GELENEKSEL VE YENİLEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI - Deneme Sınavı - 7

Yıllara göre Türkiye’nin doğal gaz üretim, tüketim ve rezerv bilgilerinin yer aldığı çizelge  incelendiğinde, 2014 yılı verilerine göre, 6,82 milyar m³ doğal gaz rezervine sahip olduğumuz ve yıllık üretimimizin yaklaşık 0,48 milyar m³ olduğu ve doğal gaz üretimimiz azalırken tüketimimizin giderek arttığı anlaşılmaktadır. Üretimin tüketimi karşılama oranı gitgide azalmakta, bu da doğal gazda dışarıya bağımlılığı artırmaktadır. Doğru cevap A'dır.

Kyoto Protokolü, küresel ısınma ve iklim değişikliği konusunda mücadeleyi sağlamaya yönelik uluslararası tek çerçevedir. Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi içinde imzalanmıştır. Bu protokolü imzalayan ülkeler, karbondioksit ve sera etkisine neden olan diğer beş gazın salınımını azaltmaya veya bunu yapamıyorlarsa salınım ticareti yoluyla haklarını arttırmaya söz vermişlerdir. Doğru cevap E'dir.

Turbalaşma, kömürleşmenin ilk evresi olan, bataklıklardaki bitki ve organik artıkların biyokimyasal süreci olarak tanımlanır. Doğru cevap A'dır.

Maseral: Gözle görülemeyen ve mikrolitotipleri oluşturan tamamen kömürleşmiş organik bitki parçacıklarıdır. 

Litotip: Gözle görülebilen, organik kökenli bantlı bileşenlerdir.

Kömürleşme Derecesi: Kömürleşme süreci boyunca parametrelere bağlı olarak madenin yapısında meydana gelen farklılıklardır.

Jeotermal Gradyan: Her 100 metre derinlikle, yer kabuğu sıcaklığındaki artış miktarıdır.

Görünür Yoğunluk: Belli bir ağırlığa sahip kömürün kütlesinin, hacmi kadar yer değiştiren sıvı hacmine (görünür hacim) bölünmesine denir. Doğru cevap D'dir.

Kömürler makroskobik olarak incelendiğinde yapısında gözle görülebilen parlak, yarı parlak veya mat bantlar bulunmaktadır. Bu bantlı bileşenlere litotip ismi verilir. Kömürleri oluşturan litotipler farklıdır. Litotipler, taşkömürlerinde çok daha belirgin şekildedir. Taşkömürleri vitren, klaren, düren ve füzen olmak üzere dört ayrı litotip içerir. Linyitler ise hüminit, liptinit ve inertinitten oluşur. Mikroskop altında incelendiğinde kömürlerin küçük organik parçalardan oluştuğu saptanmıştır. Çeşitli bitkilerin tamamen kömürleşmesinden oluşan ve farklı mikrolitotipleri oluşturan organik maddelere maseral adı verilir. Maseraller, kendini oluşturan çeşitli bitki parçalarının fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre vitrinit, eksinit ve inertinit olarak üç grupta sınıflandırılır. Doğru cevap B'dir.

Kömürün içerisinde bulunan inorganik maddeler kökenlerine göre üç grupta incelenir:
• Primer bitkilerden gelen inorganik maddeler (örneğin; kalsiyum, magnezyum, demir, sodyum vb.),
• Turba oluşumu esnasında su ve rüzgar gibi etkenlerle taşınarak kömürün bünyesine giren inorganik maddeler,
• Kömürleşme sürecinden sonra derinden ve yüzeyden gelen suların etkisi ile çatlak ve boşlukları dolduran mineral maddeler. Doğru cevap E'dir.

