Yenilenebilir Enerji ve Yeni Teknolojiler İklim Değişikliğine Karşı

1997’de Nobel Fizik Ödülü’nü iki meslektaşıyla paylaştığında, yakın bir gelecekte ABD Enerji Bakanı olacağını aklına getirmemişti; var gücüyle deneysel fizik alanında çalışmalarını sürdüyordu. 2009’da ABD tarihinde kabineye giren ilk bilim insanı olmayı başardı. ARPA-e (Gelişmiş Araştırmalar Enerji Projeleri Ajansı), Bio-X ve Kavli Tanecik Astrofiziği ve Kozmoloji Enstitüsü gibi çok önemli girişimlerin başlatılmasına öncülük etti. Prof. Dr. Steven Chu deneysel fizik, enerji, biyoloji, tıp, kimya gibi alanlarda multidisipliner çalışmalar yürüten çağımızın en önemli isimlerinden biri. 

Koç Üniversitesi 23. Mezuniyet Töreni’ne konuşmacı olarak katılan, Nobel Fizik Ödülü sahibi ve ABD 12. Enerji Bakanı Prof.Dr. Steven Chu ile Nobel’den çok yönlü bir bilim insanı olmasına, yenilenebilir enerjiden iklim değişikliğine kadar geniş bir yelpazede neler düşündüğünü konuştuk.

 

Kurious: Nobel Ödülü kazanan araştırmanız atomların son derece düşük sıcaklıklara kadar soğutulması ve hapsedilmesi üzerineydi. Bu araştırmada amaçladığınız neydi ve elde ettiğiniz sonuçlar fizikte ne tür gelişmelere yol açtı?

Steven Chu: Bu çalışmaya başlarken bildiğim şeylerden biri, atomların bu kadar soğutulmasının daha hassas ölçümler yapmayı mümkün kılacağı ve bu şekilde daha iyi atom saatlerinin yapılabileceğiydi. Bugün atom saatleri çoğu insanın farkında olmadığı yerlerde kullanılıyor. Örneğin, cebimizdeki akıllı telefonlar atom saati kullanıyor çünkü aslında GPS kullanıyorlar: GPS sistemini oluşturan uydular, üzerlerindeki son derece hassas atom saatleriyle referans alıyor ve ölçtükleri zaman gecikmelerini temel alarak nerede olduğunuzu belirliyor. Aslında, telefonlarımız ve bilgisayarlarımızdaki tüm bilgiler dünyanın çeşitli yerlerindeki atom saatleriyle senkronize ediliyor. Her ne kadar çoğu insan için görünmez olsalar da, atom saatleri bu tür teknolojilerin çoğunun çalışma prensiplerinin temelinde yer alıyor.

Dolayısıyla, araştırmamız başarıya ulaştığında ilk uygulamalarından biri, daha iyi bir atom saati yapılabileceğini göstermek oldu. Bu ilk deneyin ardından geçen yedi yılda tüm dünyada çeşitli devlet kurumları ve standart enstitüleri bu alana el attı ve atom saati adı verilen düzeneklerde lazerle soğutulan atomlar kullanmaya başladı. Bu süreç son derece hızlı gelişti.

Diğer uygulamalar arasında atomların parçalanması ve yeniden bir araya getirilmesi; atomların dalga benzeri özellikleri kullanılarak kütle çekimini ve kütle çekimindeki değişimleri ölçmenin en hassas yolu olduğunu gördüğümüz, hatta kütle çekimi dalgalarının tespiti için bir yöntem olarak dahi önerilen son derece hassas bir ölçüm cihazının üretilmesi de bulunuyor. Ayrıca bu düzeneğin uydulara yüklenerek Dünya’nın etrafında dolaşması ve kütle çekimindeki değişiklikleri ölçerek yeryüzündeki değişimleri ortaya çıkarması öngörülüyor. İki kilometrenin üzerindeki büyüklükte buzullarda iki milimetrelik değişimi tespit edebilen bu düzenek, bugün kütle çekimini ölçmenin en hassas yolu. Bu, başladığımızda asla hayal etmediğim bir uygulama alanıydı, fakat düzeneği çalışır hale getirir getirmez ilk deneyleri tekrar ederek bunun son derece hassas bir kütle çekimi ölçümü olduğunu gösterdik.

