Kömür ve Doğaya Etkileri

1. Kömür ve Doğaya Etkileri

3. KÖMÜR, mineral kısmıveçoksayıdaorganikmateryaliiçerenorganikkısmıilebirorganikkayaçolaraktanımlanır. • Kömür, günümüzturbalıklarınabenzerbataklıkkökenlidirvebataklıkşartlarınındeğişmesinebağlıolarakburalardabirikenorganikmaddelerin "Kömürleşme" olaraktanımlananolaysonucudeğişimeuğramasıylaoluşmuştur.

4. Kömürleşme • Kömürleşmeninbirincievresi, organikmateryalinbiyo-kimyasalbozunmasıdırveortamınbakterilerinyaşamasınaelverişsizderecedeasidikoluşunakadarsürer. • İkincievremetamorfizmanınözellikleri, zamanabağlıolarakbasınçvesıcaklığındeğişmesidir. Kömürünkalitesiuğradığımetamorfizmailedoğruorantılıolarakdeğişir. • Linyittenantrasitedoğruoksijenvehidrojeniçeriğininazalması,karboniçeriğininve alt ısıdeğerininyükselmesiolarakgözlenir.

5. KömürünKimyasalYapısı • Bu konudaçeşitliçalışmalaryapılmaktadırbuçalışmalarınyapılışsebeplerindenbiriside alınannumuneler ne kadariyiseçilirseseçilsinfarklılıkgöstermesivekömürünturbadanantrasitedoğrugelişimindeanakimyasalözelliklerinindeğişiklikgöstermesidir. • Fakatkuramlarsonucuvarılannokta, kömürüntemelyapısınınüçboyutlupolimeriksistemebenzer, molekülağırlığı 400 civarındaolananaparçalarınoluşturduğubirsistemvebusisteminboşluklarındadüşükmolekülerağırlıklımateryalinbulunduğuşeklindedir. • Kömürünkimyasalyapısı, sıvılaştırmave pyrolysis davranışlarıiçinönemli, gazlaştırmaveyanmaolaylarınınincelenmesindeönemsizdir.

6. KömürünYanması • Kömürünyanmamekanizmasıkimyasalolarakçokkarmaşıkbirolaydır. Ortamşartlarınabağlıolarakkarmaşıklıkdaha da artar. Basitolarakkömürünvekatıyakıtlarınyanmasınısağlamakiçin, oksitleyiciortamın (hava) yakıtla tam temasetmesigereklidir. Bütünyakıtınoksitlendiğiböylebirortamıbütünelemanlaroksitlenmişolarak C02 H20, NOx, S02ve S03halindeterkederler.

7. Kömürünenerjiüretimamaçlıyakılmasındagenelolaraküçsistemkullanılmaktadır. Bunlar; • Kömürünsabityataktayakılması, • Kömürünaskıdayakılması • Kömürünakışkanyataktayakılmasıdır.

8. SabitYataktaYakma Kömürsabitya da hareketlibirızgaranınüzerindedirvehavadüşükhızdaaşağıdanyukarıyadoğrukömürüniçindenhareketeder. Külızgaraaltındanalınır. Günümüzdebusistemlerleilgilibirçok problem çözülmüştürancak, hâlâaraştırmaisteyennoktalar(yanmarandımanınınarttırılması, yakmahızı, kültoplanmavekülaşındırmalarınınönlenmesi)vardır.

9. AskıdaYakma (Pulverize KömürYakma) • Hemenhemenbütüntermiksantraller pulverize kömürkullanarakbuharüretimiiçinaskıdayakmasisteminedayalıkazanlarkullanmaktadır. • Sisteminprensibi, kömürün 74 mikronaltınaöğütülüphavailekazanataşınmasıvesıcakzondaasılıhaldeyanmasıdır. • Kazanınuygundizaynıdolayısıylakömürkarakteristiklerindenfazlaetkilenmeyişi, yüksekısıaçığaçıkarma, tam yanmavedüşükdumanemisyonuözelliklerisisteminkullanımınıcazip hale getirmiştir.

10. Pulverize kömürkazanınmerkezindeyanarveoluşanısı (2700°F) süperısıtıcılarahizmeteder, sıcakgazlarkazanındahailerisafhasındayerleştirilmişolanbuhartüpleriarasındangeçervebunlarıısıtır. • Gazlardahasonrakazanabeslenensuvehavayıönısıtmadakullanılır. Gazlar en sonundakültutuculardanvebazıünitelerdesıcakgazkükürt-süzleştirmeişlemindensonraatmosfereverilir.

11. AkışkanYataktaYakma (FBC) • Akışkanyataklıkazanda, yatakkömür, kül, kireçtaşıvekumdanoluşmuştur. • Kömürkonsantrasyonuoldukçadüşüktür. • Askıdayakmasisteminenazarandüşüksıcaklıklarda (1400-1700°F) çalışır. Nedenide ortayaçıkanısının % 60'ının yatakiçindekitüpleretransferidolayısıylayüksekgazsıcaklığına gerekolmamasıdır. • Yataktaaçığaçıkanısının % 35'i sıcakgazlarınsuısıtıcıünitelerdekullanılmasındansonra % 5'i gazlarlaatmosferetaşınır.

12. Sisteminavantajları; a) Gerekliyüzeyinazalmasınakarşınyüksekısıtransferi, b) Düşükkömürhazırlamamaliyeti, c) Yüksekya da değişkenküliçeriklikömürlerinkullanılabilmesi, d) Küçükkazanboyutlarıylayüksekısıüretimhızı, e) Düşüksıcaklıktandolayıazaltılmışkoroz-yon, erozyonvesıvanma, f) NO gazlarınınüretimindeazalma, g) Temizlenmişbacagazlarınıngaztürbinindengeçirilmeolasılığıdır.

13. Ülkemizkömürleriningençolmasındandolayıkalorilerininçokdüşükolduğubilinmektedir.Kömürlerimizin%80'e yakınıdüşükkalorideğerlidir. Kükürtveküloranlarıisehayliyüksektir. Bu tip kömürler; yanmaesnasındamacunumsubirhalalmalarınedeniileçevrekirliliğiniönlemekiçingeliştirilen "AkışkanYatak" teknolojisineuygundeğildir

14. 1.000 MW gücündebirkömürsantralibiryılda 2.5 milyon ton kömürtüketerekdoğaya: • CO2gazı 6.000.000 ton! • SO2gazı 120.000 ton! • NOxgazları 25.000 ton! • Atıkkül 600.000 ton! • Civa, kadmiyum, kurşun antimuan gibi toksik ağır metalleri salmaktadır.

15. ÇEVRE KİRLENMESİ • Kömürünkullanımısonucuatmosferekatılankirleticielemanlar, incetoz, kükürtoksitler, azotoksitler, karbondioksit, hidrokarbonlarvealdehitlerolaraközetlenebilir. Bu elemanlarındoğaldengeyiveçevreyietkilemesiiseasityağmuruveatmosferdeki CO2artışıgibiikinoktadaönemkazanmaktadır. • Asityağmuru, pH 5,6'dan azolanyağmurolaraktanımlanmaktavebunanedenolarak da SO veNoxgazlarınınH2S04ve HNO3oluşturmasıgösterilmektedir. Her ne kadarbugazlarınsülfatvenitrattrasformasyonukesinlikleaçıklanmamışolsa da birtakımaçıklamalarmevcuttur.

16. NO 'in HNO3 (nitrikasit) dönüşümü de çokkarmaşıktırveozonunvarlığındabirbirinitakipedençeşitlisafhalardansonra NO N03'e dönüşür. • Sülfatvenitratparçacıklarıüzerindeyoğunlaşansubuharızamanlasudamlacıklarınıoluşturur. • Damlacıkiçindeeriyensülfatvenitratlarkimyasaldeğişimemaruzkalırvedamlalarınyağmurolarakyeryüzüneulaşmasıylaasityağmurugerçekleşir. • Azotgazlarınınzehirliolması, diğerkirleticilerilefotokimyasalreaksiyonlaragirerekoluşturduğubileşiklerininsansağlığıvedoğayıolumsuzyöndeetkilemesidiğerbirçevreproblemidir.

17. C02Güneş’ ten gelenkısadalgaışınlarınDünya’ yaulaşmasınıengellemezfakatyeryüzündenyansıtılankızılötesiışınlarıabsorbeederekyeryüzüneyenidenyansıtırlar. • Böylece C02artışıkızılötesiışınlarındahaçoğunungeridönmesivedünyanınısınmasıdemektir. • C02emisyonuböyiedevamederseönümüzdekiyüzyıliçindedünyadakiC02miktarıikiyekatlanacakvesonuçtayüzeysıcaklığında 3° + 15 °C artışkutuplaradahayakınolmaküzeregerçekleşecektir.

24. Dünya’ da belli başlı kömür üreticisi ülkelerde görülen yer altı kömürü yangınları gezegenimizin ve üzerinde yaşayanların sağlığı için çok az kimsenin farkında olduğu büyük bir tehdit olarak değerlendirmektedir. • Uzmanlar, başta Çin, Endonezya, Hindistan ve ABD olmak üzere birçok ülkede süren yer altı kömür yangınlarından yalnızca Çin'dekilerinbile bile yılda 200 milyon ton kömür tükettiğini vurgulamaktadır.

25. Terk edilmiş madenlerde yığılı kömür atıkları ya da henüz kazanılmamış, yüzeye yakın kömür damarları, tarla açmak için orman ya da çalı yakılması gibi nedenlerle ateş almaktadır • Bir kez tutuştuktan sonra kömür yangınları on yıllar, hatta yüz yıllar boyu süre gelmekte ve atmosfere yoğun miktarda sera gazı ve is parçacıkları salınımına yol açmaktadır. • Yangınların etkileri yalnızca atmosfere değildir. • Yangınlarda ortaya çıkan arsenik, cıva ve selenyum gibi toksitelementler yer altı sularına akarsulara ve toprağa sızarak kirlenmeye de yol açar.

26. Kömürün yanması sonucu doğaya birçok zarar verilmektedir. Bu zararları kategorilere ayıracak olursak aşağıdaki başlıkları söylemek mümkün olur. • Hava kirliliği • Su kirliliği • Toprak kirliliği

27. Hava kirliliği • Hava kirliliği: katı sıvı ve gaz şeklindeki yabancı maddelerin insan sağlığına canlı hayatına ve ekolojik dengeye zarar verecek miktarda atmosferde bulunmasıdır. • Hava kirliliği etkenlerinin çoğunlukla fosil yakıtlar olduğu bilinmektedir. bu yakıtların yanması sonucu; kükürt dioksit, karbon dioksit, karbon monoksit, azot monoksit, azot dioksit ve kurşun gibi kirleticiler atmosfere salınır.

28. Bu kirleticiler sera etkisi ve asit yağmurlarına neden olmakla birlikte insan sağlığını da doğrudan etkilemektedir. • Örneğin; kirli havanın solunması akciğerlerin iç yüzeyini etkileyerek alerjik astım, bronşit vb. hastalıklara yol açabilir. • Kükürt ve azot oksitler gözün saydam tabakasında tahrişe neden olabilir.

29. Su kirliliği • Su kirliliğine etkisini kısaca açıklayacak olursak; havaya karışan kirleticiler değişik yollarla sulara taşınarak bunları da kirletirler. • Havanın içinde bulunan kül, çinko oksit, toz gibi tanecikler havadan çok ağır olduklarından aşağıya doğru inip suya ve karaya ulaşırlar. • Ayrıca çeşitli kaynaklardan sulara karışan azot ve fosfor bileşikleri su bitkilerinin ve bazı alg türlerinin kontrolsüz çoğalmasına neden olur. • Bu olay sonucunda (ötrofikasyon) sonucunda sular yeşil ve bulanık bir hal alır. kıyılarda algler birikir, oksijen oranı ve suda yaşayan diğer canlıların oranı azalır, koku oluşur sular içilmez duruma gelir.

30. Toprak kirliliği • Havayı ve suyu kirleten maddeler toprağın kirlenmesine de etki eder. • Kükürt dioksit oranı yüksek olan bir atmosfer tabakasından geçen yağmur damlacıkları asit yağışları halinde toprağa gelir. Toprak içine giren bu sular ağaç köklerini bitkisel ve hayvansal toprak canlılarını zarara uğratır. • Toprakta gerçekleşen kimyasal reaksiyonları etkiler ve yer altı sularına karışarak bu suları içemez hale getirir.

31. Kaynaklar • Orta öğretim 9.sınıf biyoloji ders kitabı • http://www.msxlabs.org/forum/soru-cevap/220682-komur-dogayi-nasil-etkiler.html#ixzz1iD8y4Axy • http://www.nukte.org/komurenerjisi

32. Nalan BAĞCI 232044 3/A 2.Öğretim