Maden yatağı üzerinde bulunan örtü tabakanın alınmasıyla üzeri açılan maden kitlesinin
üretiminin yapılması olarak tanımlanan maden işletme yöntemine açık işletme metodu adı verilir. Kömür damarının üzerindeki örtü tabakasının kaldırılması işlemi dekapaj olarak bilinmektedir. Açık işletme metodunda sırasıyla aşağıdaki adımlar uygulanır.
• Bitki örtüsünün ve üst toprağın kaldırılması ile yüzeyin hazırlanması

• Kaya tabakalarının kırılması ve patlayıcılar yardımıyla parçalanması

• Örtü tabakasının yüklenmesi ve araziden uzaklaştırılması

• Madenin çıkarılması ve araziden uzaklaştırılması. Doğru cevap A'dır.

Yeraltı işletmeciliğinin temel işlemleri; hazırlık, üretim, tahkimat, nakliyat, havalandırma, su atılması olarak sıralanabilir. Hazırlık işlemleri; delme, dinamit doldurma, ateşleme, taş yükleme, taşların taşınması, açılan yeri tahkim etme ve çalışma bölgesine temiz hava gönderilmesi adımlarından oluşur. Teknolojinin gelişmesi ile galeri açma makinaları kullanılarak ateşleme yapılmadan galeri ve desandriler açılabilmektedir. Doğru cevap E'dir.

Enerji insan yaşamının başlıca ihtiyaçları olan yemek yapma, ısınma ve aydınlatmanın olmazsa olmazıdır. Küreselleşme, hızla artan nüfus, kentleşme ve sanayileşme ile birlikte enerjiye olan talep gün geçtikçe artmaktadır. Enerji, üretimde zorunlu bir üretim faktörü olup bir ülkenin ekonomik ve sosyal kalkınma potansiyelini yansıtmakta olan temel göstergelerden biridir. Enerji tüketimiyle sosyal kalkınma arasında doğrusal bir ilişki vardır ve ekonomik gelişme ve refah artışıyla enerji tüketiminin de arttığı görülmektedir. İnsanlık tarihi boyunca enerji kaynağı olarak bilinen ilk kullanım ağaç ve türevleri olup onu bitki veya hayvan yağlarından türetilen yakıtların kullanımı izlemiştir. Bir ağaç türevi olan odun kömürünün metalleri eritmek için çok eski yıllardan beri kullanıldığı bilinmektedir. Kömürün ilk olarak milattan önceki yıllarda Çinliler tarafından kullanıldığı kaynaklarda yer almaktadır. Özellikle gelişen sanayi ve endüstri, kömür kullanımını arttırmış, kömürü önemli bir mineral hâline getirmiştir. İngiltere’de buharlı lokomotifin 1769 yılında geliştirilmesi ile birlikte kömür güç kaynağı olarak en yaygın kullanımına erişmiştir. Kömür demir-çelik sanayinde ham madde ve yakıt olarak kullanılmaktadır. Bugün çıkarılan kömürün büyük bölümü ise elektrik üretiminde, ısınmada ve çeşitli sanayi alanlarında kullanılmaktadır. Fosil Yakıtlar, yüksek oranda karbon içeren hidrokarbon olup bitki ve hayvan kalıntılarının yeraltında yüksek sıcaklık ve basınç şartlarında milyonlarca yıl süren süreçlerle dönüşüme uğramasıyla oluşan doğal enerji kaynaklarıdır.Modern yaşamın vazgeçilmez bir parçası olan enerjiyi üretmek için kömür, petrol ve doğa gaz gibi geleneksel yakıtların (fosil yakıtların) kullanımı tüm dünyada yaygındır. Özellikle endüstriyel devrim ve sonrasında daha yoğun ve kullanılabilir olmaları nedeniyle fosil yakıtlar ön plana çıkmıştır. Ancak hem sınırlı rezervleri nedeniyle geleneksel enerji kaynaklarının yakın gelecekte tükenecek olması hem de çevresel duyarlılığın artması nedeniyle günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru yöneliş bulunmaktadır.