Dolayısıyla, bu araştırma fizikte pek çok uygulama buldu; Bose yoğuşması üzerine Nobel Ödülü kazanan ikinci bir araştırmada daha kullanıldı (Bose- Einstein Yoğuşması çalışmasına verilen 2001 Nobel Fizik Ödülü) ve gelecekte üçüncü, hatta dördüncü bir Nobel Fizik Ödüllü araştırmanın konusu olabilir! Bu araştırma atom fiziği ve atom fiziği ile yoğunlaşmış madde fiziği alanları arasındaki arayüzü dönüşüme uğrattı. Fakat aynı zamanda biyolojide de kullanılıyor. Optik tuzakları kullanarak molekülleri tek tek tutabiliyor, hareket ettirebiliyor ve kuvvet ölçümleri yapabiliyorsunuz. Yine başlangıçta bu tür bir uygulama hayal etmiyordum, fakat 1989-90’da Stanford Üniversitesi’ne geldiğimde biyomolekülleri tutmanın mümkün olduğunu gösterdik. Genç fizikçilerden oluşan yeni kuşak, bu alanda çok sayıda farklı uygulama geliştirmeye devam edecektir.

Bir fizikçi olarak polimer kimyası ve biyolojiyle de ilgileniyorsunuz. Bu disiplinlerarası ilgi alanlarınız size bir bilim insanı olarak yeni ufuklar açtı mı? Genç bilim insanlarına ilgi alanlarını çeşitlendirmelerini önerir misiniz?

Elbette, genç bilim insanlarına ilgi alanlarını zenginleştirmelerini öneririm. Benim fiziğe katkım büyük ölçüde deneysel fizik alanında oldu, fakat polimer fiziğine, biyolojiye ve daha yakın zamanda enerji, piller, nanoteknoloji, tıbbi görüntüleme gibi alanlara adım attıkça yeni şeyler öğrenmekten büyük keyif aldım. Gençleri her zaman girişken ve cesur olmaları için teşvik ediyorum. İster öğrencilik dönemlerinde, ister lisansüstü veya doktora sonrası dönemlerinde olsun, çalışmalarını yaptıkları alanda kalmamalarını, yeni alanlara açılmalarını ve yeni şeyler öğrenmekten korkmamalarını öneririm.

Enerji Bakanı olarak endüstri, iş dünyası ve yüksek öğretim kurumlarının birlikte çalışarak olumlu değişimlere öncülük etmelerine birinci elden pek çok kez tanıklık etmiş olmalısınız. Fikirlerini devrim yaratacak yeni teknolojilere dönüştürmek isteyen genç araştırmacılara ve mucitlere neler önerirsiniz?

Bir bilimsel keşfin yeni bir icada dönüşmesi için uzun bir yol kat edilmesi gerekir; aynısı yeni icadın kullanılabilir hale gelmesi için de geçerlidir. Ama elbette en önemlisi, yeni icadın ekonomik açıdan elverişli olması ve halihazırdaki alternatifleriyle rekabet edebilmesidir. Ayrıca, bir işi yapmanın yeni bir yolunu icat ediyor ve bu şekilde yerleşik bir endüstriyle rekabete giriyorsanız, yerleşik endüstrinin hayatta kalmak için mücadele edeceğini aklınızda tutmalısınız; bu son derece olağan! Bazen hayatta kalmak için verdikleri mücadelede bu büyük endüstriler sizin araştırmanızın çıktılarını satın alıp devre dışı bırakır veya kendi ürünlerine adapte eder –ki bu iyi bir şeydir– veya kendi fiyatlarını düşürerek yok eder – ta ki iflas edene kadar. Genç şirketler son derece hassastır; onları korumayı, büyük şirketlerin ilkesiz, yasadışı yöntemler kullanarak diğer şirketleri ezmesini önlemeyi amaçlayan kanunlar vardır. Yine de bahsini ettiğim durum işin gerçeği ve bununla baş etmeniz gerekiyor. Ben bunu biyolojiden bir örnekle açıklıyorum: Yeni bir fikre sahip olan küçük bir şirketseniz, var olan diğer şirketler sizi bir istilacı olarak görür ve aynı vücudu istila eden bakterilerde olduğu gibi, istilacıları öldürmek için çok sayıda antikor üretir! Dolayısıyla bu savunma mekanizmasıyla başa çıkmak zorundasınız.

İklim değişikliğine ve bu konuda sıkça duyduğumuz kötü senaryolara gelirsek: Politikacılar sera gazı salımlarını düşürmekten bahsediyor, fakat bu yeterli olacak mı? Sizce yenilenebilir enerji kaynakları bir çözüm sunuyor mu? Türkiye gibi güneş ve rüzgâr açısından zengin, fakat petrol ve doğal gaz gibi kaynaklar açısından pek de zengin olmayan bir ülke için nasıl bir yaklaşım önerirsiniz?

