Kömür ve doğalgaz fosil yakıtlar olarak adlandırılan maden nelerdir

2.1. Fosil Yakıtlar (Petrol, Doğalgaz ve Kömür)

Kömür, petrol ve gaz milyonlarca yıldır toprak altında gömülü haldeki bitki ve hayvanların organik kalıntılarından elde edilen yenilenemeyen enerji kaynakları olan fosil yakıtların üç ana şeklidir. Fosil yakıtlar, büyük ölçüde karbon ve hidrojenden oluşur. Yanma süreci aslında havadaki oksijen ile oluşan kimyasal reaksiyondur. Çoğunlukla, karbon, CO2 oluşturmak için oksijenle (O) birleşir ve hidrojen (H) su buharı oluşturmak için oksijenle birleşir. Açığa çıkan CO2, sera etkisinin nedenidir.

Kömür, organik madde ve az miktarda da inorganik maddeden oluşan katı yanıcı bir maddedir. Temelde her birisi; ısıl değer, kimyasal bileşim, kül içeriği ve jeolojik kökeni bakımından değişiklik gösteren dört ana kömür türü bulunmaktadır. Bu dört kömür türü antrasit, bitümlü, alt bitümlü ve linyittir. Kömür yandığı zaman birçok tehlikeli kirletici açığa çıkar. Başlıca kirleticiler şunlardır: SO2, azot oksitler (NOx), karbon monoksit (CO), partiküller, hidrokarbonlar, ozon (O3), uçucu organik bileşikler, toksik metaller (kadmiyum (Cd), arsenik (As), nikel (Ni), krom (Cr) ve berilyum (Be). Kömür yanarken, asit yağmuru, kentsel ozon ve küresel iklim değişiklikleri gibi çevre problemleriyle bağlantılı birkaç kirletici açığa çıkmaktadır. Kömürün yanıcı olmayan mineral içeriği, taban külüne ve uçucu küle bölünür. Bu fosil yakıtın yanması ile baca gazları da açığa çıkar.

Taban külü ve kazan cürufu az miktarda kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), sülfat ve diğer bileşenlerle birlikte esas olarak silis, alüminyum oksit ve demirden (Fe) oluşmaktadır. Doğal tuz ve ağır metal içeriği ve bazı durumlarda da düşük pH nedeniyle, bu malzeme aşındırıcı ve toksik özellikler sergileyebilir. Taban külü ve cürufta zenginleşme gösteren elementler, yoğunluk ayrımı etkileri ile kısmen derişik olan baryum (Ba), Be, kobalt (Co), manganez (Mn), sezyum (Cs), bakır (Cu), nikel (Ni), stronsiyum (Sr), tantal (Ta), vanadyum (V), tungsten (W), öropiyum (Eu), hafniyum (Hf), zirkonyum (Zr) içermektedir. Silisyum oksit (SiO), alüminyum (Al), Fe ve Ca, tipik bir uçucu külün mineral bileşeninin %90’ınından fazlasını içermektedir. Mg, potasyum (K), sodyum (Na), titanyum (Ti) ve sülfür (S) küçük bileşenlerdir. As, Cd, kurşun (Pb), cıva (Hg) ve selenyum (Se) gibi eser bileşenlerin hepsi birlikte kömürün toplam bileşiminin % 1'den azını oluştururken, onlar, mineral içeriğin %8’ini oluşturmaktadır. Kömürün yanmasından çıkan baca gazları, esas olarak yanmamış azot, karbondioksit ve su buharını içermektedir.

