Enerjinin var olma serüveni insanlık tarihinden çok önce başlar. İlk insanlar bu enerjiyi hep bedenlerini kullanarak aktarırken ateşin bulunmasıyla bedenin yanı sıra başka bir enerji türü ortaya çıkmıştır. Ateş ile insanlar artık aydınlanabilecekleri gibi ısınma gereksinimlerini de karşılamaya başlamışlardır... Isınma ihtiyacının karşılanması aslında bilim tarihinde bugünleri de etkileyecek en büyük devrimdir.
Daha sonra bulunan tekerlek enerjinin aktarımı konusunda büyük bir kolaylık sağlamıştır. Tekerlekten önce insanlar yaptıkları işleri, günümüzde de aşılamayan, kimi zaman faydalı kimi zaman ise enerjinin boşa harcanmasına neden olan sürtünmeye harcamaktaydılar. Tekerleğin bulunmasıyla insanın sahip olduğu biyolojik enerji mekanik enerjiye dönüşmeye başlamıştı. Bu ise insanlar için büyük bir kolaylık sağlayacaktı.
Enerji hayatının mekanik enerjiye dönüştüğü asırlardan birinci yüzyıla geldiğimizde Mısırlı mühendis Heron, İskenderiye’de bir türbin yapmıştır. Heron’un yaptığı türbin uçları birbirlerine göre zıt yönleri gösteren iki eğik tüpün yerleştirildiği oyuk bir küreden oluşmaktadır (Şekil 1). Su kürede kaynadığında verilen ısının boru uçlarında kinetik enerjiye dönüşmesinden dolayı borulardan hızla çıkmaktadır. Bunun sonucunda birbirine zıt olan bu borulardan hızlıca çıkan buhar etki-tepki sonucunda kürenin dönmesine neden olmaktadır. Bu küre aslında çok basit gibi görünse de günümüzde enerji santrali olarak kullanılan buhar santrallerinin temel prensibini oluşturmaktadır.
Şekil 1: İskenderiyeli Heron’un yaptığı ilk örnek türbin
Osmanlıdaki buharlı aletler mevzusuna bakıldığında ise İskenderiyeli Heron’dan sonra Osmanlı astronom ve mühendisi Takiyyeddin, et-Turuk es-Seniyye fi el-Alat er Ruhaniyye (953/1546) isimli kitabının 6. bölümünde döner şişi çevirmeye yarayan üç düzenek tarif etmektedir. Birincisi buhar gücü kullanımıyla hareket ettirilmektedir. İkincisi hareketi bir sıcak hava türbiniyle ayarlanan bir ağırlıkla çalıştırılmaktadır. Üçüncüsü ise nispeten küçük bir gücü, çevirme koluyla hareket ettirilen dişli çarklar vasıtasıyla aktarma prensibine göre çalışmaktadır.
Fuat Sezgin Takiyyeddin’in tarifine göre bu düzeneğin modelini yapmıştır (Şekil 2). Bu düzenekte kanatlı dolap benzeri bir türbin ile birlikte kapalı, ısıtılmış su kazanından bir boruyla dışarı çıkan buhar vasıtasıyla şiş hareket ettirilmektedir. Takiyyeddin’in eserinde yazdığı tarifine göre bu düzenekte borunun ağzı bir su kabına sokularak kazana yeniden su sevk edilir. Kazanı yeniden doldurmak için bu yeterlidir. Takiyyeddin bu tür buhar düzeneğinin kendi zamanında oldukça yaygın olduğunu bildirmektedir.
Şekil 2: Takiyyeddin’in bahsettiği düzeneklerin en kesitleri
17. yüzyıla gelindiğinde 1679 yılında Fransız fizikçi Denis Papin (1647-1712)’in düdüklü tencereyi bulmasıyla yeni bir dönüşüme uğramıştır. Düdüklü tencere, içinde suyun kaynadığı ve biriken buharın suyun kaynama noktasını yükselttiği sıkıca kapanan, kapağı olan bir sisteme dayanmaktaydı. Papin bu sistem ile aslında daha sonraki yıllarda devrim yapacak olan buhar makinesi gibi bir ısı makinesi yerine daha yüksek basınçta kemiklerin yumuşayacağını ve etlerin daha hızlı pişeceğini göstermiştir.
Yazının devamı için: