HAVA KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ
Yrd. Doç. Dr. Serpil SAVCI
YAKITLAR
YAKIT ÇEŞİTLERİ
Yakıt ve Çeşitleri
Fiziksel ve kimyasal yapısında bir değişim meydana geldiğinde enerji (ısı) açığa çıkartan her türlü malzemeye genel olarak yakıt denir. Genel olarak yandığında ısı veren maddelere yakıt denir.
YAKIT ÇEŞİTLERİ
Yakıtların en önemli özelliklerinden biri de enerji üretebilmek amacıyla
depolanabilmeleri ve sadece gerektiğinde bir iş üretebilmek amacıyla gerekli olan enerjinin üretimi için kullanılabilmeleridir.
YAKIT ÇEŞİTLERİ
Cisimlerin yakıt olarak tanımlanabilmesi için;
Yandığında sağlığa zararlı olmaması Doğada bol miktarda bulunması
Tehlike oluşturma olasılığı olmaması Ucuz olması
KATI YAKITLAR
Üç gruba ayrılır:
Doğal Katı Yakıtlar Yapay Katı Yakıtlar
Biyokütle Katı Yakıtlar
KATI YAKITLAR
Doğal Katı Yakıtlar
Katı yakıtların en önemli olanları doğal katı yakıt olarak adlandırılan fosil kömürlerdir.
Bu kömürler oluşum amaçlarına göre antrasit, taşkömürü, esmer kömür, linyit kömürü, turba sırasını izler.
KATI YAKITLAR
Yapay Katı Yakıtlar
Doğal katı yakıtlardan elde edilen kok ve odun kömürü.
KATI YAKITLAR
Biyokütle Katı Yakıtlar
Orman ve tarım ürünleri işleyen endüstri atıklarından elde edilen odun ve biyokütle briketi veya peleti gibi biyolojik kökenli yakıtlardır.
SIVI YAKITLAR
Ham petrol ve kömür katranından elde edilir.
Doğal sıvı yakıtlar: Ham petrolün destilasyonu ile üretilirler.
Yapay sıvı yakıtlar: Üretildiği kaynağa göre üç gruba ayrılırlar:
Kömür, linyit vb yakıtların destilasyonu ile üretilen yakıtlar
Ağır petrol bölümlerinden kraking ile elde edilen yakıtlar
Sentez uygulanarak elde edilen sıvı yakıtlar
GAZ YAKITLAR
Fosil kömürlerin damıtılması sonucunda elde edilen hava gazı ve jeneratör gazı, petrol
destilasyon ürünü olan küçük moleküllü
hidrokarbon karışımı yapısındaki gazlar, su gazı ve doğal yer gazlarıdır.
Organik kökenli maddelerin fermantasyonu (biyogaz) veya gazlaştırılması sonucunda da gaz yakıt üretebilmektedir.
YAKITLAR
Sıvı yakıtlar genel olarak;
1. Petrol esaslı yakıtlar 2. Alkol
3. Yağlar
Olmak üzere 3’e ayrılır.
SIVI YAKITLAR İLE KATI YAKITLARIN KARŞILAŞTIRILMASI
Birim kütle ya da hacim başına verdikleri enerji çok yüksektir.
Sıvı yakıtlarda yanma daha verimlidir. Bu nedenle sıvı yakıtların içerdikleri enerji çok çabuk olarak sıvı
enerjisine dönüşür.
Sıvı yakıtları taşıma, depolama ve miktarını ölçme daha kolaydır.
Isıl değerleri yüksek olduğundan depolama hacimleri küçüktür.
SIVI YAKITLAR İLE KATI YAKITLARIN KARŞILAŞTIRILMASI
Hava ile kolayca karıştırılabilir. Daha küçük hava fazlalık katsayısı ile çalışılabilir. Duman, hava kanalları,
vantilatör ve aspiratör gibi elemanlar daha küçük kapasite ve boyutlarda tasarımlanabilir.
