KÖMÜR

Kömür yanabilen sedimanter organik bir kayadir. Kömür baslica karbon, hidrojen ve oksijen gibi elementlerin bilesiminden olusmus olup, diger kaya tabakalarinin arasinda damar haline uzunca bir süre (milyonlarca yil) isi, basinç ve mikrobiyolojik etkilerin sonucunda meydana gelmistir.

Kömür, nebatlarin bataklik alanlarda birikmesi sonucu olusan tabakalarin degisime ugramasi neticesi meydana gelmistir. Bu tabakalar üzerine çesitli çökeltilerin birikmesi ve arz'in hareketleri sonucu derinliklere gömülmüstür. Gömülmüs olan bu nebatlar; artan isi ve basinca maruz kaldiklarinda bünyelerinde fiziksel ve kimyasal degisiklige ugrayarak kömüre dönüsürler. Bu proses milyonlarca yil içinde gerçekleserek kömürler organik olgunluklarina göre Linyit, Altbitümlü, Kömür, Bitümlü kömür ve Antrasit tiplerine ayrilirlar.

Linyit ve kismen AltBitümlü kömürler genellikle yumusak, kirilgan ve mat görünüstedirler. Bu tip kömürlerin ana özelligi göreceli olarak yüksek nem içerirler ve karbon içerikleri düsüktür. Antrasit ve Bitümlü kömürler ise genellikle sert ve parlak görünüstedirler. Göreceli olarak nem içerikleri düsük olup, karbon oranlari yüksektir. Jeolojik olarak kömürlerin yaslari 400 milyon yil ile 15 milyon yil arasinda degisir. Genellikle yasli kömürler daha kalitelidir.

Tüm Dünyada Günlük Hayatta Kömür Niçin Önemlidir?

Kömür Dünyada en yasli bir sekilde bulunan, güvenilir ayni zamanda düsük maliyetlerle elde edilebilen temiz bir fosil yakitidir.

Yaygin : Kömür Dünya'da 50 den fazla ülkede üretilmektedir. Kömür rezervleri diger fosil yakitlar gibi (petrol ve dogalgaz) Dünya'nin belli bir bölümünde degil fakat tüm dünyada yaygin bir sekilde bulunmaktadir.

Emniyetli : Kömür kullanimi, depolamasi ve nakliyesi açisindan en emniyetli fosil yakittir.

Güvenilir : Endüstriyel ve diger alanlarda elektrik enerjisinin rekabetçi fiyatlarla ve güvenilir olarak temini açisindan, kömürün Dünyada yaygin bir sekilde bulunusu ve bir çok ülke tarafindan üretiliyor olusu tedarikde güvenirliligi saglamaktadir.

Temiz : Temiz Kömür Teknolojileri kullanilarak günümüzde kömür tüm dünyada dogayi dogayi kirletmeden kullanilmaktadir.

Ucuz : Elektrik Enerjisi Üretiminde ucuz ve rekabetçi bir yakit olmasi nedeniyle Dünya elektrik üretiminin yaklasik % 40 ' i kömürden karsilanmaktadir.

Kömür Nedir Nasil Olusur ?

Kömür homojen olmayan, kompakt, çogunlukla lignoselülozik bitki parçalarindan meydana gelen, tabakalasma gösteren, içersinde çogunlukla C, az miktarda H - O - S ve N elementlerinin bulundugu ama inorganik (kil, silt, ,z elementleri gibi) maddelerinde olabildigi, batakliklarda olusan, kahverengi ve siyah renk tonlarinda olan, yanabilen, kati fosil organik kütlelerdir. Kömürler yakit hammaddesi olduklari gibi, degisik amaçlarda (kok yapimi, kimyasal madde üretimi gibi alanlarda) da kullanilirlar.

Kömürler, bataklik ortamlarda, uygun (nemli ve sicak iklimin bulunmasi, yeterli organik maddenin ortama gelmesi, bataklik suyunun Ph sartlarinin 4-5 civarinda bulunmasi, batakligin malzeme gelimi ile birlikte asagi dogru çökelmesi, batakligin zamana bagli olarak örtülmesi gibi) sartlarin saglanmasi durumunda, bitki parçalarinin bozusmasi, parçalanmasi, bataklik suyu ile bir jel haline gelmesi, bazi kimyasal reaksiyonlar sonucu bu organik malzemenin fiziksel ve kimyasal degisikliklere ugramasi sonucu meydana gelirler.

Kömürleri meydana getiren batakliklarin gelistigi ortamlar;
- Deltalar (en kalin kömür damarlarinin olustugu ortamlardir),
- Göller (Göl kiyilari, kalin kömür damarlarinin meydana geldigi uygun bataklik ortamlardir),
- Lagünler ( Deniz etkisinin oldugu ince kömür damarciklarini meydana getirirler), - Akarsu tasma ovalari (Ince kömür damarciklarini olustururlar).

Kömürlesme olayi

Çogunlukla bitkisel maddeler ya da bitki parçalari uygun bataklik ortamlarda birikip, çökelir ve jeolojik islevlerle birlikte yer altina gömülürler. Yerin altinda, bu organik kütleler, gömüldükten sonra, önceleri gömülmenin olusturdugu basinç sartlari, daha sonrada ortamin isisal sartlarindan etkilenirler. Bu etkilenme sonucu bu organik maddenin bünyesinde fiziksel ve kimyasal degisimler meydana gelir. Önceleri turba olarak adlandirilan ve kömürlerin atalari olarak bilinen bu organik maddeler zamanla daha koyu renklere sahip olur ve daha sert yapiya sahip olurlar. Sicaklik ve basinç sartlarinin bu kütlelere etkimesi sonucu, bu ortamdan, sirasiyla önceleri (turbadan-taskömürü asamasina kadar) su ve su buhari, karbon dioksit (CO2), oksijen (O2) ve en ileri asamalarda hidrojen (H2) (antrasit asamasinda) uzaklasir. Tabii ki bu süreçte ideal sartlar ve ortamin isisal sartlarinin uzun bir dönem içersinde (binlerce yil) baskin olmasi ve artmasi gerekmektedir. yer isisi her 30 metrede 10 C artmaktadir. Süphesiz sicaklik artisi ideal ve normal sartlar için geçerlidir. BU sartlarin disinda (volkanik faaliyet, fay hareketleri, radyoaktif elementlerin bulundugu ortamlarda) yerin isisi olagan üstü bir sekilde ve normalden çok fazla bir sekilde artmaktadir. Yerin isisi arttikça önceleri "turba" olarak adlandirilan ama kömür sayilmayan bu organik madde, önce "linyit" daha sonra "alt bitümlü kömür", sonra "taskömürü", "antrasit" ve en sonunda sartlar uygun olursa "grafit" e dönüsür. Bu ilerleyen olgunlasma sürecine "Kömürlesme ("Coalification")" denmekte, her seviyeye de "kömürlesme derecesi" ("Rank")" denmektedir.

Kömürler süphesiz içlerinde kil, silt, kum ve degisik oranlarda inorganik (mineral) madde bulundururlar. Kömürlerin içersinde bulunan bu inorganik maddeler kömürün kalitesini direkt olarak negatif yönde etkilerler. Bir kömürün kalitesi, kullanildigi alana göre farkli anlamlar içerebilir. Örnegin; kok imalinde en kaliteli kömür, sisebilen, gözenekli hale gelebilen ve dayanikli olabilen, okside olmamis kömürler en iyi kömürlerdir.Yakit hammaddesi olarak kömürün koklasmasi bir anlam ifade etmez, en aranan özellik fazla isisal nitelige sahip olmasidir. Kömürü sivilastirma islemine tabi tuttugumuzda ise en aranan özelligi uçucu maddesinin fazla olasidir.

PETROL

Petrol sözcügü, Yunanca-Latince’de tas anlamina gelen <<petra>> ile yag anlamina gelen <<oleum>> sözcüklerinden olusmustur. Her dilde ayni anlami tasimaz. Petrol deyince, yalniz belirli bir yakiti [ Benzin, Gazyagi, Dizel(motorin), Motor yagi, Fuel oil] degil, Dogal halde bulunan ve yeraltindan çikarilan HAM PETROL’Ü kastediyoruz. Petrol bir takim hidro karbonlarin karisimindan meydana gelmis olup, muayyen bir kimyevi bilesimi yoktur. Hidrokarbon dedigimiz ise, karbon ve hidrojenin uygun bilesimleriyle meydana gelen Metan, Etan, Propan, Bütan, v.s dir. Ancak bunlarda degisik kimyevi bilesimlerde olup degisik petrol tiplerini meydana getirirler. (örnegin: parafin bazli, asfalt bazli, petroller gibi).


PETROLÜN FIZIKSEL ÖZELLIKLERI

Petrol sivi halinde genellikle kahverengi , koyu yesil veya siyah renktedir. Yogunlugu kimyasal bilesimine ve viskozitesine göre degisir. En hafif olarak bilinen bir Rus petrolünün özgül agirligi (Ö.A.) 0.650 gr/cm3 ve en agir olarak bilinen bir Meksika petrolünün (Ö.A) ise 1.080 gr/cm3 dir. Bugün petrol endüstrisinde petrolün özgül agirligi yerine A.P.I. Gravite derecesi kullanilir. Petrolün özgül agirligi ile A.P.I. Gravite derecesi arasinda ters bir oranti vardir. Gravite büyüdükçe yogunluk küçülmekte ve petrolün kalitesi yükselmektedir. Gravite küçüldükçe yogunluk artmakta ve petrolün kalitesi düsmektedir..Petrol genel olarak sudan hafiftir. Petrolü özgül agirligina veya A.P.I. Gravite derecesine göre 3 gruba ayirmak mümkündür.


1. Hafif petrol …,özgül agirligi < 0.85…….., A.P.I. gravite derecesi > 30
2. Orta petrol …..,özgül agirligi 0.85--0.9…..., A.P.I. gravite derecesi 20--30
3. Agir petrol …,özgül agirligi 0.9-- 1.0……, A.P.I. gravite derecesi 10--20

Petrol suda erimez; benzin, alkol, eter, aseton içerisinde erir. Petrol ile su az miktarda karisabilirler. Bilhassa petrol yataklarinda petrol ile suyun kontak halinde bulundugu yerlerde su ile petrol belirli oranda karismis bir emülsiyon halinde bulunurlar. Petrolün viskozite degeri çok önemlidir. Çünkü bu deger petrolün özellikle boru hatti içerisinde akicilik derecesini gösterir. Viskozite degeri yüksek olan bir petrol boru içerisinden zor akar, viskozite degeri düsük ise kolay akar.


PETROLÜN KIMYASAL ÖZELLIKLERI:

Petrol esas itibariyle birçok hidrokarbonlarin karisimindan meydana gelmistir. Ayrica az miktarda azot (N), kükürt (S) ile, eser halinde de olsa metalik elamanlar mevcuttur.

Ham Petrolün Analizi
(C) karbon % 82.2 ile % 87.7 arasinda
(H) Hidrojen % 11.7 ile % 14.7 arasinda
(S) Kükürt % 0.1 ile % 5.5 arasinda
(N) Azot % 0.1 ile % 1.5 arasinda
(O) Oksijen % 0.1 ile % 4.5 arasinda
Organik Madde % 0.1 ile % 1.2 arasinda


PETROLÜN OLUSUMU:

Petrol eski deniz diplerine çöken hayvan ve bitkilerin üzerine tabii olaylarla yer tabakalarinin yigilmasi ve meydana gelen bu havasiz ortamda uygun, isi, basinç altinda bakterilerinde yardimi ile tesekkül eder. Bundan milyonlarca yil önce mevcut kitalarin büyük bir kismi denizlerle kapliydi. Bugün denizlerde yasayan bitkilerin o zaman yasayan benzerleri, zaman zaman öldükçe tabaka-tabaka denizin çamurlu dibinde biriktiler ve bakterilerin etkisi ile çürümeye basladilar. Bir yandan da bunlarin üzeri tabaka tabaka çamur, kum, alüvyonla örtüldü. Iste tortul kütleler böylece meydana geldi. Bu tabakalarin altinda kalan hayvan ve bitkiler zamanla yag damlaciklari ve gaz kabarciklari haline geldiler. Yine milyonlarca yil sonra yer kabugunun hareket etmesi, kivrilarak yükselmesi ile deniz altindaki karalar yükselip kitalari meydana getirdiler. Iste bu hareketler esnasinda, basinç altinda kalan petrol, bosluklu ve geçirgen (porous ve permeable) ortamlara dogru göç etti ve Rezervuar dedigimiz bir yerde birikti. Petrolün içinde olustugu taslara, petrolün anatasi adi verilir. En iyi anataslar olarak; killi-kalkerli (marn) taslarla, kalkerler (kireçtasi) bilinmektedir. Petrol hiç bir zaman yer altinda petrol havuzunda birikmez, toplanmaz veya birilerinin dedigi gibi yer altinda petrol denizi, petrol okyanusu yoktur. Yer altinda rezervuar dedigimiz kumtaslari veya kireçtaslari içerisinde bulunur. Asagidaki sekilde normal bir petrol rezervuari görülmektedir.


Klasik bir petrol rezervuari

PETROLÜN YERALTINDA BULUNUSU VEYA KAPANLANMASI (AKÜMÜLASYON)

Ana kaya içerisinde meydana gelen petrol, zamanla üstüne yigilan yeni yeni tabakalarin basinci ve arz kabugunda meydana gelen çesitli hareketlerin etkisi altinda, sikisir ve daha bol gözenegi (porozitesi) bulunan tas ve tabakalara dogru harekete geçer. Pek çok fizik ve kimya olaylarinin da rol oynadigi bu harekete <<göçetme>> veya migrasyon denir. Petrolün migrasyonu, artik daha ileri (yani daha müsait) bir yer bulamayip ta toplandigi yere kadar devam eder. Petrol için <<son durak>> yeri, petrolün, içinden sondaj yapilarak çikarildigi yerdir ve buraya haznetasi denir. Ekonomik degerde petrol, ancak haznetasindan elde edilir. O halde iyi bir haznetasi, çok petrol alabilen bir hazne demektir.
En iyi haznetasi olarak kum, kumtasi ve kalkerler bilinmektedir. Bu taslarin içinde nispeten bol gözenekler vardir ve bütün bir tas hacminin bazen % 45 oranini teskil ederler. Yani bu gibi ideal (porozitesi en fazla) taslar içerisinde petrol toplanacak olursa, en fazla tas hacminin % 45 kadar petrol toplanir demektir. Halbuki gerçekte bu oran çok daha düsüktür. Örnegin; Günümüzde % 10-15 0raninda porozitesi bulunan kireçtaslari ve kumtaslari içinden petrol çikarilmaktadir.
Porozitesi çok olan her tas veya kayaç her zaman iyi bir rezervuar tasi teskil etmez. Örnegin; sünger tasinin porozitesi bol olmasina ragmen boslular arasinda geçirgenlik (permabilite) olmadigi için iyi bir rezervuar tasi degildir. Kisacasi iyi bir rezervuar tasi içerisinde bol gözenekleri olan ve bu gözeneklerin birbirleri ile baglantilari olan tastir. Bir petrol rezervuari üç kisimdan olusmustur. (1) Rezervuar tasi, (2) Rezervuar bosluklari veya porozitesi , (3) Rezervuar kapani veya petrol strüktürü. Rezervuar tasi ve rezervuar bosluklarindan yukarida detayli olarak bahsedildi. Simdide petrol kapani veya petrol strüktüründen bahsedecegiz.
Denizel menseli sediman (tortul) tabakalari içinde meydana gelmis olan petrolün, ekonomik bir deger tasiyabilmesi için, haznetaslari içerisinde toplanmasi ve hava ile temas etmemesi sarttir. Çünkü bu takdirde petrol okside olur, hafif kisimlar uçar, geriye asfalt kalir. Kalan bu petrolün yeryüzüne çikartilmasi imkansiz olur ki petrolcü dilinde buna ölü petrol denir. Iste petrolü toplu halde içinde tutan ve ayni zamanda koruyan özel yapilara strüktür adi verilir; bir nevi tabaka seklidir.
Petrolün içinde toplandigi strüktür yapilari (petrol kapanlari) iki yoldan meydana gelebilirler: Ya tektonik olaylar neticesinde veyahut ta stratigrafik (tabakalasma) olaylari sonunda.
Stratigrafik kapanlarin olusu, denizlerin karalara hücum etmesi transgresyon veya geri çekilmesi regresyon olaylariyla yakindan ilgilidir.
Esas önemli kapanlar, tektonik oluslu yapilardir. Bunlari meydana getiren tektonik olaylardir ve arz kabugunu kivrimli veya kirikli (fay, horst, graben) hale sokarak, petrolün toplanmasi için bol gözenekli yapilar meydana getirmistir.
Pek çok çesitleri bulunan strüktür yapilarindan en önemlileri sunlardir.
(A) Antiklinal kapanlari (B) Fay kapanlari (C) Tuz domlari kapanlari

Antiklinal kapani (Strüktür)

Bir Fay Kapanindan Petrolün Çikarilmasi

PETROLÜN ARANMASI:

Jeofizik biliminin tatbik olunan ve son yillarda çok gelistirilmis metotlari arasinda bilhassa sismik, gravite ve elektrik metotlari bulunmaktadir. Petrolün içinde toplandigi kapanlari (strüktürleri) arayip bulmak, sondaj mühendisine kuyu açacak bir yer tespit etmek, petrol jeologlarina düsen bir görevdir. Zaten petrol jeolojisi demek, petrolün içinde toplandigi kapanlari arayip bulmak demektir. Petrol kapanlari, birkaç yüz metre yeryüzüne yakin olabilecekleri gibi, binlerce metre derinliklerde de olurlar. Petrol kapanlarinin yerüstünde, jeolojik metotlarla tespiti, her zaman mümkün olmaz. Jeofizik biliminden yararlanmak gerekir ve jeolog ile jeofizikçi müstereken çalisirlar. Jeofizik bilimi sayesinde yeralti tabakalari ve bunlarin meydana getirdikleri kivrimlar veya faylar endirekt (dolayli) olarak tespit olunabilirler. Fakat hiçbir jeofizik aleti veya metodu, yerin derinliklerindeki petrolü dogrudan dogruya tespit edemez ancak, petrolün içinde bulunmasi ihtimali olan kapanlari tayin edebilir. Fakat, petrol kapani bulmak demek, petrolü bulmak demek degildir; petrolsüz kapanlar da bulunur ve bunlar çogunlukta olur.

.

 

 

 

 

Asagidaki sekilde sismik metotla petrol aranmasi görülmektedir

Sismik Arama

Tabakalar içinde suni surette meydana getirilen deprem dalgalarinin özel aletlerle (jeofon) tespiti ve kaydi sayesinde mümkün olmaktadir. Suni deprem yapmak için de belirli miktarda dinamit patlatilmaktadir. Sismik dalgalari bazen sartlar müsait olursa, 5-6 bin metre derinlikteki bir tabakanin, petrol ihtiva etmesi mümkün bir kalker tabakasinin, çok küçük bir hata ile, hangi derinlikte oldugunu ve tabakanin kivrimli (antiklinal--senklinal) olup olmadigini gösterebilir. Mesela petrol aramasi yapilacak bir yere komsu, kilometrelerce uzakta bir kumtasi veya kireçtasi tabakasi varsa, ve bu da petrol haznetasi olabilecekse; bu taktirde arama sahasinda görülmeyen, fakat derinlerde olmasi muhtemel olan kumtasi veya kalker tabakasini jeofizik metotlarla incelemek mümkündür. Petrol olup olmadigi ise, ancak yapilacak sondaj çalismalari neticesi ortaya çikacaktir.

Kisacasi sahada yapilan jeolojik ve jeofizik çalismalari neticesinde toplanan bilgiler degerlendirilir, bu degerlendirmeler sonunda, rezervuar tesekkülüne uygun sartlarin bulundugu tespit edilen yerlerde sondaj yapilmasina karar verilir. Petrol bulundugu bilinmeyen bir sahada yapilan ilk sondaja arama sondaji denir. Bunun disinda petrol bulunmus sahalarda; sahanin boyutlarini tespit etmek ve sahanin üretimini artirmak için yapilan sondajlara ise üretim sondaji denir.

Dünyada petrol aramak için ilk sondaj 1859 yilinda Amerika`da yapilmis ve 23 metre takriben 2 yila yakin bir zamanda delinmistir. Bu tarihten sonra sondaj teknigi ve sondaj makineleri süratle geliserek bugünkü seviyeye ulasmistir. Bugün dünyada düsey olarak delinmis en derin sondaj kuyusu( arastirma amaçli) Rusya`da olup derinligi yaklasik olarak 9.000 metre civarindadir. Türkiye`de ise en derin sondaj kuyusu Antalya civarinda delinen Demre-1 kuyusu olup 6111 metredir. Bugün Türkiye’de petrol üretimi yapilan kuyularin ortalama derinligi 1350 metre ile 2500 metre arasinda degismektedir.