Ham petrolün 19. Yüzyıldaki keşfi, dünyanın sanayileşmesine ve hayat standartlarının iyileşmesine katkıda bulunan ucuz bir sıvı yakıt kaynağı üretmiştir. Petrokimya sanayisi, tehlikeli maddelerin üretimi ya da kullanımı sırasında üretilen tehlikeli organik atıkların başlıca kaynağıdır. Ham petrolün ya da petrokimyasalların geri kazanımı, ulaşımı ve depolanması, genellikle teknolojik kazaların sonucu olarak üretilen tehlikeli atıkların başlıca kaynaklarıdır. Petrol ve petrol ürünlerinin sızıntısı nedeniyle oluşan deniz suyu ve temiz su kirliliği, arazi sızıntıları ya da borulardaki ya da su depolarındaki sızıntı nedeniyle oluşan yeraltı ya da toprak kirliliği, petrol ya da petrol tortusunun yakılması nedeniyle oluşan hava kirliliği, önemli çevre kirliliği durumlarıdır. Benzin, petrokimya endüstrisinin ana ürünüdür ve %70 alifatik doğrusal ve dallanmış hidrokarbonlardan ve ksilenler, toluen, di-methylbenzenes ve tri-methylbenzenes, etilbenzen, benzen ve diğerleri dahil olmak üzere %30 aromatik hidrokarbonlardan oluşmaktadır. Kimyasal sentez için kullanılan diğer saf dökme kimyasallar, formaldehit, metanol, asetik asit, etilen, polietilen, etilen glikol, polietilen glikoller, propilen, propilen glikol, polipropilen glikoller ve benzen, toluen, ksilenler, stiren, anilin, ftalatlar, naftalen ve diğerleri gibi aromatik hidrokarbonları içermektedir.

Doğalgaz, gözenekli tortul kayaçlarda özellikle de petrol verimi olanlarda biriken gaz hidrokarbonlarının yanıcı bir karışımıdır. Doğalgaz, esas olarak metandan oluşur, ancak ayrıca etan, propan, bütan ve daha ağır hidrokarbonlar da içermektedir. Ayrıca az miktarlarda nitrojen (N), CO2, hidrojen sülfit (H2S) ve eser miktarda su içermektedir. Karışımdaki en toksik bileşenleri (propan ve bütan) küçük miktarlarda bulunmaktadır. Sondaj ve kuyulardan doğalgaz çıkarımı ve boru hatlarında taşınmaları sırasında güçlü bir küresel ısınma gazı olan metan sızıntısı, önemli bir çevresel tehlikedir. Doğalgaz, diğer fosil yakıtlardan daha temiz yanmaktadır. Doğalgazın yanması önemsiz miktarlarda S, Hg ve partikül üretir.

Yakıldığında karbondioksit ve diğer sera gazlarını açığa çıkarıp, atmosferimizdeki ısıyı hapsederek, küresel ısınmaya ve iklim değişikliğine birincil katkıda bulunan yakıt türüne fosil yakıt denilmektedir. Başlıca fosil yakıtlar kömür, petrol ve doğalgazdır. Fosil yakıtlar yer altında uzun bir süre içinde bozunan, çok eski yaşam formlarından gelen yakıtlardır.

İnsanlık tarihi boyunca atalarımız çok temel enerji biçimlerine güvendiler. İnsan kası, hayvan kası ve odun gibi nesnelerin yakılması. Ancak Sanayi Devrimi yepyeni bir enerji kaynağının kilidini açtı: Fosil yakıtlar. Fosil yakıtlar tüm özellikleri ile teknolojik, sosyal, ekonomik ve kalkınma ilerlemesinde temel bir itici güç olmuştur.

Son yıllarda sayısız tartışmanın ve araştırmanın konusu olan fosil yakıtlar küresel enerji sistemlerinde baskın bir rol oynamaya devam etmektedir.

Yer altından çıkarıldıkları için ortak bir tabir olan “fosil” olarak adlandırılmaktadır. Çoğunlukla elektrik üretiminde, ulaşımda ve ısıtma amacıyla kullanılırlar.

Fosil yakıtlar yandığında çok fazla kirlilik üretir. Kirlilik, yanma sürecini daha verimli hale getirerek ve zararlı gazların kaçışını azaltmak için kullanılan teknikler ile azaltılabilir. Fosil kaynakların yakılması sonucu oluşan kirlilik, küresel ısınma adı verilen dünya yüzeyinin ısınmasına neden olur.

