Doğalgaz Nedir?

1GİRİŞ
İnsanlığın vazgeçilmez ihtiyaçlarından biridir enerji 1970’ li yıllardaki petrol krizinden sonra enerji sektörü gaz sektörü ile kademeli olarak bağlantılarını genişletmeye başlamıştır Doğalgaz kullanımı sanayicinin kendi elektriğini daha ucuza mal etme, elektrik kısıntıları nedeniyle oluşan üretim aksamalarını gidermek, çevre kirliliğinin azaltılması gibi nedenlerle ve ayrıca diğer yakıtlara göre daha az kirlilik emisyonuna sahip olması nedeniyle doğalgazın tercih edilmesinde büyük rol oynamaktadır
2DOĞALGAZIN TANIMI
Doğalgaz doğal olaylar sonucu oluşmuştur Doğalgaz, milyonlarca yıl önce yaşamış bitki ve hayvan artıklarının zamanla yeryüzü kabuğunun derinliklerine gömülüp kimyasal ayrıma uğraması sonucu ortaya çıkmıştır Organik madde olarak bilinen bu bitki ve hayvan artıkları doğal süreçler sonucu göl ve okyanuslarla taşınıp, dibe çökerek çamur ve kumla kaplanarak kayalaşmıştır Giderek daha derine gömülen bu organik madde, basınç, sıcaklık ve bir ihtimalle de bakteri ve radyoaktivitenin etkisiyle ayrışarak petrol kömür ve doğalgazı oluşturmuştur(1)
Doğalgaza en çok dağ silislerinin yamaçlarında rastlanmaktadır Bu dağların bir bölümü milyonlarca yıl önce meydana gelen jeolojik değişiklikler sonucu okyanuslarla kaplanmıştır(2)
Doğalgaz, genelde, yüzeyden binlerce metre derinde, kumtaşı gibi gözenekli bir kayaç katmanınca tutulmuş olarak bulunur Bu katman gaz geçirmeyen ve bu özelliğiyle doğalgazın kaçmasını önleyen bir başka kayaç katmanıyla örtülüdür
Doğalgaz, dünyamızın önemli enerji kaynaklarından biridir Enerjinin, günlük yaşamımızdaki önemi her köşede görülebilir Endüstrinin gelişmesiyle enerjiye olan ihtiyaç da artmaktadır Geçmişte insanlara ve hayvanlara yaptırılan tekdüze işler makinelere yüklenmiştir Dolayısıyla doğalgaz uygarlığın temel taşlarından biridir
3DOĞALGAZIN ÖZELLİKLERİ
A Doğalgazın Yapısı: yeraltından çıkartılır Genelde petrol yatakları ile birlikte bulunur Ağır hidrokarbonlar, nem ve sülfür bileşenlerinden ayrıştırılarak kullanıma sunulur Yavaş yanan bir gazdır 10-12KWh/m3 / 8600-10300 KWh/m3 mertebesinde kalorilik değere sahiptir Bileşiminin büyük bölümünü metan gazı oluşturur Metan dışında az miktarda etan, propan, bütan gibi diğer karbonlar bulunur Ayrıca azot, oksijen, karbondioksit hidrojen sülfür ve bazen de helyum gazına rastlanır(3)
Doğalgaz, renksiz ve kokusuzdur Gaz kaçaklarının fark edilmesi için THT (tetrahidrofen) katılarak özel olarak kokulandırılır Doğalgaz, zehirli değildir, fakat yüksek konsantrasyonlarda oksijen olmayacağı için boğucu etkisi vardır Havadan hafiftir Yanma sonucu 8250 kcal ısı açığa çıkar Doğalgazın yanma hızı 34 cm/sn’ dir Doğalgaz, rutubetsiz, kuru bir gazdır Doğalgazın içerisinde yanmayan hiçbir madde yoktur Ayrıca kükürt ve kükürtlü maddeler de olmadığı için kükürt dioksit gibi zehirleyici gaz açığa çıkarmaz Ancak uygun koşulların oluşturulmaması sonucu tam yanma sağlanmazsa karbon monoksit oluşur Doğalgaz atmosferik şartlarda –163° soğutulduğu zaman sıvılaşmakta, hacmi 600 kat daha küçülmektedir
B Doğalgazın Oluşumu: Denizlerin ve göllerin dibine çökelen tortularda
önce yoğun bir bakteri etkinliği gerçekleşir ve buradaki organik maddelerden metan, karbondioksit, azot ve azot oksit ürer Bu aşamada bol miktarda metan gazı oluşur Buna karşılık etan ve daha ağır hidrokarbonlar hemen hemen hiç bulunmaz Bazı bakterilerde hidrojen sülfür oluşturur Çökellerin altındaki tortuların gömülmesiyle bakteri etkinliği sona erer ve organik maddeler, kerojene dönüşür Kerojende ısıl ayrışmayla petrole ve doğalgaza dönüşür 1000-3000 metre arasındaki derinliklerde ilk aşamada metan ve karbondioksit ile birlikte ham petrol oluşur Daha aşağılarda, tortulun kalınlığı ve sıcaklığı arttıkça petrolün yerini, hafif ve gaz halindeki hidrokarbonların oluşumu alır 5000m altındaki derinliklerde ise molekül parçalanması kerojen artıkları ve kuru metan oluşumuna yol açar
Doğalgazda bulunan helyum ve argon radyoaktif parçalanma ürünleridir Toryum ve uranyum radyo izotoplarından helyum, potasyumdan ise argon ürer
Doğalgaz yataktan çıkarıldığı haliyle kullanılmaz Metan bakımından (%95) çok zengindir ve içinde ağır hidrokarbonlar da bulunur Ayrıca çeşitli oranlarda azot, karbondioksit, hidrojen sülfür ve başka kükürt bileşikleri içerir İçerdiği sıvıların ve katıların ayrışılması amacıyla çeşitli işlemlerden geçirilir Ayrıca işlemi tamamlanınca ticari özelliklere uygun gaz elde edilir
C Doğalgazın Depolanması: Pik tüketim dönemlerinde kullanmak, stratejik miktarları elde bulundurmak ve boru hatlarıyla ulaşılmayan noktalarda kullanım sağlamak amacıyla doğalgaz yeraltı depolama sistemi geliştirilmiştir
Killi tabakalara gaz basılarak basınçlı ortam oluşturulur Basınç altındaki gaz suyu iter, fakat killi tabakalardan çıkamayacağı için yeraltına hapsedilir Diğer bir yöntem, yeraltı tuz kaynaklarına su basılarak tuz tabakalarının erimesi sağlanır Elde edilen tuzlu su alınırken, oluşan boşluğa doğalgaz basılır(4)
Gaz depolamak için ısı yitimi sorunu daha önemsiz olduğundan, yeraltı sularının dondurulmasıyla su sızmaz duruma getirilen donmuş topraktan oluşturulmuş yeraltı hazneleri kurulur Ayrıca boşalmış petrol ve gaz hazneleri doğalgaz depoları olarak kullanılabilir(5)
D Doğalgazın Nakli: Doğalgazın boru hatlarıyla ve yüksek basınç altında taşınılabilir olması ekonomik bir enerji alternatifi olarak ülkemiz ekonomisinde yerini almıştır
Bugünkü teknik ilerlemeler, doğalgazın atmosferik basıncın 80 katı bir basınçta 140 cm çaplı borularla 6000km gibi uzaklıklara taşınmasına imkan vermektedir 6500km' nin üzerindeki taşımalar için sıvılaştırma yoluna başvurulmuştur
4 DOĞALGAZ ENDÜSTRİSİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ
Doğalgazın ticari amaçlı kullanımı, gaz endüstrisinin babası olarak bilinen iskoç mühendisi William Murdock’ un kömürden gaz elde etme tekniklerini geliştirmesiyle 18yy’ da hız kazanmıştır İlk modern üretim ve tüketim tekniklerine 19yy’ da ABD’ de rastlanmaktadır William Hart 182 yılında New York eyaletinde Erie gölü yakınlarında yaklaşık 9 metre derinlikten 4 cm çapında bir boruyla çıkarttığı doğalgazla Freodania kasabasını ışıklandırmıştır İlk endüstriyel kullanımı ise 1841 yılında ABD’ nin Virginia eyaletinde tuz üretiminde görülmüştür Doğalgazın evlere girmesiyle 1885 yılında Wilhem Bunsen’ in “mavi alev gaz ocağı” nı geliştirmesiyle olmuş Büyük ölçekteki ilk tüketim 1890’ lerde ABD’ de Pensylvania eyaletinde 500m ile yakın gaz borusu döşemesiyle gerçekleştirilmiştir
II Dünya savaşı’ na kadar doğalgaz teknolojisi ABD dışındaki ülkelerde yok denecek kadar azdır Daha sonra Avrupa’ da özellikle Hollanda’ da Kuzey Afrika’ da, Pakistan’ da ve Sovyetler Birliği’nde önemli kaynakların bulunmasıyla Doğalgaz üretim ve tüketimi yaygınlaştı
Eldeki belgelerden, doğalgaz ilk olarak yakıt amacıyla Çın’ de kullanıldığı bilinmektedir
5 DOĞALGAZIN ÜSTÜNLÜKLERİ
• Çevre dostu bir yakıttır Gaz halinde olduğundan hava ile iyi karışır Bu nedenle tam yanarak, is kurum gibi zararlı madde çıkarmaz(6)