Bu çok büyük bir sorun. Türkiye gibi güneş ve rüzgâr açısından zengin ülkeler son derece şanslı, zira bu enerji kaynaklarını kullanmak fosil yakıtları ithal etmekten daha ucuz hale geliyor; özellikle de doğal gaz ve petrol söz konusu olduğunda durum bu. Dolayısıyla güneş ve rüzgâr enerjisini kullanabiliyorsanız önümüzdeki yıllarda ülkenizin gittikçe artan elektrik ihtiyacını bu enerji kaynaklarıyla karşılayabileceksiniz.

Ben önümüzdeki 5-10 yıllık sürede elektrikli araçların fiyatlarının orta gelir düzeyindeki insanların devlet desteği olmadan bu araçları alabileceği kadar düşeceğini ve ardından petrol ihtiyacının gittikçe azalacağını düşünüyorum, ki petrolü olmayan bir ülkenin petrol ithal etmesi son derece masraflıdır. Bugün elektrikli araçların çoğu gelir düzeyi yüksek olanlara hitap ediyor veya önemli devlet destekleri sunan ülkelerde satılıyor. Fakat 10 yıl içinde bunun değişeceğini düşünüyorum. Ben bizzat elektrikli araçlarda kullanılacağını umduğum yeni piller üzerine araştırma yapıyorum. Araştırmacılar iyimser olmak zorundadır ve ben iyimserim: Bu sorunu biz çözemezsek bir başkası çözecektir. Piller gittikçe gelişiyor ve insanların talep ettiği performansı sağlamaya gittikçe yaklaşıyor. Örneğin pillerin iki saat yerine 5-10 dakikada şarj edilebilmesi son derece önemli. Yeterli olacak mı? Şimdilik hayır, fakat teknoloji ilerledikçe ve risklerin neler olduğu netleştikçe tüm ülkeler bu yöndeki çabalarını artıracak. Bu esnada bilim ve teknoloji daha da ilerleyecek. Dolayısıyla bir iklim değişikliği sorunu olsa da olmasa da, insanlar yeni teknolojiyi seçecek. Fakat aynı zamanda aşırı derecede iyimser olmadığımı da söylemeliyim. Bugün fosil yakıtlardan elde ettiğimiz enerjinin son yüzde 30’luk dilimini temiz enerji kaynaklarına çevirmek son derece zor olacak, zira her zaman yedek enerjiye ihtiyaç var. Ayrıca henüz uçaklar için elimizde bir çözüm yok; şahıs araçları ve şehir otobüsleri için 5-10 yıl içinde elektrikli araç çözümleri çok daha yaygın hale gelecek, fakat piller veya güneş enerjisiyle çalışan ticari uçakları en azından öngörülebilir gelecekte göreceğimizi sanmıyorum. Ve elbette rüzgâr esmediğinde, güneş parlamadığında enerji depolarına ihtiyacımız var ve enerjiyi depolamak masrafları katlıyor. Dolayısıyla bu sorunlar tamamen çözülmüş değil. Nasıl çözülebileceğini biliyoruz, fakat şu anda bu çözümler daha pahalı ve kullanıma girmeleri için fiyatlarının fosil yakıtlarla kıyaslanabilir olması gerekiyor.

Bazı devletlerin temiz enerjiden uzaklaşmaya başladığı, kurumların ve kaynakların tehdit altında olduğu günümüzde temiz enerji araştırmalarını görünüşe göre zorlu bir süreç bekliyor. Bu durum küresel ekonominin geleceği için ne anlama gelecek? Türkiye gibi ülkeler bu gidişatı tersine döndürmek için ne yapabilir?

Şu ana kadar temiz enerjiden uzaklaşmaya başlayan tek bir ülke var! Üzülerek söylüyorum ki, bu benim ülkem. Amerikan vatandaşlarının büyük bölümünün bunun olmasını istemediğini tahmin ediyorum. Ama yine de oldu ve artık inisiyatifi benim yaşadığım eyalet olan California ve New York, Massachusetts, Illinois ve başka pek çok eyalet alacak; hükümet değil. California şimdiden karbon vergisi getirmiş durumda. 1973’ten beri enerji verimliliğinde liderliğini sürdüren California, hava kirliliğini azaltmak için yüksek yakıt standartları ve elektrikli ev eşyaları için daha sonra hükümetin de uygulamaya başladığı yüksek enerji verimliliği standartları uyguluyor. Dolayısıyla California, hükümetin 10-15 yıl önünde gidiyor ve bugün bu öncü rol çok daha önemli, zira çoğu zaman California diğer eyaletleri de arkasından sürükler. California ekonomisi çok büyük ve büyük bir piyasa gücü var, fakat aynı zamanda iklim değişikliği konusu California’da Cumhuriyetçiler ve Demokratlar arasında pek tartışma konusu değil – Avrupa’nın büyük kısmında olduğu gibi. Muhafazakâr veya liberal olabilirsiniz, fakat iklim değişikliğinin gerçek olmadığını iddia edemezsiniz. İklim değişikliği konusunda ne yapılacağı tartışılabilir veya iklim değişikliğiyle mücadele etmenin en ekonomik yollarının neler olacağı isabetli bir tartışma konusu olabilir. Fakat bugün ABD’de iklim değişikliğinin gerçek olup olmadığının tartışılması tamamen saçma! Ve çok üzücü. Bir bilim insanı olarak bunun halen tartışılmasını utanç verici buluyorum.