Tüm fosil yakıtlar yenilenemeyen kaynaklardır, sadece sınırlı miktarda kömür, gaz ve petrol vardır ve daha fazlasını üretmek mümkün değildir. Sonunda tüm fosil yakıtlar tükenecektir. Bilim adamları , kömürün 2130’da, petrolün 2066’da tükeneceğini düşünmektedir.

Başlıca fosil yakıtlar kömür, petrol ve doğalgazdır.

Kömür

Kömür, yaklaşık 300 ila 360 milyon yıl önce Karbonifer döneminde , bataklık ormanlarındaki bitki örtüsünden gelen yosun ve döküntülerin çamur katmanlarının altına yerleşmesiyle oluşmaya başlamıştır. Kömürün yakılmasıyla oluşan karbondioksit emisyonları dünya toplamının yüzde 44’ünü oluşturmaktadır ve bu, küresel sıcaklık artışının en büyük nedenlerinden birisidir. Doğalgazın yaygınlaşması kömürün kullanımını azaltsa da halen önemli miktarda kömür tüketimi gerçekleşmektedir.

Petrol

Esas olarak karbon ve hidrojenden oluşan bir sıvı olan ham petrol genellikle siyahtır, ancak kimyasal bileşimine bağlı olarak çeşitli renk ve viskozitelerde mevcuttur. Plankton, alg ve diğer maddeler eski denizlerin dibine birikerek petrolü oluşturmuştur. Büyük bir kısmı 252 ila 66 milyon yıl önce Mesozoik dönemde oluşmuştur. Kara ve deniz kuyularından çıkarılan ham petrol, benzin, dizel ve ısıtma yağı dahil olmak üzere çeşitli petrol ürünlerine rafine edilir. Yalnızca mobiliteye olan açlığımızdan değil, aynı zamanda petrol ve gazdan elde edilen petrokimyasallar kullanılarak yapılan plastikler de dahil olmak üzere birçok ürüne yönelik olarak petrol talebi artmaya devam etmektedir.

Doğalgaz

Metandan oluşan kokusuz bir gaz olan doğal gaz, genellikle milyonlarca yıl önce çürüyen bitki maddeleri ve organizmalardan oluşan kömür ve petrol yatakları gibi birikintilerde bulunur. Hem doğal gaz hem de petrol üretimi, sondaj tekniğindeki gelişmeler nedeniyle son yirmi yılda artış göstermiştir.

Fosil yakıtların özellikleri

Fosil yakıtların bazı özellikleri şunlardır:

• Fosil yakıtlar, Dünya’nın kabuğundaki ısı ve basınçla parçalanan ve sıkıştırılan organik maddelerden gelir. Bu organik maddeler geçmişten kalan hayvanlardan ve bitkilerdir. Zamanla doğal gaz ve petrol oluşur ve ardından kullanılmak üzere çıkarılır.
• Fosil yakıtlar birçok enerji türüne dönüştürülebilir. Kömür, elektrik oluşturmak için kullanılabilir. Petrol, nakliye ve ısıtma için benzin gibi yanıcı ürünler oluşturmak için kullanılır. Doğal gaz genellikle ısıtma ve yanma enerjisi için de kullanılır. Çok yönlülüğü nedeniyle çoğumuz her gün belirli bir kapasitede fosil yakıt kullanıyoruz.
• Fosil yakıtlar enerji haricinde çeşitli ürünler yapmak için de kullanılabilir. Plastik bileşenli bir şeyi her kullandığınızda, fosil yakıtın sonucuyla ilgileniyor olabilirsiniz. Örneğin, yer kabuğundan çıkarılan petrol veya kömürle bir su şişesi yapılmış olabilir.
• Fosil yakıtların oluşması çok zaman alıyor. Araştırmacılar, organik madde kalıntılarının fosil yakıtına dönüşecek kadar sıkıştırılmasının milyonlarca yıl sürdüğüne inanıyor. Bugün kullandığımız petrol ve kömür, dünyanın Karbonifer Dönemi’nde oluşmaya başlamıştır. Kullandığımız yakıtlar dinozorlardan bile önce oluşmaya başlamıştır.
• İnsan nüfusunun 2050 yılına kadar 10 milyara ulaşması bekleniyor, bu nedenle bu yakıtların tükenmesi tehlikesi ile karşı karşıyayız. Örneğin 2015 yılında BP’nin yaptığı 2016 Dünya Enerjisi İstatistiksel İncelemesine göre, sırasıyla kömür, doğalgaz ve petrolün ortalama kaç yıl yeteceğini aşağıda görebilirsiniz. (Yeni rezervlerin keşfi ve nüfus artış hızı ile bu oranlar değişebilir. Size üç aşağı beş yukarı bir fikir vermesi açısından paylaştık.)

