KÖMÜR ENERJİSİ COŞKUN ELMAS 110106103020

KONU İÇERİKLERİ Kömür Nedir? Kömürleşme Süreci Kömürün Tarihçesi Türkiye’de Kömür Kömür Çeşitleri Kömürün Ekolojik Etkileri Kömür Enerjisi Enerji Bakanlığının Kömüre Dayalı Çalışmaları Kömürün Yararları ve Zararları

KÖMÜR NEDİR? Karbonlu maddelerin kapalı ve havasız yerlerde için için yanmasından ya da çok uzun süre toprak katmanları altında kalıp birtakım kimyasal değişmelere uğramasından oluşan kara renkli, bitkisel kaynaklı ve içinde yüksek oranda karbon olan katı yakıttır.

KÖMÜRLEŞME SÜRECİ Dünyanın çoğu bölgesinde rastlanan kömüre yerin yüzeye yakın bölümlerinde ya da çeşitli derinliklerinde rastlanır. Kömür çok miktarda organik kökenli maddenin kısmi ayrışması ve kimyasal dönüşüme uğraması sonucunda oluşan birçok madde içerir. Bu oluşum sürecine kömürleşme denir.

TARİHÇESİ Kömürün ilk olarak milattan önce Çinliler tarafından kullanıldığı söylenmektedir. Kömür işletmeciliğine ait dökümanlar 12. yüzyıla aittir. Kömürün yoğun olarak kullanımı ise 18. yüzyılın ikinci yarısında başlamıştır. Özellikle gelişen sanayi ve endüstri kömür kullanımını arttırmış, kömürü önemli bir mineral haline getirmiştir. Kömür demir çelik sanayinin hammaddesi olarak kullanılmış buharlı motorlarda yakıt olarak kullanılırdı. Bugün çıkarılan kömürün büyük bir bölümü ise elektrik üretimi ve çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.

Türkiye’de Kömür Türkiye’de ilk taş kömürü madenciliği Uzun Mehmet’in 1829 yılında Karadeniz Ereğli’de kömürü bulmasıyla başlamıştır. İlk fiili üretim ise 1848 yılında ‘’Hazine-i Hassa’’ tarafından Havza’nın Galata sarraflarına kiralanmasıyla gerçekleşmiş ve bu idare altında çok ilkel bir çalışma ile 40-50 bin ton civarında kömür üretilmiştir.

Günümüzde Türkiye’de rastlanan en çok kömür çeşidi linyittir Günümüzde Türkiye’de rastlanan en çok kömür çeşidi linyittir. Fakat antrasit içeren kömür yatağına rastlanmamıştır. Türkiye linyit bakımından oldukça zengin bir ülkedir ve toplam 8,4 milyar ton linyit rezervine sahiptir. Ancak bu rezervin %68’inin ısıl değeri az olduğundan, üretilen linyitler genellikle termik santrallerde kullanılır.

Çeşitli derinliklerdeki taş kömürü yatakları ile Karadeniz Ereğli havzası Türkiye’nin en önemli taş kömürü havzasıdır. Taş kömürü rezervi ise toplam 1,35 milyar tondur. Ayrıca her ne kadar kalori değeri düşük olsa da, elektrik enerjisi alanında Türkiye’nin en büyük linyit rezervi Afşin-Elbistan bölgesinde bulunmaktadır.

KÖMÜR ÇEŞİTLERİ Taş Kömürü: Antrasit kadar da olmasa bile 200-250 milyon senelik bir geçmişe sahip olduğu düşünülmektedir. Karbon yüzdesi 80-90’ı bulabilmektedir. Linyit: Daha oluşumunu bitirmemiş kömürlerdendir. Tahminen 60 milyon sene önce olmaya başlayan linyitte su ve aynı zamanda birçok yabancı madde de bulunmaktadır. Karbon yüzdesi 65-70.

Turba: Bu kömüre daha önceleri çok bataklık yerlerde rastlanmaktaydı Turba: Bu kömüre daha önceleri çok bataklık yerlerde rastlanmaktaydı. İçindeki su miktarı yüksektir. Karbon yüzdesi 60’ı geçmez. Grafit: Karbon adı verilen kimyasal maddenin, tabiatta bulunan saf halidir. Elmas da saf bir karbon olduğu halde aralarındaki tek fark, grafitin kristalsiz bir yapıya sahip olmasıdır. Antrasit: Karbon bakımından oldukça zengindir(90-95), Meydana geliş tarihi 300 milyon seneye dayanır.

Kok Kömürü: Kok, gerçek manada bir kömür değildir Kok Kömürü: Kok, gerçek manada bir kömür değildir. Tabiatta serbest halde bulunmaz, fabrikalarda taş kömürünün içindeki gazların çıkartılmasından sonra ele geçirilen kömürdür. Odun Kömürü: Hammaddesi daha çok meşe odunundan sağlanan bu kömür ağacın havasız ortamda yavaş yavaş kısmen yakılmasıyla elde edilir.

Türkiye’deki Önemli Kömür Yatakları Afşin-Elbistan Karaisalı (Adana) Merzifon ve Suluova Mengen (Bolu) Kükürtlü Eynez ve Işıklar (Soma-Manisa) Uluçayır (Divriği-Sivas) Gülşehir (Nevşehir) Zonguldak bölgelerindedir.

Teknolojinin gelişmesi, tüketimin hızlanması ve sermaye sahiplerinin bitmek bilmeyen kâr hırsları nedeniyle enerji ihtiyacı bakımından kömür enerjisi son derece önemli bir enerji kaynağıdır.

Türkiye’de fosil yakıtların elektrik enerjisi üretimindeki en önemli payı kömür ve doğalgazdır. Doğalgaz kömüre oranla daha verimli olmasına rağmen, yerli kaynakların son derece kısıtlı olması sebebiyle ithal ve dolayısıyla maliyetli bir kaynaktır. Bu nedenle, ekolojist bir düzen oluşturulmadığı sürece kömürün uzun bir süre daha önemini koruyacağını söylemek mümkündür.

Kömürün Ekolojik Etkileri Günümüzde kömürün çok büyük bir miktarı elektrik enerjisi üretiminde ve ısınmada kullanılmaktadır. Kentlerde doğalgaz kullanımının kullanımı yaygınlaşmasıyla birlikte, ısınma amacıyla kullanımında bir azalma olsa da elektrik üretimi için kullanımı artarak devam etmektedir. Kömür içerdiği karbon nedeniyle yanma reaksiyonu sonucu doğaya önemli bir sera gazı olan karbondioksit verir. Bu yüzden global ölçekte kullanımı, küresel ısınmaya doğrudan neden olmaktadır.

Kömürün diğer bir ekolojik etkisi ise, bölgesel çaptadır Kömürün diğer bir ekolojik etkisi ise, bölgesel çaptadır. tablo-1 de de görüldüğü gibi bileşimindeki kükürt, azot ve eser miktarda bulunan iz element ve radyonüklitlerin bulunması sebebiyle, atmosfere SOx,NOx. eksik yanma ürünü olan CO ve is-partikül madde gibi çeşitli kirletici salınımlarına neden olur. Ayrıca yapısında eser miktarda bulunabilen çeşitli radyonüklitler ve iz elementlerin, partikül maddeler aracılığıyla salınım gösterdiği bilinmektedir. tablo-1 : Bazı doğal yakıtların elementer bileşimi (saf kömür bazında)

Bu kirleticilerin kaynağın yakınlarındaki yerleşim yerlerindeki halkın sağlığına ciddi etkileri olduğu birçok raporda ispatlanmıştır.

KÖMÜR ENERJİSİ Bir maddenin moleküllerinin başka bir madde molekülleri ile yaptığı reaksiyon sonucu ortaya çıkan ısı enerjisine denilir. Bir malzemenin yanması olarak bilinen bu olguya kimyasal enerji de denir. Bunun en temel örneği yanan odun, kömür, petrol gibi fosil yakıtlar, kağıt vb. gibi birçok malzemelerdeki molekül ile havadaki oksijen molekülünün birleşerek ortaya çıkardığı ısı enerjisidir.

Kömür, petrol ya da doğal gazdan elektrik elde edilmesi metodu hep aynıdır. Bir kazanın içindeki su, bu yakıtların yakılması vasıtası ile ısıtılarak kaynatılır ve elde edilen buharda bir türbini çevirir. Bu türbine bağlı olan jeneratör vasıtası ile de elektrik elde edilir.

Linyit ve Kullanım Alanları Linyit elektrik enerjisi üretiminde kullanılan siyah-kahverengi fosil bir yakıttır. Linyite kahverengi kömür adı da verilmektedir. Termik santrallerde yakıt olarak kullanılmaktadır. Güneydoğu Anadolu Bölgesinde hemen hemen her yerinde bulunmaktadır. Kullanım alanları: ısınma, asfalt, yağ, akaryakıt, katran, sanayi ve elektrik enerjisi olarak söylenebilir.

Kömürün elektrikteki kullanım oranlarına bakalım: Türkiye %26, ABD %51, Yunanistan %62. Ülkemizin kömür yataklarını iyi kullanmadığını söylemek mümkündür. Fakat küresel ısınmaya bakacak olursak ve Çin’in her hafta 2x500 MW gücünde kömür santralini devreye aldığı ve her yıl İngiltere’nin toplam gücü kadar kömür santrali yapma programını kabullenmek mümkün değildir. Tüm bunların aracılığı ile 2007 yılında Dünya karbondioksit üretimi 27 Gton boyutunda iken 2030 yılında 42 Gton olacaktır. (1 Gton=1 milyar ton)

Kömür ve Linyit Yakıtlı Termik Santraller Türkiye'de bulunan 38 Kömür ve Linyit Yakıtlı Termik Santrallerinin toplam kurulu gücü 17 538 MW'dır.

Aşağıda devrede olan santrallerin ilk 10 tanesi gösterilmiştir:

Zonguldak Eren (ZETES) Termik Santrali Zonguldak'ın Kilimli ilçesi Çatalağzı bölgesindedir. Eren Enerji firmasına ait santral 2 790 MW kurulu gücü ile Türkiye'nin en büyük elektrik enerjisi santralidir. Zonguldak Eren (ZETES) ortalama 13 720 GWh elektrik üretimi ile 4 145 028 kişinin günlük hayatında ihtiyaç duyduğu (konut, sanayi, metro ulaşımı, resmi daire, çevre aydınlatması gibi) tüm elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilir.

Zonguldak Eren (ZETES) sadece konut elektrik tüketimi dikkate alındığında ise 4 355 569 konutun elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilecek elektrik üretimi yapmaktadır.

Termik Santralde buhar elde etmek amacıyla “Dolaşımlı Akışkan Yatak Teknolojisi” bulunmaktadır. Dolaşımlı akışkan yataklı kazanlarda; kazan içerisindeki katı parçacıklara (kömür, kül, kum, kireçtaşı vb.) kazan altındaki nozullardan kompresörlerle hava verilerek katı parçacıklardan akışkan hale gelmiş bir yatak malzemesi elde edilir. Bu durumdaki katı parçacıklar bir akışkanın gösterdiği fiziksel davranışı gösterirler. Kömür, askıda eylemsiz tanecikler olarak hava içinde mükemmel bir karışmayla yanar ve 850 C’de yanma gerçekleştirilir.

Çatalağzı Termik Santrali (ÇATES) Zonguldak'ın Kilimli ilçesi Çatalağzı Kasabası, Doğancılar Köyü ve Işıkveren Mevkii Kazköy Köyü bölgesindedir. Bereket Enerji firmasına ait santral 300 MW kurulu gücü ile Türkiye'nin 55. Zonguldak'ın ise 2. büyük enerji santralidir. Tesis ayrıca Türkiye'nin en büyük Taş Kömürü Termik Santrali'dir. Çatalağzı Termik Santrali ortalama 1 861 699 556 kilovatsaat elektrik üretimi ile 562 447 kişinin günlük hayatında ihtiyaç duyduğu (konut, sanayi, metro ulaşımı, resmi daire, çevre aydınlatması gibi) tüm elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilir.