Araştırma-geliştirme konusundaki son sorunuza gelirsek: Enerji Bakanı olduğum dönemde başlattığımız ARPA-e gibi yeni ve son derece başarılı fon programlarının pek çoğu her iki partiden de güçlü bir destek gördü. Cumhuriyetçi Parti’ye büyük bağışlar yapan pek çok isim, örneğin FedEx ve Walmart’ın patronları, ayrıca Bill Gates, Walmart CEOsu Fred Smith gibi siyasetin dışındaki isimler beş bin kişinin önünde konuşup “bu hayatımızda gördüğümüz en başarılı kamu fonu programı” dediler ve sadece bilim fonlarını değil, tüm kamu fonlarını kastediyorlardı. Bunun harika bir fırsat olduğunu ifade ettiler ve devletten yılda bir milyon dolarlık fon istediler. Bugün Başkan Trump’ın yönetimi onlara verdiği fonu sıfır dolara indirmek istiyor. Bu programı benim Enerji Bakanı olduğum dönemde başlattık ve Cumhuriyetçiler ve Demokratları 300 milyon dolara yaklaşan bir ana fon ödeneğine ikna ettik. Fakat Başkan Trump bunu sıfırlamak, enerji verimliliği ve yenilenebilir enerjiye ayırılan fonları yüzde 30’u aşan oranda kesintiye uğratmak istiyor. Bu kesintiye özel sektörün bu yatırımları daha iyi bir şekilde yapabileceğini düşündükleri için gittiklerini söylüyorlar, fakat bu doğru değil. Bu tür devlet kurumlarının öncülük ederek yatırım yaptığı pek çok alana özel sektör önce birkaç yıl boyunca dokunmuyor. İş dünyasının “Evet, buna yatırım yapabiliriz” demesi için devletin işi bir noktada başlatması gerekiyor. Ve bunu herkes biliyor –öyle sanıyorum ki şu anki yönetim de biliyor– fakat yine de neden yaptıklarını anlamak zor, zira bu kadar bilgisiz olduklarını tahmin etmiyorum. Sanırım bunu yapmalarının nedeni önceden bahsini ettiğim yerleşik endüstrileri, sistemin antikorlarını temsil ediyor olmaları.

Bir yandan da, Kongre’nin buna onay verip vermeyeceğini kestiremiyorum. Muhtemelen vermeyecektir, fakat Başkan ve Kongre arasında bir orta yol bulunabilir, dolayısıyla fonlar sıfıra düşmeyebilir, fakat artmayacağı da kesin. Trump aynı zamanda tüm bilim bütçelerinde yüzde 18’lik bir azaltmaya gidilmesini de önerdi. Ulusal Sağlık Enstitüleri, NASA, Enerji Bilimi Departmanı ve Ulusal Bilim Vakfı’nın tamamının bütçelerinde yüzde18’lik bir kesintiye gidilmesi söz konusu.

Başkan Trump, bu kurumların ürettiği bilimin, ekonomik refaha katkıda bulunmadığını düşünüyor. Türkiye, pek çok ülke gibi bilim ve mühendislik alanında ilerlemek istiyor, zira ABD geçtiğimiz 80 yılda tüm dünyaya bilimde dünya lideri olmakla gerçek zenginliğin yaratılabileceğini gösterdi. Bilim, teknoloji, bilgisayarlar, internet ve tıptaki tüm gelişmeleri düşününce bugünkü refahımızı büyük ölçüde bilime ve mühendisliğe borçlu olduğumuzu görüyoruz; diğer tüm ülkeler de bunun ne kadar harika bir şey olduğunu gördü ve ABD’yi taklit etmeye çalışıyor. Fakat şimdi biz ABD olarak bu noktaya nasıl geldiğimizi unutmuş durumdayız! Ve ben de bunu anlamakta güçlük çekiyorum.