Sıvı yakıtlarda yakacak kalitesindeki değişim daha azdır.
Sıvı yakıt yakma sistemlerinin ilk yatırım ve sonraki işletme giderleri daha düşüktür.
Sıvı yakıt yakan sistemlerin otomatik kontrolü daha kolaydır.
SIVI YAKITLAR İLE KATI YAKITLARIN KARŞILAŞTIRILMASI
Sıvı yakıt yakan kazanlar daha hızlı
devreye girer ve yük değişimlerini daha hızlı karşılarlar.
Sıvı yakıtlar yandıktan sonra kül
bırakmazlar. Sıvı yakıtlı sistemler temiz çalışırlar ve çıkan salınımlar çevre
açısından daha az zararlıdır.
FOSİL YAKITLAR
Fosil yakıtlar, kömür, petrol ve doğal gaz gibi yakıtlardır.
Günümüzde kullandığımız enerjinin pek çoğu fosil yakıtlardan sağlanmaktadır. Milyonlarca yıl boyunca bitkilerin ve hayvanların çürümesi ile fosil yakıtlar
oluşmuştur. Fosil yakıtlar delerek (sondaj) ve kazarak yeryüzüne çıkarılabilir.
Şu anda da yer altında ısı ve basınçla bu yakıtlar oluşmaktadır. Ancak fosil yakıtların oluşma hızı, tüketilme hızlarından çok daha düşüktür.
Bu nedenle fosil yakıtlar kısa süreçte yenilenmeyen enerji kaynakları olarak değerlendirilebilir.
FOSİL YAKITLAR
Özellikle nüfus artışı, şehirleşme ve
endüstrileşme bu yakıtlarla karşılanan enerji gereksiniminin artmasına neden olmaktadır.
Fosil yakıtların tükenmesi ve fiyatlarının devamlı artmasının yanı sıra yanmaları
sonucu çevreye verdikleri zararlar ve insan
sağlığı üzerindeki etkileri de önemlidir.
FOSİL YAKITLARIN ÜSTÜNLÜKLERİ
Bütün fosil yakıtların enerjisi güneşten
gelir. Bu bakımdan fosil yakıtların her biri esas olarak güneş enerjisi türevleridir.
Fosil yakıtların kullandığı güç tesislerinin tasarımı basittir.
Fosil yakıtlar gaz ve sıvı formda boru hatları ile taşınabilir.
Otomotiv sektöründe çok fazla petrol türevi
yakıtlar kullanılmaktadır.
Fosil yakıtların çıkarılma ve işlenmeleri daha kolaydır. Bu nedenle geleneksel olmayan diğer enerji türlerinden
daha ucuzdurlar.
Fosil yakıtlardan kendi başlarına çok fazla miktarda elektrik üretilebilir.
Her yere taşıma ve dağıtımları kolaydır
Fosil yakıt kullanılan güç tesisleri hemen her bölgede kolay bir şekilde tasarımlanabilir. Bu nedenle güç
istasyonlarında olabildiğince fazla miktarda yakıt stoklamak olanaklıdır.
Rezervlerinin fazla ve erişilebilirliklerinin kolay olması nedeniyle maliyetleri daha düşüktür.
FOSİL YAKITLARIN ÜSTÜNLÜKLERİ
Doğal gaz ve ham petrol gibi bazı fosil yakıtların taşınma sırasında sızıntı oluşması çevresel açıdan önemli
zararlara neden olur.
Oluşmaları uzun sürede gerçekleştiğinden yenilenemeyen özelliktedirler.
Ham petrol kullanımı denizlerden yayılan petrolün verdiği zarar gibi çevre kirliliği ve zehirlenmelere neden olabilir.
Ham petrol zararlı kimyasallar içerdiğinden yakıldığında hava kirliliğine neden olur.
Gelecekteki rezerv belirsizlikleri nedeniyle fosil yakıt fiyatları giderek artmaktadır.