• Kömür, oluşumuna bağlı olarak farklı karbon seviyelerine sahiptir. Karbon, bize ihtiyacımız olan enerjiyi veren şeydir, bu nedenle kömürdeki yüksek karbon içeriği daha iyidir. Daha uzun bir sıkıştırma miktarı, daha yüksek miktarda karbon oluşturur. Bir tür kömür olan antrasitin yaklaşık 300 milyon yaşında olduğuna inanılıyor. Bu kömürün yaklaşık yüzde 95 karbondur.
• Enerji kaynaklarımızın çoğu ucuz oldukları için fosil yakıtlardan geliyor. Madencilik ve petrol rafine etme süreçlerinin arkasında bir asırlık gelişme var. Akaryakıt endüstrisi düşük bir fiyata büyük miktarda güç üretebilir. Aksine, yenilenebilir enerji kaynakları oldukça yeni ve çok daha pahalıdır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının ironik yanı, yenilenebilir enerji üretmek için gereken ekipmanı yapmak için fosil yakıtlara ihtiyaç duymasıdır.
• 2017’de dünyanın en büyük kömür yatakları Amerika Birleşik Devletleri (% 27), Rusya (% 17), Çin (% 13), Hindistan (% 10) ve Avustralya’da (% 9) bulunuyordu.
• 2017 yılında dünyanın en büyük petrol yatakları Venezuela, Suudi Arabistan, İran , Kanada ve Irak’ta bulunuyordu.
• 2018 yılında dünyanın en büyük doğal gaz yatakları Rusya, İran, Katar, Amerika Birleşik Devletleri ve Suudi Arabistan’da bulunuyordu.
• Amerika Birleşik Devletleri’nin nüfusu dünya nüfusunun% 5’inden azdır, ancak dünya fosil yakıtlarının % 25’inden fazlasını kullanır.
• Bazı araştırmacılar, fosil yakıtların tedariki üzerinde ciddi sosyal ve ekonomik etkiler olacağına inanıyor. Dünyanın tüketimi arttıkça, sınırlı arz azalır. Eğer, fosil yakıtların yerini alabilecek alternatif enerji kaynakları bulup geliştiremezsek, fiyatlar fırlayacak ve sosyal ve ekonomik sorunlar baş gösterecektir.
• Doğalgazın kokusu olmadığından kolayca tespit edilebilmesi için merkaptan adı verilen bir kimyasal eklenir. Doğalgaz kaçağı olduğunda algıladığımız keskin kokunun nedeni budur.
• Petrol arayışı, Dünya yüzeyinin altındaki kaya türünün ölçülmesini gerektirir. Bilim adamı, bir çekirdek numunesini çıkarmak için sondaj yapar ve ardından ham petrolü oluşturmak için gerekli bitki ayrışmasına dair kanıt olup olmadığını belirlemek için katman seviyelerini inceler.
• Doğal gaz , doğrudan doğal gaz kaynağına bağlanan yer altı boru hatları kullanılarak evlere taşınır.
• Bugün, fosil yakıtlar dünya enerjisinin% 90’ından fazlasını sağlıyor.

Şimdi de fosil yakıtlar ile ilgili en çok sorulan soruların cevaplarını verelim.

Dünyada fosil yakıt tüketimi ne kadardır?

Fosil yakıtların enerji için yakılması, Sanayi Devrimi’nin başlangıcında başlamıştır. Ancak fosil yakıt tüketimi, son birkaç yüzyılda önemli ölçüde değişime uğramıştır.