Çatalağzı Termik Santrali sadece konut elektrik tüketimi dikkate alındığında ise 591 016 konutun elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilecek elektrik üretimi yapmaktadır.

Enerji Bakanlığı, kömüre dayalı Ar-Ge çalışmalarını hızlandırdı Enerji Bakanlığı, kömüre dayalı Ar-Ge çalışmalarını hızlandırdı. Kömürden sıvı yakıt üretimi için çalışma başlatıldı, kömür gazlaştırma sistemleri de araştırılıyor.(07 Mart 2016) Kömür üretim miktarının artırılması için projeler yürüten Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, kömürün daha çevre dostu olarak tüketilmesi ve değişik kullanım alanlarının oluşturulması için de araştırma geliştirme (Ar-Ge) çalışmalarını hızlandırdı. Bu çerçevede kömürden sıvı yakıt üretimi için çalışma yapılırken, kömür gazlaştırma sistemleri de araştırılıyor.

Kömürden gübre üretmeyi de hedefleyen bakanlık, üretilecek hümik asitin süt ineklerinin bağışıklığı üzerindeki etkisine yönelik de çalışmalar yürütüyor. Enerji Bakanlığı, düşük kaliteli kömürlerin kullanımı için Ar-Ge faaliyetlerinde bulunuyor. Bakanlık, kömürden yeni ürünler geliştirilmesi için de üniversiteler ve TÜBİTAK ile ortak çalışma yürütüyor. Ar– Ge çalışmaları için her yıl 8-10 milyon TL harcanıyor.

Peki yapılan bu Ar-Ge çalışmaları neler içeriyor? Boya, seramik, kauçuk ve atıksu ve/veya içme suyu arıtımında kullanılmak üzere pilot ölçekte hümik asit esaslı maddelerin üretimi. Uzaktan kontrollü maden robotu. Isıl değeri düşük kömürlerin külsüzleştirilmesi. Linyit kömürlerinden kükürdün uzaklaştırılabilirliğinin araştırılması. Atıkların; çimento, tuğla gibi yapı malzemelerinin üretiminde hammadde olarak değerlendirilmesi.

Bu aşamada neler incelenecek? Kömür ve biyokütle karışımı ile sıvı yakıt üretimi. Kömür gazlaştırma tesislerinin işletilmesi, gazın temizlenmesi ve metanol üretimi. Yüksek küllü kömürlerin elektrik üretimi amaçlı gazlaştırılmasının optimizasyonu. Kömür yanma davranışlarının incelenmesi.

Kömür neden bu kadar önemli? Bunun sebeplerini şöyle sıralayabiliriz: Rezerv: Dünya kömür rezervleri 50'den fazla ülkede bulunmakta ve bugünkü kullanımla 230 yıl yetecek kömür rezervi olduğu tahmin edilmektedir. Güvenli: Kömür durağan olduğu için taşınması, depolanması ve kullanılması en kolay fosil yakıttır. Garantili: Kömür rezervleri birçok ülkede dağınık olduğu için tekelleşme ve bunun sonucu alıcıların zor durumda kalması zordur. Alıcılar hemen başka kaynaklara yönelebilir.

Fiyatlara Duyarlı: Kömür, global olarak modern dünyada hayati derecede önemli olan elektrik enerjisini sağlamada rekabet yaratır. Bütün dünyada elektrik enerjisinin ana kaynağıdır.

Kömürün zararlarına bakacak olursak: Kömür iklim değişikliğine neden olan en tehlikeli yakıttır. Kömür santralleri cıva kirliliğine sebep olur. Kömür tatlı su kaynaklarını azaltır, kömürün yanması sonucu açığa çıkan atık zehirlidir. Kömür madenleri yaralanmalara ve ölümlere yol açar. Kömür madenciliği erozyona neden olur.

Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederim…