GELENEKSEL VE YENİLEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI - Deneme Sınavı - 6

Yanabilen sedimanter organik kayaç olarak kabul edilen kömür, bitki, ağaç ve çeşitli canlıların milyonlarca yıl süren ısı, basınç ve mikrobiyolojik etkileri içeren süreçlerle başkalaşımları sonucu kaya tabakaları arasında damar hâlinde oluşan ve başlıca, karbon, hidrojen ve oksijen gibi elementleri içeren yapıdır. Kömürler homojen bir yapıda olmayıp, organik ve inorganik maddelerden oluşur. Katı inorganik maddeler kömürün kullanımı sırasında çevreye olumsuz etkiler yaparlar. Bu nedenle söz konusu olan bu inorganik maddeler çeşitli zenginleştirme yöntemleri ile kömürün yapısından uzaklaştırılırlar. Kömürün nem, yoğunluk, gözeneklilik, sertlik, tane boyutu, öğütülebilirlik ve manyetik alana duyarlılık gibi özellikleri kömür kullanım alanlarının belirlenmesinde, kömürün yakılmasında ve kömürün fiyatlandırılmasında etkili olmaktadır. Türkiye’nin kömür rezervinin yaklaşık %83’ünü oluşturan, kahverengi veya siyah kömür olarak da adlandırılan linyitin bileşiminde %60-73 oran aralığında karbon, %20-60 oran aralığında su ve %15-60 oran aralığında kül bulunur. Diğer kömür türlerinden antrasitin %95’ten fazlası, taş kömürüünün ise yaklaşık %70’i karbondur. Türkiye’nin sahip olduğu linyit rezervlerinin kütlesel enerji yoğunlukları, içerdiği yüksek nem (su) nedeniyle dünya linyit üretimi çeşitlerinin kütlesel enerji yoğunluklarına göre oldukça düşük düzeyde olduğu diğer bir deyişle daha kalitesiz olduğu anlaşılmaktadır. Dünya toplam kömür rezervlerinin %34’ünü linyit oluştururken, Türkiye’nin toplam kömür rezervinin %92’sini linyit (yaklaşık 14,2 milyar ton) ve %8’ini taş kömürüü (yaklaşık 1,3 milyar ton) oluşturmaktadır.

Düşük sıcaklık karbonizasyonu ile safsızlıkların giderilmesi işlemi ise daha çok linyit kömürlere uygulanmaktadır. Uygulamanın amacı, yüksek nem ve düşük sabit karbon yüzdesine sahip linyit kömürlerin 700°C’nin altında oksijensiz bir ortamda ısıtılması ile kalitenin arttırılmasıdır. Doğru cevap B'dir.

Teknik bir terim olan enerji kelimesi ilk kez Thomas Young tarafından 1807 yılında kullanılmıştır.

Termodinamiğin I. yasasına göre toplam enerji: mekanik, termodinamik,
elektromanyetik ve nükleer enerjinin toplamına eşittir. Sonuç olarak, 20. yüzyılda, Albert Einstein’ın E=mc2 eşitliğine göre enerjinin kütlesinin olduğu veya kütle olduğu kabul edilmiştir. Bu eşitlikteki m kütleyi ve c ise ışık hızını ifade etmektedir.

Kimyasal enerji, moleküldeki atomların birleşmesinin ve diğer değişik maddelerin bir araya gelmesinin sonucu olup, elektrik yüklerinin elektrostatik potansiyel enerjisi
olan elektrik kuvvetleriyle yapılan iş olarak tanımlanabilir.

Yüksek irtifalardaki suyun potansiyel enerjisi böylelikle güneşin nükleer enerjisinden elde edilmiş olur. Suyun bulunduğu irtifadan dolayı sahip olduğu
potansiyel enerjisi barajlar vasıtasıyla toplanır ve suyun türbinlere doğru akması sağlanır. Burada suyun potansiyel enerjisi önce mekanik enerjiye ve daha sonra elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu süreçteki her basamakta enerji korunmuştur.

Bu dönüşümlerin hiçbiri %100 verimli değildir. Enerjinin bir kısmı sürtünme veya
diğer verimsizliklerden dolayı kullanılamaz. Ancak enerji yok edilemez ve bu durumun sonucu olarak dünyanın ve evrenin ısısı yavaş yavaş artmaktadır.

Elektrik enerjisi söz konusu olduğunda gücü hesaplamak için potansiyel farkı volt (V)
ve akım amper (A) değerlerinin bilinmesi gerekmektedir. E ğer bu değerler biliniyorsa güç:
W = V x A

Yenilenemeyen enerji kaynakları: kömür, ham petrol, doğal gaz ve nükleer yakıt.
Yenilenebilir enerji kaynakları: Su gücü, biyokütle, güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi,
jeotermal enerji ve dalga enerjisi.

Yenilenemeyen enerji kaynaklarından olan kömür, dünyada kullanılan en önemli
enerji kaynaklarından birisidir. Kullanılan enerji kaynakları sıralamasında petrolden sonra, doğal gazdan önce yer almaktadır. Rezerv yönünden değerlendirildiğinde ise dünyadaki bir numaralı enerji kaynağıdır.

İçten yanmalı motorlarda yakıtın potansiyel kimyasal enerjisi önce ısıya, sonra pistonları hareket ettirerek aracın hareket etmesiyle birlikte kinetik enerjiye
dönüşmektedir. Bir enerji dönüşüm cihazına veya sürece giren enerji, diğer enerji
biçimlerine dönüşürken cihaza veya sürece giren ve çıkan enerjiler birbirine eşittir.
Bunun nedeni herhangi bir sistemdeki enerjinin şekil değiştirmesi sırasında enerjinin korunumudur.

İkincil enerji kaynakları, birincil enerji kaynaklarının elektrik enerjisi veya benzin, fuel oil, metanol, etanol ve hidrojen gibi yakıtlara dönüştürülmesiyle elde edilir. Güneş, rüzgâr, biyokütle, jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynakları birincil enerji kaynakları olup genellikle kullanılabilir enerji olarak nitelendirilen elektrik veya ısıl enerjiye dönüştürülürler.

Örneğin, kömür birincil, kömürün yakılmasından elde edilen elektrik enerjisi, ikincil enerji kaynağıdır. Elektrik enerjisi, benzin, motorin, kok kömürü, ikincil kömür, petrokok, hava gazı, sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ikincil enerji kaynaklarındandır.

Enerji Kaynağı Ortalama Enerji Yoğunluğu
(MJ/kg)

Ham Petrol 45
Doğal Gaz 68
Kömür 21
Linyit 9

Dünya enerji arzı yeni yüzyılın ilk 12 yılında %33 oranında artarken artışın yaklaşık
dörtte üçü Asya kıtasından kaynaklanmıştır. Söz konusu 12 yılda, enerji arzı Çin’de %146 ve Hindistan’da ise %73 oranında artmış, buna karşılık Avrupa Birliği’nde (AB) %3, OECD ülkeleri toplamında %1 ve ABD’de ise %6 oranında azalmıştır.

Yeni yüzyılın ilk 12 yılındaki en dikkat çekici gelişme ise kömürün toplam enerji arzı içerisindeki payına ilişkindir. Söz konusu 12 yılda petrolün payı %36,4’den %31,4’e, nükleerin payı %6,7’den %4,8’e düşerken, doğal gazın payı sadece 0,7 puanlık artışla %20,6’dan %21,3’e yükselmiş, buna karşın kömürün toplam içindeki payı 5,6 puan artışla %23,4’den %29 düzeyine artmıştır.

Dünyadaki toplam enerji tüketiminin 2012 verileriyle yaklaşık % 82’si petrol, kömür ve doğal gazdan sağlanmıştır. Petrol, kömür ve doğal gazın dünya yıllık tüketimindeki yaklaşık bireysel payları ise sırasıyla, %32, %29 ve %21 dir. Geriye
kalan % 18’lik kısım ise yenilenebilir enerji kaynaklarından, hidrolik enerjiden, nükleer enerjiden ve biyoenerji kaynaklarından elde edilmektedir.

Özellikle petrol ve doğal gaz kaynakları açısından dışarı bağımlı olmakla birlikte linyit kömürü açısından kendi ihtiyacını karşılayan bir ülke sayılabiliriz. Türkiye rezerv ve üretim bakımından linyit kömüründe dünya ölçeğinde orta seviyede, taş kömüründe ise alt seviyede değerlendirilebilir.

Söz konusu yerli üretimin kaynaklara dağılımında, 15,5 mtep (%48,6) ile kömür ilk sırayı alırken bunu 5,1 mtep (%16,0) ile hidrolik, 4,3 mtep (%13,5) ile odun, hayvan ve bitki artıkları, 4,1 mtep (%12,9) ile jeotermal, rüzgâr ve güneş gibi diğer yenilenebilir enerji kaynakları, 2,5 mtep (%7,8) ile petrol ve 0,4 mtep (%1,3) ile doğal gaz izlemektedir (Şekil 2.4).

Türkiye’de bilinen başlıca ham petrol sahaları Batı Raman, Karakaş, Kuzey Karakaş, Raman ve Adıyaman’dır.