Aşağıdaki grafikte küresel fosil yakıt tüketiminin kömür, petrol ve gaza göre dökümünü görüyoruz. Fosil yakıt tüketimi 1950’den bu yana yaklaşık sekiz kat ve 1980’den beri ise iki katına çıkmıştır. Bugün dünyanın birçok yerinde kömür tüketimi düşmekte; ancak petrol ve gaz hala hızla artmaktadır.

En temiz fosil yakıt nedir?

Doğalgaz, en temiz fosil yakıttır.

Diğer fosil yakıt kaynaklarına göre daha az kirlilik yayar. Doğal gaz yakıldığında, çoğunlukla karbondioksit ve su buharı üretir. Diğer bazı fosil yakıtlarla karşılaştırıldığında, doğal gaz yakıldığında havaya en az miktarda karbondioksit yayan maddedir. Bu da doğal gazı en temiz fosil yakıt yapar.

Fosil yakıtların çevresel, ekonomik ve insan sağlığı açısından zararları nelerdir?

• Fosil yakıtların en büyük zararı yarattığı hava kirliliğidir.
• Küresel ısınmaya yol açar. Arazilerin yapısı bozulur.
• Meydana gelen bir çok doğa olayının ana nedenidir. İklimin dengesini bozar.
• Oksijenin azalmasına karbondioksitin artmasına neden olur.
• Asit yağmurunu meydana getirir.
• Fosil yakıtlar nedeniyle etrafa saçılan gaz ve parçacıklar insan sağlığını olumsuz olarak etkiler. Kansere, solunum yolu hastalıklarına ve hatta ölümlere neden olabilir.
• Ekonomik açıdan bakıldığında fosil yakıtlar temiz enerjiye göre daha ekonomiktir. Kısa vadede bir ülkeye ciddi gelir sağlayabilir, ancak kaynakların günün birine tükeneceği düşünüldüğünde uzun vadede kazancı günden güne azalacaktır. (Birim maliyeti yükselse de kaynak azalacağından) Bu nedenle temiz enerji kaynaklarına daha fazla yönelmek ülkeler açısından daha mantıklıdır.

Fosil yakıtların küresel ısınmaya etkisi nedir?

Fosil yakıtlar yakıldığında havaya büyük miktarlarda bir sera gazı olan karbondioksit salgılarlar. Sera gazları atmosferimizde ısıyı hapsederek küresel ısınmaya neden olur. Son yıllarda ortalama küresel sıcaklık 1 derece artmıştır.

1,5 derecenin üzerinde ısınma, deniz seviyesinin daha fazla yükselmesi, sert hava koşulları, biyolojik çeşitlilik kaybı ve türlerin yok oluşu ile gıda kıtlığı, dünya çapında milyonlarca insan için sağlık ve yoksulluğun kötüleşmesi riski demektir. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC), fosil yakıtlardan kaynaklanan emisyonların küresel ısınmanın baskın nedeni olduğunu tespit etmiştir. Örneğin 2018’de küresel CO2 emisyonlarının % 89’u fosil yakıtlardan ve endüstriden kaynaklanmıştır.

Fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan gazlar nelerdir?

Fosil yakıtların yanması sonucu karbon monoksit, karbondioksit, kükürt dioksit, kimyasal formdaki azot oksitler, nitrik oksit, metan gibi çeşitli hidrokarbonlar ve uçucu organik bileşikler açığa çıkar.

Bunlardan bazıları kendi doğal biçimlerinde tehlikelidir; diğerleri, yalnızca atmosferdeki diğer iyi huylu reaktiflerle birleştikten sonra zarar verir.

Aşağıdaki linkten fosil kaynaklar ile ilgili harika istatistiklere ulaşabilirsiniz:

https://ourworldindata.org/fossil-fuels#fossil-fuel-consumption-by-type

Continue Reading

Kömür petrol Doğalgaz fosilleşme sonucu oluşan fosil nedir?

Fosil yakıtlar kömür petrol ve doğalgaz dır doğru mu?

Kömür ve petrol gibi fosil yakıtların ana elementi nedir?

Petrol ve kömür gibi yakıtlara ne denir?