Kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil yakıt kaynakları tükenme tehlikesi ile karşı karşıya. Ayrıca fosil yakıtlardan enerji elde edilirken açığa çıkan zararlı kimyasal maddelerin çevre üzerinde olumsuz etkileri var. Bu nedenle yaygın olarak kullanılan fosil yakıtlardan biri olan kömürden enerji elde edilirken çevre sorunlarını en aza indirmek amacıyla yoğun bilimsel araştırmalar gerçekleştiriliyor. Bu uygulamalar temiz kömür teknolojileri olarak isimlendiriliyor.
Türkiye kömür kaynakları yönünden hayli zengin bir ülke ancak yeraltı petrol rezervleri kısıtlı. Bu nedenle enerji ihtiyacının karşılanması ve çevre açısından temiz yakıtların üretilebilmesi, yurt dışından satın alınan petrole olan bağımlılığın azaltılabilmesi ve yakıt çeşitliliğinin sağlanması için temiz kömür teknolojilerinin kullanılması ülkemiz için son derece önemli.
Kömürün yanması sonucu küresel ısınmaya sebep olan karbondioksit ve azotdioksit gibi sera gazları atmosfere salınır. Temiz kömür teknolojileri sayesinde kömürün çevre üzerindeki zararlı etkileri azaltılabilir.
Kömür bitki ve ağaç kalıntılarının mikroorganizmalar tarafından parçalanması ve parçalanmış kalıntıların kaya tabakaları arasında milyonlarca yıl ısı ve basınca maruz kalması sonucu oluşur. Kömürün yapısında karbon, hidrojen ve oksijen elementleri bulunur. Kömür dünyadaki en önemli enerji kaynaklarından biridir. Genellikle elektrik, demir-çelik ve çimento üretiminde ve endüstriyel fabrikalarda ısıtma amacı ile kullanılır. Ancak doğada katı hâlde bulunduğundan kömürü ulaşım araçlarında (örneğin otomobillerde, uçaklarda) yakıt olarak kullanamıyoruz.
Uygun teknolojilerin kullanılması ile kömürü benzin veya dizel gibi sıvı akaryakıtlara, plastik ve ilaç gibi farklı kimyasal ham maddelere ve gaz yakıtlara dönüştürmek mümkün.
TÜBİTAK MAM Enerji Enstitüsünün yürütücülüğünde TÜBİTAK 1007 programı, Türkiye Kömür İşletmeleri ve Elektrik İşleri Etüt İdaresinin destekleri, İstanbul Teknik Üniversitesi, Marmara Üniversitesi ve HABAŞ iş birliğiyle geliştirilen Biyokütle ve Kömür Karışımlarından Sıvı Yakıt Üretimi (TRİJEN) projesi sayesinde Türkiye’nin linyit kömürleri sıvı akaryakıtlara ve değerli kimyasal maddelere dönüştürülebiliyor.
Kömürün sıvı hâldeki akaryakıtlara dönüştürülmesinin ilk aşaması kömürün gazlaştırılmasıdır. Bu aşamada kömür, su ve hava kullanılarak “sentez gazı” adı verilen çok değerli bir ham maddeye dönüştürülür. Sentez gazı karbonmonoksit ve hidrojen gazlarının karışımından oluşur.
Kömürün su ve hava kullanılarak gazlaştırılmasıyla sentez gazı oluşturulabilir.
İkinci aşamada sentez gazının içindeki karbonmonoksit ve hidrojen gazlarından, özel katalizörler (kimyasal tepkimelerin daha hızlı gerçekleşmesini sağlayan ancak kendisi tepkimede harcanmayan maddeler) kullanılarak, enerji, petrokimya, ulaşım ve havacılık endüstrisinde kullanılan değerli kimyasal maddeler elde edilir.
TRİJEN projesi sayesinde kömür ve biyokütleden elde edilen sentez gazının enerji alanında elektrik üretiminde ve sıvı yakıt ve sentetik doğal gaz eldesinde; petrokimya alanında vaks, nafta gibi değerli kimyasal maddelerin üretiminde; ulaşım ve havacılık alanında ise dizel, benzin gibi akaryakıtların üretiminde kullanılması planlanıyor.
TRİJEN projesi kapsamında Manisa’da bir pilot tesis de kuruldu. Pilot tesiste kömür ve biyokütleden gazlaştırma yolu ile sentez gazı üretimi gerçekleştirildi. Ayrıca elde edilen ham sentez gazı, içindeki zararlı maddelerden temizlendi, gaz karışımındaki hidrojen ve karbonmonoksit gazlarının oranı uygun değere getirildi, gaz karışımındaki karbondioksit tutularak ayrıldı ve sıvı yakıt üretimine yönelik test çalışmaları başarıyla gerçekleştirildi.
TRİJEN projesi sayesinde kazanılan teknolojik bilgi kullanılarak ticari ölçekte kurulacak bir tesis ile ülkemizin ham petrol ithalatının %5-10’unun kendi kömür rezervlerimizden karşılanması mümkün olabilecek.
Bu proje sonucunda geliştirilen temiz kömür teknolojisi yerli kaynakların verimli ve çevre dostu olarak değerlendirilmesine ve düşük enerji içeriğine sahip linyitlerin değerinin artırılarak, etkin, verimli ve çevre dostu bir şekilde ekonomiye kazandırılmasına imkân sağlıyor. Bu sayede ülkemiz ulusal ve uluslararası ölçekte teknolojik yetkinlik ve rekabet gücü kazanabilecek. Ayrıca benzer özellikte linyitlere sahip başka ülkelere bu teknolojiyi satabilecek.
Yazarlar Hakkında:
Doç. Dr. Fehmi Akgün
Proje Yöneticisi, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi Enerji Enstitüsü
Doç. Dr. Tahsin BAHAR
Başuzman Araştırmacı, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi Enerji Enstitüsü
http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr 29.09.2019
