji su ısıtma ve soğutmada kullanılır ve sonrasında depolanan ısı ile bina ısıtılır veya soğutulur. Kesikli güç üretiminin (güneş, rüzgâr) gerçek çözümü, çok büyük ve esnek şebeke sistemidir. Ülkeleri aşan bir şebeke ile güneş ve rüzgâr enerjisi yeni ihtiyaçlı bölgeye depolanmaksızın verilebilir. 
Günümüzde yeşil teknolojilerin durumu tartışılmaktadır. Bazı enerji uzmanları, günümüz güneş panelleri yerine ince film dış yüzey panellerine geçilmesinin daha doğru olacağını savunmaktadır. Gelecekte güneş enerjisinden elektrik üretimi ve depolanması daha ucuz ve kolay olacaktır ve bir çeşit “küresel enerji ucuzlaması” yaşanacaktır. Diğer yandan, doğal gaz artacak, kömür yeni türevleriyle daha temiz olacaktır. Kömür yakan santraller temiz olacak, ürettikleri ısı tümüyle kullanılacak, azot ve kükürdü atmosfere verilmeyecektir. Karbondioksit yakalanıp depolanacak ve eski maden yataklarına enjekte edilecek veya kullanılacaktır. Bu argümanlarla fosil yakıt talebi de canlı tutulacaktır.