Kömür yakılan güç tesisleri için fazla miktarda yakıt gereklidir. Bu nedenle düzenli bir biçimde kömür taşınması gereklidir.
FOSİL YAKITLARIN OLUMSUZLUKLARI
FOSİL KÖMÜRLER
Kömür çoğunlukla karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan az miktarda kükürt ve nitrojen içeren kimyasal ve fiziksel olarak farklı yapıya sahip bir maden ve kayaçtır.
Diğer içerikleri ise kül oluşturan inorganik bileşikler ve mineral maddelerdir. Bazı
kömürler ısıtılınca ergir ve plastik hale
geçer.
FOSİL KÖMÜRLER
İşlemler sonucunda katran, likör ve çeşitli gazlar elde edilebilmektedir.
Doğal katı yakıtlar sınıfından olan, antrasit, taş kömürü, esmer kömür ve linyit kömürü ve turba adlı yakıtlar genel olarak fosil kömürler olarak adlandırılır.
Bunlardan taş kömürü esmer kömür ve linyit
kömürü Türkiye’de en çok kullanılan kömürlerdir.
Zonguldak’ta çıkarılan taş kömürü sanayide en çok kullanılan kömür cinsidir.
FOSİL KÖMÜRLER
Linyit, kahverengi kömür de denilen ve
tamamına yakını termik santrallerde yakıt olarak kullanılan kömür sıralamasında en alt sırada yer alan bir kömür çeşididir. Linyitin ısıl değeri
düşük, içerdiği kül ve nem miktarı fazladır.
Buna rağmen yer kabuğunda fazla miktarda bulunduğundan başta Almanya, ABD gibi
gelişmiş ülkeler olmak üzere sıklıkla kullanılan bir enerji hammaddesidir.
FOSİL KÖMÜRLER
Linyit kömürü hemen hemen Türkiye’nin her yerinde çıkarılır. Linyit kömürü ve linyitin
oluşumu ilerlemiş bir türü olan esmer kömür, ısıl değeri bakımından diğerleri kadar zengin
değildir. Çoğu zaman çıkardıkları yerde kullanılırlar.
Esmer kömür dış görünüşü bakımından taşkömürüne benzese de taşkömüründen
aşağıdaki özellikleri bakımından ayırt edilebilir:
FOSİL KÖMÜRLER
Sırsız porselen üzerine taşkömürü ile
çizilmiş çizgi siyah, esmer kömürle çizilen ise kahverengidir.
Bu iki kömür cinsi toz haline getirilip derişik NaOH çözeltisi ile kaynatılırsa taşkömürü çözeltiyi boyamaz, esmer kömür ise
kahverengiye boyar.
FOSİL KÖMÜRLER
Linyit Türkiye’nin bir çok bölgesinde çıkarılan ve halen çıkarılmaya devam eden bir madendir.
Bu bölgelerden bazıları Kahramanmaraş- Afşin Elbistan, Ankara-Nallıhan İlçesi
(Çayırhan), Kütahya-Seyitömer-Tavşanlı,
Manisa-Soma, Muğla-Yatağan ve Adana-
Kozan ilçesidir.
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL YAPISI
Doğal katı yakıtların esas kısmını oluşturan fosil kömürler, organik ve inorganik kısım ise
kömürün külünü oluşturur.
Kömürün organik kısmı oluşumun daha ilk
devresinde bitkilerdeki alifatik, heterosiklik ve karbosiklik bileşiklerin biyolojik işlemlerle hümin maddesine dönüşmesi ve hümin maddesinin de yüksek basınç ve uzun süreli sıcaklık gibi ortam koşulları altında bir yoğunlaşma tepkimesine
uğrayarak karbona dönüşmesi sonucunda meydana gelir.
Kömür bir hidrokarbon değildir. Çünkü yapısında organik olarak bağlı oksijen, azot, kükürt gibi
heteroatomların bulunduğu moleküller de vardır.
Oksijen kömürün oluşum devresine göre
hidroksil, karbonil, karboksil oksijeni olarak veya oluşumu daha ileri kömürlerde heterosiklik
karbon-oksijen halkaları veya eter köprüleri şeklinde bulunabilir.
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL
YAPISI
Azot, kömüre bitkinin alkaloid, protein ve klorofil gibi bileşiklerinden geçmiş olup, genellikle
heterosiklik büyük moleküllerde görülür.
Kükürt ise kömüre yine bitki proteinlerinden geçmiştir.
Kükürt miktarı % 1’in üstünde olan kömürde kükürdün bir kısmı, inorganik pirit kükürdü halinde de bulunabilir.
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL
YAPISI
Hidrojen hem aromatik molekül hidrojeni hem de alisiklik ve alifatik olefin hidrojeni şeklinde bulunur.
Kömür külünün bileşiminde kömürün kaynağına, silis, alümünyum, demir,
kalsiyum, magnezyum ve alkali metallerin tuzları bulunur.
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL
YAPISI
Doğal katı yakıtların esas kısmını
oluşturan fosil kömürlerin çoğunluğu altılı halkalardan meydana gelmiştir.
Organik kısım kömürün yanabilen kısmını inorganik kısım ise kömürün külünü
oluşturur.
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL
YAPISI
Kömürün yapısında organik olarak bağlı, oksijen, azot, kükürt gibi heteroatomların
bulunduğu moleküller de yer aldığından bir hidrokarbon değildir.
Kömür külünün bileşimi yüzde miktarları kömürün kaynağına göre değişen silis,
alüminyum, demir, kalsiyum, magnezyum ve alkali metallerin tuzlarını içerir.
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL
YAPISI
ABD’de çıkartılan kömürlerin külünde bu maddelerin maximum yüzde miktarları:
Silis:30-60
Aluminyum oksit:10-14 Demir III oksit:3-30
Kalsiyum oksit:1-20
Magnezyum oksit:0.5-4 Titanyum oksit:0.5-3
Alkali metal oksitleri:1-4
FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL
YAPISI
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Kömür bir çok ülkede madencilik
çalışmalarının en önemli ürünü olmasının yanısıra birincil enerji kaynakları içerisinde de ilk sıralarda yer almaktadır.
Enerji hammaddeleri içinde önemli bir yere sahip olan kömür dünyada geniş
rezervlere ve yaygın tüketim alanlarına
sahiptir.
Kömürleşme süreci ve yataklanma, nem içeriği, kül ve uçucu madde içeriği, sabit karbon miktarı, kükürt ve mineral madde içeriklerinin yanı sıra jeolojik, petrografik, fiziksel, kimyasal ve termik özellikler yönünden kömürler çok çeşitlilik
gösterirler.
Bu durum bir çok ülkede kömürlerin birbirine benzer özellikler ve yakın değerler temelinde sınıflandırılmasını zorunlu kılmıştır.
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Kömür üretimi, kullanımı ve teknolojisinde ileri ülkeler öncelikle kendi kömürlerinin özelliklerine göre bir
sınıflama yaptıkları gibi uluslar arası genel bir sınıflama için ortak standartlar da geliştirmişlerdir.
Değişik tipte kömürlerin kullanım amaçlarına göre uluslar arası sınıflandırılmasında ilk olarak 1957 yılında çeşitli ülkelerden üyelerin oluşturduğu Uluslar arası kömür kurulunca bir çok ülkeden alınan örnekler üzerinde
yapılan çalışmalar Uluslar arası standartlar örgütü (ISO) tarafından da desteklenerek genel sınıflandırma
yapılmıştır.
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Bu sınıflandırmaya göre kömürler ısıl
değer, uçucu madde içeriği, sabit karbon miktarı, koklaşma ve kekleşme özelikleri
temel alınarak sert ve kahverengi kömürler olarak iki ayrı gruba ayrılmıştır:
Sert Kömürler
Kahverengi Kömürler
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Sert Kömürler
Islak ve külsüz bazda ısıl değeri 5700
kCal/kg’dan daha fazladır. Uçucu madde içeriği ısıl değer ve koklaşma özelliklerine göre alt sınıflara ayrılırlar.Bunlar
koklaşabilir kömürler ve koklaşmayan kömürler olarak ikiye ayrılır.
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Kahverengi Kömürler
Islak ve külsüz bazda ısıl değeri 5700
kCal/kg’dan daha düşüktür. Toplam nem içeriği ve ısıl değere göre alt sınıflara
ayrılırlar. Alt bitümlü kömürler ve linyit olmak üzere ikiye ayrılır.
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Uluslar arası kömür sınıflamasında kabul edilen diğer bir sınıflama ölçüsü ise rank sınıflamasıdır (kömürleşme derecesi sınıflaması).
Bu sınıflandırmada karbon içeriği temel
değişken olarak dikkate alınır. Yüksek ranklı kömürlerde uçucu madde içeriği düşük ranklı kömürlerde ise ısıl değer ölçüt alınarak
sınıflandırılma yapılmıştır.
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
Sınıflandırılmış kömürlerin içerdikleri, nem, uçucu kül, sabit karbon ve kül miktarı kaba analizle, kükürt, hidrojen, karbon, azot ve oksijen miktarları detay analizle, ısıl değer ise kalorimetre cihazları ile belirlenir.
KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI
PETROL
Petrol sözcüğü latincede taş anlamına gelen petra ile yağ anlamına gelen oleum
sözcüklerinden oluşmuştur.
Petrol terimi doğal durumda ve yer atından
çıkartılan işlenmemiş ham petrol anlamına gelir.
Ham petrol değişik molekül yapılarında olan hidrokarbonların karışımından meydana gelir.
Bütün petrollerin esas bileşenleri parafinler, naftenler ve aromatik hidrokarbonlardır.
PETROL
Petrol genellikle toprak altından derin kuyular açılarak çıkartılır.
Petrol akıcılığı oldukça az, kaygan, rengi koyu sarı ile siyah arasında değişen ve hoş olmayan ağır kokusu olan bir sıvıdır. Sudan hafiftir ve
suda erimez.
Özgül ağırlığı ortalama olarak 0.7-0.97 arasında değişir.
PETROLÜN KİMYASAL OLUŞUMU
Ham petrolün meydana gelişi ile ilgili bir çok teori vardır. Bunlardan günümüzde en geçerli olanı deniz dibine çöken küçük canlıların
kalıntılarının petrolü meydana getirdiğinin kabul edilmesidir.
Bu küçük canlıların ölü ve dirileri nehirlerin getirdiği çamur tabakalarının sürüklenmesi
sonucunda, denizlerin derinliklerinde birikirler.
Yüksek basınç ve sıcaklık altında çok uzun zaman kalarak mayalanmaları ile petrol
meydana gelir.
• Yüz milyonlarca yıl önce denizde yaşayan veya suların denize sürüklediği hayvan ve bitki kalıntıları anaerobik bir ortamda ısı, basınç ve mikroorganizmaların etkisiyle ham petrole benzer kerojeni meydana getirmiştir.
• Petrol yüksek sıcaklık veya basınç ortamında ısı alan tepkimeler sonucunda oluşur.
• Kerojen sonradan yukarı tabakalara doğru göç etmesi sırasında gittikçe değişmiş ve ham petrolü meydana getirmiştir. Bugünkü ileri tekniğe rağmen petrolün yer altındaki birikim yeri özellikle verimliliği kolayca
belirlenemez. Bu nedenle petrol arama ve çıkarması uzun zaman alan pahalı bir işlemdir.
PETROLÜN KİMYASAL OLUŞUMU
Petrolün kimyasal yapısı farklı uzunluklardaki hidrokarbon zincirlerinden oluşur.
Bu zincirler petrolün arıtım sürecinde damıtma yöntemi ile ayrıştırılarak benzin, jet yakıtı, gaz yağı gibi ürünler elde edilir.
Petrolün veya benzinin kısmi yanması karbon monoksit ve nitrik asit gibi zehirli gazların
yayılmasına neden olur.
PETROLÜN KİMYASAL OLUŞUMU
DOĞAL GAZ
Doğal gaz yerkabuğunun içindeki fosil kaynaklı bir çeşit yanıcı gaz karışımıdır. Bir petrol
türevidir.
Yakıt olarak önem sıralamasında ham petrolden sonra ikinci sırayı alır. Doğal gazın büyük
bölümü, metan gazı adı verilen hidrokarbondan oluşur. Diğer bileşenleri etan, propan, bütan
gazlarıdır. İçeriğinde çok az miktarda
karbondioksit, azot, helyum ve hidrojen sülfür bulunur.
DOĞAL GAZ
Doğal gazı oluşturan hidrokarbon bileşikleri yeraltındaki petrolün de
bileşenleridir. Doğal gaz geçmişte petrol üretimi sırasında ortaya çıkan yararsız bir atık olarak görülmüş ve petrol üretim
tesislerinde yakılarak uzaklaştırılmıştır.
Günümüzde ise oldukça değerli ve önemli
bir enerji kaynağı olarak sıklıkla evlerde ve
endüstrilerde kullanılmaktadır.
Dünyada ve Türkiye’de Doğalgaz
Dünya üzerinde Antartika dışında tüm kıtalarda doğal gaz üretilmektedir. Dünya’daki en büyük üretici Bağımsız Devletler Topluluğu’dur.ABD, Kanada, Hollanda ve İran önemli doğal gaz üreticileri ülkelerdir. Türkiye’de de sınırlı
miktarda doğal gaz çıkmaktadır. Türkiye doğal gazı Rusya ve İran’dan boru hattı ile Cezayir ve Nijerya’dan sıvılaştırılmış olarak deniz yoluyla satın alınmaktadır.
Doğal gazı en temiz ve en güvenli taşıma yöntemi boru hattı kullanımıdır.
İnsan Sağlığına Etkileri
Doğal gaz hidrojenle doymuş karbon molekülü ve bunun katlarıdır. Doğada serbest halde ve gaz fırında genellikle yer altında ve eser
miktarda havada bulunur.
Renksizdir, kokusuzdur.
Kaçakların insan burnu tarafından fark edilmesi için dağıtımdan önce yapay bir kimyasalla
harman edilir.
Bilinenin aksine doğal gaz insan için zehirleyici bir gaz değildir.
İnsan Sağlığına Etkileri
Solunduğunda kısa süre içinde baş dönmesi ve denge kaybı kısa bir süre sonra da bayılma ve ölüm gerçekleşir.
Bunun nedeni ise zehirlenme değil oksijen solunumunun durmasıdır. Doğal gazın havadan hafif olması sonucu solunduğunda ciğerlerde ince bir film tabakası oluşturup alveol yüzeylerini kaplar ve havayla teması keser.
Nefes alıp verme devam etse de oksijen ciğerler
tarafından emilemez ve beyindeki oksijen miktarının azalması sonucu önce baş dönmesi ve baygınlık
ardından da ölüm gerçekleşir.
İnsan Sağlığına Etkileri
Medyada ve halk arasında doğal gaz zehirlenmesi olarak geçen vakalar aslında boğulma vakalarıdır.
Kişi doğal gaza maruz kalmışsa hemen temiz havaya çıkartılmalı, yere sırt üstü yatırılıp gövde 450 yana
çevrilerek derin soluma yaptırılarak ciğer içindeki gazın dışarı çıkarılması sağlanmalıdır.
Doğal gaz doğada sıvı fazında bulunmaz.
Kaynama noktası -161.6 0C’dir.
254 litrelik doğal gaz yüksek basınç ile sıvı hale getirilerek 22 litreye kadar sıkıştırılabilir.
Bu sıvı faz ile temas oluşursa, deride ciddi soğuk yanıklar oluşur.
SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI
Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ham petrolün rafinerilerde damıtılması sırasında veya petrol yataklarının üzerinde bulunan doğal gazın
ayrıştırılması ile elde edilen ve basınç altında sıvılaştırılan renksiz, kokusuz, havadan ağır ve yanıcı bir gazdır.
Bir sızıntı durumunda gaz kaçağının hemen anlaşılması amacıyla rafineriler tarafından özellikle kokulandırılmıştır.
SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI
Ülkemizde kullanılan LPG’nin bileşimi genel olarak % 70 bütan ve % 30 propandır.
1 litre LPG gazlaştırıldığında normal koşullarda yaklaşık 250 litre gaz hacmine ulaşır.
LPG doğal gazın aksine havadan ağır
olduğundan sızıntı durumunda birikerek çöker.
Otogaz bütan ve propan gazlarının belirli oranda birleşiminden oluşan ham petrol ve doğal
gazdan elde edilen sıvılaştırılmış petrol gazının araçlarda yakıt olarak kullanılan formuna verilen isimdir.
Benzin ve motorin gibi petrol kökenli diğer
yakıtlara kıyasla emisyon seviyesi çok düşüktür ve çevresel açıdan daha az zararlı bir yakıttır.
SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI
Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) petroldaki en hafif hidrokarbonlardan meydana gelir. Normal hava koşullarında gaz basınç altında ise sıvı haline dönüşürler.
Kuyulardan petrol çıkarırken veya rafinerilerde petrol işlenirken, yan ürün olarak elde edilirler.
Ayrıca yer altındaki doğal gaz yataklarından da çıkarılır.
Bu gazlara basınç uygulandığında hacimleri 230-267 kat küçülür. Örneğin 267 m3 gaz sıvılaştırıldığında 1 m3 lük bir hacme sığar.
SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI
LPG’NİN KULLANIM ALANLARI
LPG ısınma, mutfakta yemek pişirme ve
araçlarda yakıt olarak kullanılır. Ülkemizde doğal gaz kullanımının yaygınlaştırılması ile ısınma ve mutfaktaki tüketim düşerken araçlarda kullanımı giderek yaygınlaşmıştır.
Araçlarda kullanılan ve otogaz olarak da
adlandırılan LPG mutfaklarda kullanılan tüpgaz ile karşılaştırıldığında bir miktar farklıdır.
Sıvılaştırılmış gazların motorlarda kullanılması işleyişte büyük bir değişikliği gerektirmez.
Motor yapısındaki farklı elemanları, özel bir
karbüratör, basıç azaltıcı regulatörler, solenoid valfler, vb den meydana gelir.
LPG’nin en önemli olumsuz tarafı bu gazları taşıma ve depolama giderlerinin sıvı yakıtlara kıyasla yüksek olmasıdır.
LPG’NİN KULLANIM ALANLARI
GENEL AMAÇLI KULLANIM YARARLARI
Lpg kullanım koşullarına uyulduğunda,
tüketicilerin güvenle kullanabileceği bir yakıttır.
Doğalgazın sağladığı bütün faydaları sağlayan ve herhangi bir merkezi alt yapı gerektirmeyen bir yakıttır.
Ambalajlanabilen ve taşınabilen bir yakıttır.
Diğer yakıt türlerine göre ısı değeri yüksek ve verimli bir yakıttır
FOSİL YAKITLARIN KİMYASAL YAPISI
Petrolden elde edilen sıvı yakıtların kimyasal yapıları C ve H bileşiminden oluşur.
