English
İnsanlık her zaman artan enerji ihtiyacının karşılanması için çalışmış ve hatta savaşmıştır. Kömür kullanımına dair bilinen en eski sistematik faaliyetlerinin yaklaşık 3 bin 600 yıl önce Kuzeybatı Çin'e dayandığını göstermektedir [1]. Kullanım alanları kısıtlı da olsa binlerce yıldır bilinen kömür özellikle Sanayi Devrimi’nden petrolün yaygınlaşmasına kadar geçen sürede, dünyayı şekillendiren ekonomik, toplumsal ve teknolojik gelişmeleri etkilemiştir.
Özellikle 18. yüzyılın sonlarından itibaren sanayileşmenin motoru olan buhar makinalarının yaygınlaşması demir-çelik üretiminin artmasıyla kömür, dünyanın hızla büyüyen enerji ihtiyacını karşılamıştır. Aradan geçen tüm bu zamana rağmen Uluslararası Enerji Ajansı’na (IEA) göre kömür, en karbon yoğun fosil yakıt olmasına rağmen küresel elektrik üretiminin üçte birinden biraz fazlasını sağlamaya halen devam etmekte [2]. Çoğu ülke kömür kaynaklı elektrik üretimi için kademeli olarak temiz enerji teknolojilerine kaymış olsa da önemli roller oynamaya devam etmekte.
Kömür, enerji amaçlı kullanımın sebep olduğu yüksek karbon emisyonlarına ($CO_2$ ve $CO$ ) ek olarak $SO_x$ , $NO_x$ emisyonları ve katı atık oluşumuna da neden olması nedeni ile fosil yakıtlar içinde iklim üzerine en çok etkisi olan enerji kaynaklarından biri olarak iklim krizinin merkezinde yer almaktadır. Kömür madenciliğinde maden kazaları, arazi çökmeleri, su ortamlarının zarar görmesi, madencilik atıklarının bertaraf sorunları gibi pek çok olumsuzluk bulunmaktadır. Kömür hakkında yukarıda bahsedilen bilgiler elbette yeni değil ve onlarca yıldır bilinmesine rağmen, kömür yakımı hala enerji kullanımından kaynaklanan küresel $CO_2$ emisyonlarının %40’ını oluşturmakta [3].
Son yıllarda düşük karbonlu yakıtlardaki büyümeye ve çeşitli iklim anlaşmaları kaynaklı emisyon azaltım baskılarına rağmen, kömür küresel enerji piyasalarında en önemli yakıt olmaya devam etmektedir. Kömür santralleri bu konumunu halen küresel iklim krizi baskısı altındayken Japonya’da tsunamide zarar gören Fukuşima Nükleer Santrali, Ukrayna Rusya Savaşı alanında kalan Zaporijya ve Kursk Nükleer Santralleri ile Ermenistan’daki kullanım ömrü dolmasına rağmen büyük riskler ile işletilmeye devam eden Metsamor Nükleer Santrali vakalarının da etkisi altında muazzam yatırımlar alan yenilenebilir enerji atılımı döneminde bile koruyabilmiştir.
Table of contents [Show]
KÖMÜRÜN ENERJI GÜVENLIĞINDEKI ROLÜ
Şiddetli çevresel etkileri olsa da dünya genelinde bol ve yaygın dağılımlı bulunmasının yanında düşük maliyetli bir enerji kaynağı olması açısından her enerji krizlerinde kurtarıcı olarak görülmektedir. İklim krizinin etkilerini azaltmak amacıyla kömür santrallerini kapatan ülkelerin Rusya-Ukrayna Savaşı beraberinde, özellikle Avrupa’da oluşan enerji krizi ile bu santraller yeniden devreye alınmıştır. Fransa, İngiltere ve İtalya gibi pek çok Avrupa ülkesi kömür kullanımını büyük ölçekte sonlandırmış olsa da Avrupa’nın en büyük enerji tüketicisi Almanya ve Doğu Avrupa ülkelerinin büyük bölümünde kömür, enerji üretiminin önemli bir parçası olmaya devam etmektedir. Oldukça açıktır ki ülkeler çevre kirliliğini enerji krizine yeğlemekte; kömürü enerji arz güvenliği için kritik öneme sahip bir enerji kaynağı olarak değerlendirilmeye devam etmektedirler.
Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) Temmuz 2024 tarihli raporuna göre kömür piyasaları küresel enerji krizinin ardından istikrar kazanmaya başlamış 2023’te kömür talebi, arzı ve ticareti rekor seviyelere ulaşmıştır; 2024 ve 2025 için de benzer eğilimler öngörülmektedir. Kömür halen enerji üretiminde, en büyük $CO_2$ emisyon kaynağı olmaya devam etmektedir ve dünya, 2000 yılına göre %65 daha fazla kömür tüketmektedir. Rapora göre temiz enerji teknolojileri (güneş, rüzgâr, hidroelektrik vb.) hız kazanmakta ancak, kömür talebinde yapısal bir düşüş olup olmadığı belirsiz görünmektedir. Artan elektrik talebi kömür tüketimini desteklerken, kömür, elektrik üretiminde birincil enerji kaynağı olarak önemini korumaktadır [4].
Görünen o ki kömürsüz gelecek keskin ve hızlı bir dönüşüm şeklinde değil bir geçiş süreci ile mümkün olabilecektir. Artan enerji talebine bağlı olarak en azından bir geçiş dönemi boyunca temiz kömür teknolojileri ile desteklenen kömür kullanımının enerjinin geleceğinin planlanmasında zorunluluk olduğu değerlendirilebilir.
DÜNYADA MEVCUT DURUM
Kömürün elektrik üretimindeki payı 2022 yılı itibarıyla şu şekildedir:
Güney Afrika Cumhuriyeti: %84
Hindistan: %74,3
Polonya: %71
Kazakistan: %67,4
Endonezya: %61,6
Çin: %61
Avustralya: %48
Türkiye: %34,6
Almanya: %31,3
Japonya: %30 [5]
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı’na (IRENA) göre, 2010 ile 2022 yılları arasında elektrik üretim maliyetleri jeotermalde %6, hidroelektrikte %47 artmış; biyoenerjide %25, güneş fotovoltaiklerinde %89, yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santrallerinde %69, kara üstü rüzgâr santrallerinde %69 ve deniz üstü rüzgâr santrallerinde %59 oranında düşmüştür [6].
[Image comparing the Levelized Cost of Electricity (LCOE) between coal and various renewable energy sources from 2010 to 2022]
Yukarıdaki veriler ışığında ülkelerin kömürden çıkması kaçınılmaz gibi görünmektedir ancak gerçekçi olmak gerekirse ülkelerin politikalarında farklılıklar göze çarpmaktadır. Kömür rezervi olmayan ülkelerin kömürden çıkış planlarını hızla duyurduğu görülmektedir. Ayrıca dünya genelinde ‘adil geçiş’ kavramı savunulmaya devam etmektedir. Bu kavram, enerji dönüşümünün iş kayıpları ve toplumsal etkiler gibi olumsuz sonuçlara yol açmadan gerçekleşmesini savunmaktadır. Öte yandan Almanya ve Polonya gibi büyük kömür rezervlerine sahip ülkeler, kömürden çıkış için ileri tarihler vermektedirler. Çin ve Japonya ise Temiz Kömür Teknolojileri pazarını kontrol etme hedefiyle yoğun faaliyet yürütmektedir.
TÜRKIYE'DE SON YILLARDA KÖMÜR ARAMA ÇALIŞMALARININ ARTMASIYLA TOPLAM KÖMÜR KAYNAĞI ÖNEMLI ÖLÇÜDE ARTMIŞ VE 2019 YILI ITIBARIYLA LINYIT, ASFALTIT VE TAŞ KÖMÜRÜ DAHIL TOPLAM 21 MILYAR TON KÖMÜR KAYNAĞI TESPIT EDILMIŞTIR. TÜRKIYE, TAŞKÖMÜRÜ REZERVI BAKIMINDAN DÜŞÜK, LINYIT REZERVI AÇISINDAN ISE ORTA SIRALARDA YER ALMAKTADIR. TÜRKIYE'NIN 19 MILYAR TON LINYIT REZERVI, DÜŞÜK KALORIFIK DEĞERI VE YÜKSEK KÜL, NEM VE KÜKÜRT IÇERIĞI NEDENIYLE DAHA ÇOK TERMIK SANTRALLERDE KULLANILMAKTADIR.
TÜRKIYE’DE MEVCUT DURUM
Türkiye’de 2019 yılı itibarıyla linyit, asfaltit ve taş kömürü dahil toplam 21 milyar ton kömür kaynağı tespit edilmiştir. 2024 tarihli Kömürder raporuna göre son 5 yılda yurtiçi kömür üretiminin Türkiye cari dengesine net katkısı 50 milyar dolar civarındadır; sektörde 42.985 işçi istihdam edilmektedir.
Türkiye için de kömürden çıkış zaman alacaktır. Ülke enerji ithalatını azaltmak için öncelikle kendi doğal kaynaklarına yönelecektir. Bu durumda en kabul edilebilir yol Çin ve Japonya gibi temiz enerji yatırımlarında hız kesmeden temiz kömür teknolojilerine yatırım yapmaktır.
TEMIZ KÖMÜR TEKNOLOJILERI
Temiz kömür teknolojileri dendiğinde; kömürün üretimi, enerjiye dönüşümü ve kullanım sonrası kademelerde verimliliğin artması ve kirlilik endeksinin azaltılması kastedilmektedir. Kömür içeriğine göre yaygın olarak dört ana türe ayrılır:
Temiz kömür teknolojileri şu başlıklar altında değerlendirilebilir:
Kömürün zenginleştirilmesi ile kalitesinin arttırılması
Emisyonsuz/düşük emisyonlu verimli yakılması ile enerji eldesi
Dönüştürülmesi ile hammadde/kimyasal üretimi
Kömür ile Yeşil Dönüşüm Mümkün Mü?
Japonya örneğinde olduğu gibi KYKD (Karbon Yakalama, Kullanım ve Depolama) destekli temiz kömür teknolojileri mümkündür. Bu amaçla kullanılan teknolojiler şunlardır:
Kömür gazlaştırma teknolojileri (hidrojen üretimi)
Kömür Sıvılaştırma teknolojileri
Oksi-yanma teknolojili santraller
Birlikte yakma teknolojileri (amonyak, hidrojen, biyokütle ile)
Akışkan yataklı yakma teknolojileri
Süper kritik buhar türbinleri
Karbon yakalama, kullanım ve depolama (KYKD) teknolojileri
[Image showing a flowchart of a clean coal power plant incorporating Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) technology]
KÖMÜRÜN ENERJI DIŞI KULLANIMLARI VE İLERI KARBON MALZEMELERI
Kömürün işlenmesiyle askeri ve stratejik uygulamalar için ileri karbon malzemeleri (grafen, karbon nanotüpler, kuantum noktaları) eldesi için yoğun araştırmalar yapılmaktadır [8].
Kömürün Karbonizasyonu/Grafitizasyonu: Karbon materyallerine dönüştürme.
Kömürün Sıvılaştırılması: Savaş uçakları ve askeri araçlar için sentetik sıvı yakıt üretimi.
Kömürün Gazlaştırılması: Metanol, amonyak ve üre üretimi.
Kömürün Biyoteknolojik Dönüştürülmesi: Bakteriler yoluyla metan ve organik moleküllere dönüştürme.
KÖMÜRDEN KIMYASAL ÜRETIMI
Kömür aromatik moleküler yapısı ile olefinler, polimerler ve mühendislik plastikleri için ideal bir hammadde kaynağıdır. Başlıca kömür bazlı kimyasallar şunlardır:
Mono-etilen glikol (MEG)
Dimetil eter (DME)
Asetik asit, formaldehit, üre, amonyak
Poli vinil klorür (PVC)
Bütandiol (BDO)
Olefinler ve naftalin türevleri [8,9]
SONUÇ VE DEĞERLENDIRME
Kömürden çıkış, enerji bağımsızlığı olmayan ülkeler için zamana yayılmış bir süreçtir. Bu geçiş sürecinde temiz kömür teknolojileri ulusal dirençliliğe destek sunmaktadır. Kömür, işlenmesi ile elde edilebilecek yüksek katma değerli kimyasallar sayesinde yakıt olmanın ötesinde ekonomik bir değer sunmaktadır.
KAYNAKÇA
[1] Qiu M, et al. "Earliest systematic coal exploitation for fuel extended to ~3600 B.P." 2023.
[2] IEA (2022), "Global coal consumption, 2000-2025."
[3] TÜBA - Temiz Kömür Teknolojileri Raporu.
[4] International Energy Agency (IEA). "Coal Mid-Year Update." 2024.
[5] Statistical Review of World Energy 2023 | 72nd edition.
[6] IRENA. "Renewable Power Generation Costs in 2022." 2023.
[7] Türkiye’de ve Dünyada Kömür Raporu.
[8] Nalbandian H. "Non-fuel uses of coal." IEA Clean Coal Centre; 2014.
[9] Reid I. "Non-energy uses of coal." IEA Clean Coal Centre; 2018.