Birincil enerji kaynakları; yenilenebilir enerji kaynakları yani kısa sürede kendini yenileyen, yeri doldurulabilen, pratik olarak sınırsız enerji kaynakları (biyokütle, hidrolik, rüzgâr, jeotermal, güneş) ve yenilenemez enerji kaynakları yani tüketilebilir ve kısa sürede kendini yenileyemeyen ve oluşumu için milyonlarca yıl gereken enerji kaynakları [(Fosil yakıtlar: kömür, petrol, doğal gaz ve radyoaktif (nükleer) mineral yakıtlar: uranyum)] olarak ikiye ayrılır. İkincil enerji kaynakları ise birincil enerji türlerinin işlenmesiyle elde edilen petrol ürünleri, elektrik enerjisi, ısı enerjisi ve biyo yakıtlardır. 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 türü ve kaynağı tercih edilirken kaynağın fiyatı, elde edilme kolaylığı, sürdürülebilirliği, başka ülkelere bağımlılık, çevre ve sağlık etkileri değerlendirilmelidir.

Birincil enerji kaynakları; yenilenebilir enerji kaynakları yani kısa sürede kendini yenileyen, yeri doldurulabilen, pratik olarak sınırsız enerji kaynakları (biyokütle, hidrolik, rüzgâr, jeotermal, güneş) ve yenilenemez enerji kaynakları yani tüketilebilir ve kısa sürede kendini yenileyemeyen ve oluşumu için milyonlarca yıl gereken enerji kaynakları [(Fosil yakıtlar: kömür, petrol, doğal gaz ve radyoaktif (nükleer) mineral yakıtlar: uranyum)] olarak ikiye ayrılır. İkincil enerji kaynakları ise birincil enerji türlerinin işlenmesiyle elde edilen petrol ürünleri, elektrik enerjisi, ısı enerjisi ve biyo yakıtlardır. 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 türü ve kaynağı tercih edilirken kaynağın fiyatı, elde edilme kolaylığı, sürdürülebilirliği, başka ülkelere bağımlılık, çevre ve sağlık etkileri değerlendirilmelidir.

Lavvar: Kömür yıkama tesisidir.

Lave: Belli işlemlerden geçerek elde edilen temiz kömürdür. 

Şist: Yıkama tesislerinde oluşan atık maddedir. 

Mikst: Yıkama tesislerinde temiz kömür eldesi esnasında oluşan ara maddeye verilen isimdir.

Drenaj: Yeraltı ve yerüstü sularının toplanarak işletme sahasından uzaklaştırılması
işlemidir. Doğru cevap B'dir.

Kütle=Hacim x Yoğunluk formülüne göre, 1 varil ham petrolün kütlesini bulmak için varil hacmi ile ham petrolün Çizelge 2.1’den aldığımız yoğunluk değerini çarpmamız gerekir: Kütle=(0,159 m3 ) x (880 kg/m3 )= 139,92 kg= (139,92/1000) ton= 0,13992 ton

1 varil ham petrol 0,13992 ton ise 1000 varil ham petrol kütlesi: (1000 varil) x (0,13992 ton/varil)= 139,92 ton olarak bulunur.

Petrol 4198 mtep, kömür 3878 mtep, doğalgaz 2848 mtep, biyo/çöp 1337 mtep, nükleer 642, hidrolik 321 mtep, yenilenebilir 147 mteptir.

