Doğalgaz Hakkında Bilgiler

En Önemli Isıtma Yakıtı Doğalgaz

Doğalgaz, genellikle gözenekli kayaların oluşturduğu yerin derinliklerindeki havzalarda bulunan büyük ölçüde Metan (CH4) gazı içeren ancak az miktarda Etan (C2H4), Propan (C3H8) Bütan (C4H10) gazlarından oluşan bir fosil yakıttır. Bu bileşenlerin oranı gazın kaynağına göre değişiklik göstermektedir.

Doğalgaz fosil yakıtlar içinde en az karbon ve en çok hidrojen içeren en temiz yakıttır. Kömür ise en fazla karbon içeren en kirli yakıttır. Yanma işleminde havanın oksijeni doğalgazın hidrojeni ile birleştirerek su buharı oluşturur ve enerji ortaya çıkar. Oksijenin karbon ile birleşmesiyle yan ürün olarak da karbondioksit gazı açığa çıkar. Atmosferdeki doğal karbondioksit düzeyi, yani insanlık endüstriyel etkinlikler ve enerji tüketimi ile havaya karbon basmaya başlamadan geçereli olan düzey, milyonda 280 civarındadır. Günümüzde ise milyonda 360’ı aştı. 1850’den beri bu yana havaya yaklaşık 100 milyar ton ekstra karbon yolladığımız hesaplanmıştır ve bu toplama her yol yaklaşık 7 milyar ton eklenmetedir. Bu muazzam değişimin yerküre üzerinde katastrofik etkisinden korkulmaktadır. Dünyamızın ikliminin istikrarlı ve mutlu kalabilmesi için karbon atığının sınıflandırılması gerekmektedir.

Doğalgaz temiz enerji olması nedeniyle tüketimi en fazla artan enerji kaynağı haline gelmiş durumda. Günümüzde dünyanın birincil enerji tüketiminin dörtte biri doğalgazdan karşılanıyor. Önümüzdeki 20-30 yıl içende ise dünya enerji tüketiminin yaklaşık yarısının doğalgazdan karşılanacağı öngörülmektedir.

Mucizevi Kaynak Doğalgazın Oluşumu

Kara ve denizlerde yaşayan canlı organizmalar öldükten sonra bakterilerin faaliyeti ile çürümeye başlarlar. Bakterilerin oksijenli ortamdaki faaliyeti oksitleme işlemidir. Bu işlem sırasında organik maddenin karbon atomu oksijen ile birleşir ve karbondioksit gazı açığa çıkar. Organik bitkilerin yeni çökelen maddeler ile örtülmesiyle ortamın hava ile teması kesilir. Bundan sonra oksijensiz ortamda yaşayabilen bakterilerin faaliyeti başlar. Sülfat indirgeyici bakteriler organik maddenin sülfat iyonunun (SO4) oksijenini kullanarak çürük yumurta kokusuna sahip, çok zehirleyici olan ve bataklık gazı olarak da bilinen hidrojensülfür gazını oluştururlar. Çökelme ortaöında daha derinlere inildikçe sülfatlı bileşenlerin tükenmesiyle birlikte metan gazının türediri bölge başlar.

Metanojenik bakteriler organik maddenin yapısındaki hidrojeni açığa çıkartırlar ve karboksil grupların hidrojen tarafından indirgenmesiyle metan gazı (CH4) açığa çıkar.

Bu işlemlerde türeyen metan gazı biyojenik metan gazı olarak bilinir. Dünyada bugüne kadar keşfedilen doğalgaz rezervlerinin yaklaşık %20’si biyolojik yolla türeyen metan gazından oluşmaktadır. Organik maddenin gömülme derinliği arttıkça sıcaklık artışıyla birlikte bakterilerin faaliyetleri de azalır. Bakterilerin yaşayabilecekleri en yüksek sıcaklık 100 C’dir. Yer kabuğunun normal jeotermal sıcaklık gradyanına göre 1000 metreden daha derinlerde bakterilein biyokimyasal işleminin sürmesi ve biyojenik doğalgaz türemesi mümkün değildir. Bakteri faaliyetini durduran sıcaklık artışı organik maddenin daha yoğun hale gelmesine ve sudaki çözünürlülüğünün sıfıra inmesine neden olur. Bu evrede oluşan makro hidrokarbon molekülü kerojen olarak adlandırılır.

Artan sıcaklık artışı nedeniyle kerojen termokimyasal olarak parçalanmaya başlar. Kerojenin kompleks kimyasal yapısından kopan çeşitli uzunluktaki moleküller sıvı ve gaz fazında çeşitli hidrokaronları oluştururlar. Bu bildiğimiz ham petrol türümünün gerçekleştiği evredir. Ham petrol türümünün gerçekleştiği kaynak kayada sıcaklığın 150 C’nin üzerine çıkmasıyla ham petrolü oluşturan hidrokarbonlar parçalanarak doğalgazı oluşturan metan, etan gibi gazlara dönüşürler. Ham petrolün sıcaklık artışıyla parçalanmasıyla oluşan doğalgaz, termojenik doğalgaz olarak adlandırılır. Doğalgaza bir anlamda petrolün olgunlaşmış hali olarak da bakabiliriz.

Anlayacağımız, bizler için bu kadar değerli olan ve dillerden düşmeyen doğalgaz aslında çok eski bitki ve hayvan kalıntıları ile karınlarını doyuran bakterilerin çevriminden zamanla geriye kalan karbon ve hidrojendir.

