Kömürün Oluşumu-Türkiyede Kömürün Tarihçesi

Kömürün Oluşumu

Kömür bataklıklarda uygun nem ve sıcaklığın oluşması ortamın asit miktarının artması gerekli organik maddelerin ortamda bulunmasıyla bozunmuş çürüyen bitkilerin su altına inmesi ve bataklığın zamanla üstünün örtülmesi gibi olaylar sonucu oluşur

* Deltalar (en kalın kömür damarlarının oluştuğu ortamlardır)
* Göller nehirler (göl kıyıları kalın kömür damarlarının meydana geldiği uygun bataklık ortamlardır)
* Lagünler (deniz etkisinin olduğu ince kömür damarcıklarını meydana getirirler)
* Akarsu taşma ovaları (İnce kömür damarcıklarını oluştururlar)

Jeolojik tarihte iki büyük kömür oluşum çağı vardır Bunlardan daha eski olanı KarboniferPermiyen (280-225) dönemlerini kapsar Kuzey Amerika'nın doğusu ile Avrupadaki taşkömürü yataklarının çoğu Karbonifer döneminde; Sibirya Asya’nın doğusu ve Avustralya'daki kömür yatakları Permiyen döneminde oluşmuştur İkinci büyük kömürleşme çağı ise Kretase (tebeşir) Döneminde başladı ve Tersiyer dönemilinyitlerin ve yağsız kömürlerin çoğu bu dönemde oluşmuştur Kömürlerin türediği bitkilerden geriye çok az iz kalmıştır Kömür katmanlarının altında ve üstünde yer alan kayaçlarda eğreltiotları kibritotları (345-280 milyon yıl önce) ve sırasında sona erdi Dünyadaki atkuyrukları ve birçok bitki fosiline rastlanabilir

Kömürler yoğunluk gözeneklilik sertlilik ve parlaklık bakımından farklılık gösterebilir Genellikle kömür türleri bazı inorganik maddeler genelliklede killer sülfürler ve klorürlerciva titan ve manganez gibi bazı elementlerede içerir

Türkiyede Kömürün Tarihçesi

Türkiye de ilk taşkömürü madenciliği Uzun Mehmet’in 1829 yılında Ereğli’de kömürü bulmasıyla başlamıştır İlk fiilî üretim ise 1848 yılında Hazine-i Hassa tarafından havzanın Galata sarraflarına kiralanmasıyla gerçekleşmiş ve bu idare altında çok ilkel bir çalışma ile 40–50 bin ton civarında kömür üretilmiştir Kırım Harbi’nin başlaması ile idare İngilizlere geçmiş 1864 yılında ise devrin Kaptan-ı Deryası’na devredilmiş ve bir maden nazırlığı kurulmuştur Bu devrede havzada büyük gelişmeler olmuş tren ve dekovil hatları döşenmiş havzanın sınırları tespit edilmiş kok briket ateş tuğlası ve çimento fabrikaları gibi tüketici tesisler kurulmuş ve üretim muntazam artışlarla 1907 yılında 735000 ton’a erişmiştir 1 Dünya Savaşı sırasında faaliyet tekrar gerilemiş savaşın sonunda ise havza Fransızlar tarafından işgal edilmiştir Bu idare altında istihsal 1920 yılında 570000 ton’a erişmiştir

Türkiyede antrasit içeren kömür yatağına rastlanmamıştır En çok rastlanan kömür çeşidi ise linyittir Türkiye linyit bakımından oldukça zengin bir ülkedir ve toplam 84 milyon ton linyit rezervine sahiptir Fakat bu rezervin %68’inin ısıl değeri az olduğundan üretilen linyitler genellikle termik santrallerde kullanılır

Çeşitli derinliklerdeki taşkömürü yatakları ile Ereğli Zonguldak havzası Türkiye nin en önemli taşkömürü havzasıdır Taşkömürü rezervi ise toplam 135 milyar ton dur

Ayrıca hernekadar kalori degeri düşük olsada Elektrik Enerjisi Alanında Türkiye'nin en büyük linyit rezervi Afşin-Elbistan bölgesinde bulunmaktadır

Türkiye'deki başlıca linyit yatakları:

* Afşin Elbistan AEL(Afşin Elbistan Linyitleri)
* Karaisalı (Adana)
* Merzifon ve Suluova
* Mengen (Bolu)
* Kükürtlü
* Eynez ve Işıklar (Soma-Manisa)
* Uluçayır (Divriği-Sivas)
* Gülşehir (Nevşehir)
* Zonguldak

• KÖMÜRÜN OLUŞUMU;
Kömür bünyesinde değişik oranlarda organik ve inorganik yapıcı ve bileşenler bulunur Bataklıklarda bozulma ve çürümeye uğramayan bitkilerin zamanla biyokimyasal ve fiziksel etkilerle değişimi sonucunda kömür oluşur Biyokimyasal evrede turbolaşma ve dinomokimyasal evrede kömürleşme söz konusudur

• TURBA;
Bataklıklarda yüzen bitkilerin 0,5 m derinliğine kadar aerobik bakteriler ve daha altta 10 m derinliğine kadar da an aerobik bakteriler etkilerler Su seviyesinin azalması, turba yüzeyinin kuruması ile hümatlar oluşur Karbon oranı %40 ile %60 arasında değişir
Turbadan sonra linyit oluşur
Turba ile linyit arasındaki farklar;

Turba Linyit
Rutubet % 75 75
Karbon % 60 60
Serbest selüloz Var Yok
Kesilebilirlik Evet Hayır

• LİNYİT;
Ülkemizde 8,305 milyar ton linyit rezervi olup %14’ünün rutubet miktarı %20 altındadır ve ortalama rutubet %41,8 civarındadır
Linyitlerimizin %85’inin kül miktarı %20’nin üzerinde ve %66’nın kükürt miktarı %2 den fazladır
Linyitlerimizin ısıl değerleri 600-6000 kcal/kg arasında değişip %66,5’inin ısıl değeri 2500 kcal/kg dan azdır
Linyitlerimiz sert ve yumuşak olmak üzere iki gruba ayrılır Sert linyitlerin rutubeti %20’nin altında, yumuşak linyitlerin rutubeti %40’ın üzerindedir Elbistan linyitleri dışındaki linyitlerimizin tozlanma oranı %30-40 arasındadır
Linyitler stoklama sırasında yanma özelliği gösterdiğinden dikkat edilmesi gerekir
Isınma gayesiyle yakıt gereksiniminin 1987’de %19’u 1990’da %26’sı linyit ile karşılanmıştır Linyitlerin daha verimli yakılması için önlemler alınmalıdır Tuvenan kömürler soba ve kalorifer kazanlarında yakılınca içindeki %40-50 civarındaki suyun buharlaşarak atılması enerji kaybıdır Pirit kömürden ayrılmadığı için yanma sonucunda SO2 artmakta ve hava kirliliği tehlikeli boyutlara gelmektedir

• TAŞ KÖMÜRÜ;
Ülkemizde 1991de 5 milyar ton ve 2000 yılında ise 7,5 milyar ton taş kömürü üretimi hedeflenmiş olup ithalat mecburiyeti vardır Taş kömürü tüketiminin %12-13 miktarı ısıtmaya kullanılmaktadır

• KOK;
Kömürün havasız bir ortamda ısıtılması sonucu uçucu maddelerin bünyesinden atılarak geriye kalan gözenekli ve sert yapıdaki karbon yüzdesi yüksek olan kısmına ok adı verilir

Sıcaklık 900o C nin üstünde ise yüksek sıcaklık, 700o C civarında ise orta sıcaklık ve 550o C civarında ise düşük sıcaklık koklaşması denir 700o C nin altında elde edilen kok yarı kok olarak adlandırılır
Kok, demir çelik fabrikalarındaki kok fabrikalarında elde edilir Ayrıca hava gazı fabrikalarında yan ürün olarak elde edilir
Kokun gerçek özgül ağırlığı 1,87-2,9 gr/cm3, gözenek oranı %48-52, boyutu 10-100 mm, rutubeti %1-7,7, kül içeriği %7,4-17,7 ortalama uçucu madde miktarı %0,5-1,8 kükürt miktarı en fazla %1 ortalama 0,8, C-karbon-miktarı %87,1-89,8 ısıl değeri 7800-8260 kcal/kg ortalama 7950 kcal/kg dır

• BRİKET;
Ülkemizde yakacak olarak kullanılan linyitlerin çabuk ufalanmaları ile tozlu olması yanında rutubetli olmaları sebebiyle yanma verimli olmaz Briketlenme yapılarak bu mahzurlar giderilir
Briket üretiminde bağlayıcı olarak;
 organik bağlayıcılar (kömür,katran,zift,petrol bitümü,odun katranı,selüloz bileşikleri,sebze sapları,kazein vs)
 inorganik bağlayıcılar (çimento,kil,kireç,magnezyum oksit, bentonit,kireç taşı vs)
 kombine bağlayıcılar (zift,katran emülsiyonu + sülfit likörü + su, asfalt + kil,sebze sapları + katran vs) kullanılır