Doğal gaz, renksiz, kokusuz, zehirsiz ve kuru havadan hafif bir gazdır. Kaynağına göre değişmekle birlikte %70-90 arasında metan gazı, %20’ye kadar etan, propan ve bütan, eser miktarda da hidrojen sülfür, karbondioksit, oksijen ve azot içerebilmektedir. Doğal gaz, genelde yüzeyde ayrıştırılarak içerisinde bulunan ağır hidrokarbonlar (bütan, pentan, vb.) uzaklaştırılır. Doğal gaz sıvıları olarak sınıflandırılan etan, propan ve bütan ise sanayi ham maddeleri olarak kullanılmak üzere ayrıştırılmaktadır. Doğal gaz az da olsa çeşitli saflaştırma işlemlerinden geçirilmeden doğadan çıktığı şekilde de kullanılabilmektedir. Ticari olarak kullanılan doğal gaz neredeyse tamamen metan gazından oluşmaktadır. Bu nedenle doğal gaz yandığı zaman, diğer yakıtlar gibi çok fazla çevre kirliliğine neden olmaz ve temiz yakıt olarak kabul edilir.

Türkiye’de 1971 yılında enerji arzının %46,5’i petrol, %29’u odun ve hayvan-bitki artıkları ve %23,5’i yerli kömürden (linyit, taş kömürüü ve asfaltit) karşılanırken, 2013 yılına gelindiğinde en büyük pay %31,3 ile 1980’li yılların ortalarından itibaren ithalatına başlanan doğal gazın olmuş, petrol %28,2, yerli kömür %12,1 ve odun ve hayvan-bitki artıkları %3,6 düzeyine gerilemiş, ithal kömür (taş kömürüü, kok ve petrokok) ise %16,7 seviyesine yükselmiştir (Şekil 2.3). Türkiye’deki birincil enerji tüketiminin %88,3’ü hâlâ fosil yakıtlardan karşılanmaktadır.

Türkiye’nin birincil enerji üretimi 2013 sonu itibariyle bir önceki yıla göre yaklaşık aynı düzeyde kalmış ve 31,9 mtep şeklinde gerçekleşmiştir. 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). Yerli kömür üretimi; 14 mtep linyit kömürü, 1 mtep taş kömürüü ve 0,5 mtep asfaltit şeklindedir.

Ham petrol, yer küre içerisinde milyonlarca yıl boyunca süren jeolojik süreçlerde, yüksek sıcaklık ve basınç şartlarındaki karmaşık fiziksel ve kimyasal işlemler sonucunda organik materyallerin başkalaşımıyla oluşan ve gözenekli kayaçlar içerisinde depolanmış doğal bir hidrokarbon bileşiğidir. Yeraltındaki yüksek sıcaklık ve basınç nedeniyle katı, sıvı veya gaz hâlinde bulunabilen ham petrol, yeryüzüne çıktığında, soğuyarak sıvı hâline geçer. Atmosferik basınç ve sıcaklık koşullarında sıvı hâlde bulunan hidrokarbonlar ham petrol olarak adlandırılır. Katı hâlde bulunan hidrokarbonlar, bileşimlerine göre asfalt, parafin veya bitüm, gaz hâlinde bulunan hidrokarbonlar ise doğal gaz adını almaktadır. Petrolün başındaki “ham” terimi bir ham madde olduğunu ve henüz işlenmediğini gösterir. Ham petrolün kimyasal bileşimi oldukça karmaşıktır. Tipik bir ham petrol örneği, 18 farklı hidrokarbon ailesine ait yaklaşık birkaç bin kimyasal madde içerir

0,5 mm boyutunun altındaki ince kömürlerin zenginleştirilmesi için kullanılan bir yöntemdir. Kollektör olarak kerosen tipi yağlar kullanılan yüzdürme işlemi, aşağıda belirtilen amaçlar için uygulanmaktadır. Bu amaçlar;
• Yıkama suyu içerisinde kalan toz kömürü geri kazanmak,
• Proses suyunun temizlenmesi,
• Kömürün kükürdünün giderilmesi,
• Kömürde bulunan çeşitli maseralleri ayırarak koklaşabilir kısımların hazırlanması şeklinde sıralanabilir. Günümüzde en çok kullanılan gravite zenginleştirme yöntemleri ise  ağır ortam ayırması, jigler, ağır ortam siklonları, hidrosiklonlar ve sallantılı masalardır. Doğru cevap C'dir.