En Temiz Isınma Yöntemi Doğalgazın Tarihçesi

Doğalgaz yeni bir enerji kaynağı değildir. İlk doğalgaz sızıntılarının M.Ö. 6000-2000 yılları arasında İran’da belirlendiği, kullanımına ise M.Ö. 900’lerde Çin’de başlandığı, M.S. 900-1100 tarihlerinde kuyular açılarak bambu kamışlarla taşınması yönteminin geliştirildiği ileri sürülmektedir.

İngiltere, doğalgazın kullanımını ticaretleştiren ilk ülkedir. 1920’lerde boru hattı taşımacılığı yöntemlerinin uygulamaya konulmasıyla dünyada hızla artan doğalgaz kullanımı, özellikle II. Dünya Savaşı’ndan sonra sürekli olarak gelişmiştir. Amerika’da ise ilk doğalgaz kuyusu 1859 yılında kazılmış ve bu kuyu Amerika’da doğalgaz endüstrisinin başlangıcı olarak kabul edilmiştir. Geçmiş dönemlere genel olarak bakıldığında, gerek piyasadaki talebin sıvı petrol ürünlerine olması gerekse de doğalgazın üretimi ve son kullanıcılara ulaştırılması amaçlı altyapının olmamasından dolayı, doğalgaz önemli bir enerji kaynağı olarak kabul edilmemiştir. Bu nedenle, bu dönemlerde, doğalgaz, petrol üretiminin kullanışsız bir yan ürünü olarak görülmüştür. 1930’lü ve 1960’lı yıllardan itibaren doğalgaz tüketiminin yaygınlaşmasına ortam hazırlandığı dönemdir.

Tarihsel sürece bakıldığında doğalgazın, içten patlamalı motorların icadından sonra, sanayi devrimiyle birlikte ekonomik ve stratejik bir madde haline geldiği görülmektedir. Teknolojik gelişmeyle birlikte kullanımı da artan doğalgaz, çevresel faktörlerin de etkisiyle, petrolden daha fazla kullanılma eğilimine girmiştir. Ancak dünyada doğalgazın önemli bir enerji kaynağı olarak ortaya çıkması, 1970’lerde başlayan petrol krizinden sonra olmuştur.

Günümüzde, tüketimindeki hızlı artışla dikkati çeken doğalgazın, 1973 Yom Kippur Savaşı ve 1979 İran Devrimi ile ortaya çıkan iki petrol krizinden sonra, dünya enerji sektöründeki payı giderek artmış ve ayrıca diğer fosil yakıtlardan daha az kirlilik emisyonuna sahip olması özelliği nedeniyle de, özellikle ülkeler tarafından yürütülen çevre politikaları kapsamında, doğalgaz dünyanın önemli enerji kaynaklarından biri haline gelmiştir.

Türkiye’de doğalgazla ilgili ilk çalışmalar 1970’li yılların sonuna doğru BOTAŞ tarafından başlatılmıştır. 1988 yılında Ankara, 1992 de İstanbul, 1994 yılında Bursa, 1996’da İmzit ve Eskişehir’de konut ve ticari sektöründe doğalgaz kullanılmaya başlanmıştır. EPDK tarafından 02.05.2001 yılında Doğalgaz Piyasası Kanunu’nun kabul edilmesi ile Türkiye’de de doğalgaz piyasasının serbestleştirilmesi ve piyasada rekabetin sağlanması yönünde kurumsal ve yasal düzenlemeler yapılmış ve doğalgaz piyasasında, piyasanın kontrollü bir şekilde serbestleştirilmesi anlamına gelen regülasyon sürecine girilmiştir.

Doğalgazın Özellikleri, Avantajlari ve Yanması

1. Doğalgaz havadan hafif olduğu için uçucu ve güvenli bir gazdır.
2. Doğalgaz zehirsizdir.
3. Doğalgaz çevreyi kirletmeyen, çevre dostu temiz bir yakıttır.
4. Külsüz ve issiz bir yakıttır.
5. Doğalgazın depolama sorunu olmadığından dairelerin bağımsız ısıtılmasına en uygun yakıttır.
6. Doğalgazın yakılması için yakıtta bir ön hazırlığa ihtiyaç yoktur.
7. Doğalgaz her an kullanıma hazırdır. Nakliye sorunu olmayan bir yakıttır.
8. Doğalgaz verimli ve ekonomik bir yakıttır.
9. Doğalgazın ısıl değeri katı yakıtlara göre yüksektir.
10. Katı ve sıvı yakıtlara göre yanma verimi yüksektir.

Doğalgazın Yanması

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H20 + Enerji

Yanma, yakıtların genellikle havadan sağladığı oksijen ile birlikte hızlı oksidasyonu sonucu ısı ve sıcak yanma ürünlerinin açığa çıktığı kimyasal bir olaydır. Başka bir deyimle yanma, yakıtın bileişimindeki elementlerin ısı yayarak oksijen ile birleşmesidir. Yanma sonucu mikroskobik anlamda yeni bir molekül yapısı oluşmaktadır. Gazın yanma öncesi yapısında bulunan kimyasal enerji, yanma sonucu kinetik enerji olarak açığa çıkar. Yanma için gerekli oksijen serbest havadan alınır. İdeal bir yanma “Tam Yanma” nın gerçekleşmesi demektir.

Tam Yanma: Yanma sonucunda baca gazları içerisinde yanıcı gaz bulunmayan yanmadır.

Eksik Yanma: Yanma sonucunda baca gazları içerisinde yanmamış yanıcı gaz bulunan yanmadır.

1 m3 doğalgazın yanması için yaklaşık 10 m3 havaya ihtiyaç vardır.