Şekilleri genellikle yumurta ve yastık gibidir
İyi briketin ısıl değerinin 4000-5600 kcal/kg, rutubetinin %10,5-18, kül miktarının %4-15 arası olması gerekir

• KÖMÜRLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ;

Kömür Uçucu madde içeriği (%) kuru baz 30oC’taki ısı iletim katsayısı kcal/mhC Ortalama özgül ısı 20-100oC kcal/kgC
Linyit (%46,7 H2O) 52,1 0,283 0,618
Linyit (%12,1 H2O) 52,1 0,142 0,360
Linyit (%3,4 H2O) 52,1 0,133 0,297
Linyit (%0 H2O) 52,1 - 0,306
Uzun alevli kömür 36,9 0,2 0,3

Kömür

Çoğunlukla siyah renkli, bazıları ise kahverengi, katmanlaşmış bir tortul kayaç olan kömür, aslında karbonun katışkılı bir biçimidir Milyonlarca yıl önce yetişen büyük ve sık ormanların, başka tortul çökellerin altına gömülmesi sonucunda oluşmuştur

Sanayileşmiş ülkelerde kömüre duyulan gereksinim oldukça büyüktür, çünkü kömür bugün hâlâ başlıca ısı ve enerji kaynağıdır Kokkömürü ve havagazının yanı sıra, sanayide kullanılan pek çok kimyasal madde kömürden üretilir Dünya kömür rezervlerinin büyük bölümü kuzey yarıkürededir; nitekim, önde gelen kömür üreticisi ülkeler SSCB, ABD, Çin, Polonya, İngiltere, Alman Demokratik Cumhuriyeti, Almanya Federal Cumhuriyeti ve Hindistan'dır Kömür güney yarıkürede daha az bulunmakla birlikte, Güney Afrika, Avustralya ve Yeni Zelanda'daki yataklardan oldukça büyük miktarlarda kömür çıkarılmaktadır Kuzey Kutup Bölgesinde de kömür bulunmuştur; kâşif Robert Falcon Scott ise Antarktika'da kömür yatakları keşfetmiştir Ekvator yakınlarında ise kömüre çok az rastlanır Dünyanın çeşitli yerlerinde kömür aramaları sürdürülmektedir ve son zamanlarda bazı yeni zengin kömür yatakları bulunmuştur Dünya toplam kömür üretimi, yılda yaklaşık 3 milyar tondur Bugün yeraltında ne kadar kömür kaldığını söylemek pek kolay değildir, ama gene de birkaç yüzyıl kadar yetecek yatakların bulun*duğu tahmin edilmektedir
Kömür Nasıl Oluştu
Kömürün büyük bölümü, günümüzden yaklaşık 340 milyon yıl önce başlayıp yaklaşık 60 milyon yıl önce sona eren Karbonifer Dönem' de oluşmaya başladı Karbonifer Dönem'den önceki Devoniyen Dönem'de, kuzey yarıkürede büyük dağlar oluşmuştu Karbonifer Dönem'de, bu sıradağlar havanın etkisiyle aşınmaya uğradı Irmak ve yağmur sularınca dağlardan aşağılara taşınan kumlar ile öteki molozlar, çevredeki sığ denizlerin kıyılarında birikti; böylece buralarda deltalar, bataklıklar, sulak düzlükler oluştu

Bu bataklıklarda dev ağaçlardan oluşan sık ve geniş ormanlar yetişti; bu ağaçların günümüze kalan yegâne akrabası, "kibritotu" ya da "kurtpençesi" denen ve atalarına hiç benzemeyen minik bitkilerdir Bu dev ağaçlar öldüklerinde, çürümekte olan bitkisel maddelerden oluşan ıslak bir zeminin içine devriliyordu Su, ağaçların çürümesini yavaşlatıyor, bunun sonucunda da orman alanı turbalık haline geliyordu İşte bu turba yatakları, milyonlarca yıl sonra, bugün bizim yaktığımız kömüre dönüştü Çoğu yerde geniş bataklıklar sular altında kaldı, ormanlar ölüp gitti ve turbalar çamurlara gömüldü Sonra, gene dağlardan bölgeye akan ırmaklarca taşınan kumlar çökelmeye başladı Kum setleri yükselip su düzeyinin üstüne çıkınca, yeni ormanlar yetişti ve bu süreç tekrarlandı Kömür yataklarının bulunduğu alanların üst üste sıralanmış farklı kayaç katmanlarından oluşmasının nedeni budur

Çamurlardan oluşan şeyllerin üzerinde kumtaşları bulunur Her kumtaşı katmanının üst kesimleri, bitki kökleriyle doludur ve bu katmanın üzerinde de bir kömür yatağı ya da damarı yer alır Sonra bunun üzerinde gene bir şeyi katmanı görülür Deniz basmasına uğramış kesimlerde ayrıca, içi deniz kabuklarıyla dolu ince bir kireçtaşı katmanı da bulunur Bazı kömür yataklarında birçok kömür damarı vardır; bu damarlar, ağacın yetişme, çürüme, sular altında kalma ve mille örtülme süreçlerinin, ne kadar sık tekrarlanmış olduğunu gösterir Bazı damarlar çok incedir, örneğin yalnızca 3 santimetredir; bu durum, turba yataklarının çok kısa bir zaman içinde sular altında kaldığını gösterir Bazı yerlerde ise 30 metreden daha kalın damarlara rastlanır; bu da oluşum sürecinin çok daha uzun bir zaman dilimi içinde gerçekleşmiş olduğu anlamına gelir Hindistan'da Singrauli kömür havzasındaki damarlardan biri 152 metre kalınlığındadır; Avustralya'nın Victoria eyaletinde de 225 metre kalınlığında bir linyit yatağı bulunmaktadır Damarlar arasındaki derinlik de birkaç metreden birkaç yüz metreye kadar değişebilir; bu, turba yataklarının suda ne kader derine gömülmüş olduğuna, çamur ve kum katmanlarının birikim hızına bağlıdır 20 metre kalınlığındaki bir turba yatağı, sonuçta 2 metre kalınlığında bir kömür yatağı oluşturur

Bakterilerce başlatılan bitkilerin kömürleşme süreci milyonlarca yıl sürer; Yer'in iç kesimlerinden kaynaklanan ısının, turbaların üstünde biriken çamur ve kumun yarattığı basıncın etkisiyle tamamlanır Katman sıkıştıkça içindeki su ve gazlar dışarı kaçar; turba önce linyite (kahverengi kömür) dönüşür; linyit, genellikle kahverengi, yumuşak, yarı oluşmuş bir kömürdür Linyit, daha sonra taşkömürüne dönüşür; madenkömürü de denen siyah renkli taşkömürü en yaygın kullanılan kömür türüdür Taşkömürü de sonunda en sert ve bileşim bakımından katışıksız karbona yakın kömür türü olan antrasite dönşür Turbadan antrasite kadarki bu kömürleşme sürecinin hangi aşamada olduğu, sürecin başlangıcından bugüne kadar geçen zamanın uzunluğuna ve o bölgenin jeolojik koşullarına bağlıdır Bu nedenle turba, linyit, taşkömürü ve antrasit, birlikte ya da ayrı ayrı yerlerde bulunabilir Kömür alanı dev bir peynirli sandviçe benzetilebilir; bu sandviçin peyniri kömür, ekmeği ise kayaçlardır Ama bu her zaman düz bir sandviç değildir; bazı yerleri bükülmüş ya da ezilmiş olabilir Bunun nedeni, kömürün oluşum dönemindeki yerkabuğu hareketleridir Damar, yüzeye çıkıp havayla temas ettiği yerlerde aşınmaya uğrar Kalan kömürün büyük çoğunluğu, aradaki çukurlarda bulunur Maden ocaklarının açıldığı bu çukur bölgelere kömür havzası denir Bir kömür damarının yüzeyde göründüğü yere mostra ya da çıkma denir Örneğin, Soma, Muğla ve Elbistan linyit yatakları yüzeydedir ve açık işletme denen bir maden kazı yöntemiyle kazılır

Kömür nasıl çıkarılır ?

Kömür, bu amaçla açılmış kömür ocaklarından çıkarılan organik kökenli bir maddedir Kömür büyük çoğunlukla Carbon atomlarından müteşekkildir ve jeolojik devirlerde var olmuş ve daha sonra yer altında fosilleşmil ağaç kalıntılarının basıncın etkisiyle oluşturduğu bir maddedir Bu maddenin önce yeri tesbit edilir Bu tesbit de yeraltına ses dalgaları gönderilerek yapılır ve daha sonra kömür tesbit edilen alanlara tüneller kazılarak raylar döşenir ve kazılarak elde edilen kömürler bu rayların üzerindeki vagonlarla dışarıya taşınır Maden işletildikçe tüneller ilerletilir ve yenilenir!