Karbonun Hidrojenle yaptığı bu bileşiklere hidrokarbon denir.
Sıvı yakıtlar tüm organik maddelerden elde edilebilir. Ancak günümüzde en önemli doğal kaynak petroldür.
Hidrokarbonların kimyasal yapıları yakıtın
özelliklerini değiştirir. Bileşikteki hidrojen atom sayısı karbon atomuna kıyasla ne kadar fazla olursa yakıtın ısıl değeri o kadar artar.
Molekül ağırlığı fazla olan bileşiklerin uçuculuğu azdır. Organik bileşiklerden yapıları en basit olan hidrokarbonlar iki ana sınıfa ayrılarak incelenirler:
Alifatik hidrokarbonlar Aromatik hidrokarbonlar
FOSİL YAKITLARIN KİMYASAL
YAPISI
Hidrokarbonlar karbon atomlarının birbirine bağlanmış şekillerine göre sınıflandırılır.
Karbon atomlarının birbirine tek bağ ile
bağlandıkları bileşiklere doymuş, 2 veya 3 bağ ile bağlandıkları bileşiklere doymamış bileşikler denir.
FOSİL YAKITLARIN KİMYASAL
YAPISI
DOYMUŞ HİDROKARBONLAR
Bir tek zincirden meydana gelen hidrokarbonların birbirleriyle bir tek bağa bağlanmış moleküllerine parafin sırası veya doymuş hidrokarbonlar denir.
PARAFİNLER
Parafin sınıfı bileşiklerinin hepsi ham petrolde vardır ve motor yakıtlarının ana kısmını
meydana getirirler.
Karbon atomlarının birbirine bağlanmış şekline göre iki kısma ayrılır:
Normal Parafinler İzo Parafinler
DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR
Aromatlar
Motor yakıtı olarak önem taşırlar. Halka şeklinde yapıları çok sayıda çift bağlı karbon atomları
nedeniyle tutuşma meyilleri düşüktür. Kokuları keskin olduğundan aromatlar olarak
adlandırılırlar. Ana yapılarını benzen molekülü oluşturur. Genelde kömürden yapay olarak elde edilir.Benzine katılır. Kanserojen olduklarından katkı miktarı sınırlıdır.
DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR
Olefinler
Kolay parçalanamayan olefinler benzinli motorlarda kullanılır.
Tutuşma eğilimleri azdır. Tutuşma eğilimleri arttırılırsa dizel yakıt olarak kullanılır.
Fakat depolandıklarında zamanla reçineleşme yaptıklarından motor yakıtı olarak uygun
değillerdir.
FOSİL KÖKENLİ SIVI YAKIT ÜRETİMİ
Petrol çıkarıldığı durumda kullanılırsa çok sınırlı faydalanılacağı için, içindeki hidrokarbonlar
kısımlara ayrılarak kullanılma alanı genişletilir.
Böylece ticari değeri yüksek olan pek çok ürün elde edilir.
Petrolün kısımlara ayrılması rafinerilerde gerçekleşir.
Bu uygulama petrolün cinsine ve taşıdığı yabancı maddelere göre bir çok fiziksel ve kimyasal işlemi gerektirir.
Petrolden petrol gazı, gaz yağı, benzin, motorin, fuel oil, yağlama yağları, mum ve asfatik bitüm gibi çeşitli ürünler elde edilmektedir.
Sıvı yakıtlar genel olarak ham petrolün damıtılması ile elde edilirler.
Bununla birlikte damıtma ile az miktarda elde edilebilen bazı ürünlerin miktarını arttırmak amacıyla büyük
moleküllü hidrokarbonları parçalamak (kraking) veya temel elemanlar olan karbon ve hidrojeni birleştirerek yeni hidrokarbon molekülleri oluşturmak mümkündür.
Ayrıca bazı hidrokarbonların yapıları değiştirilerek istenilen kalitede benzin elde edilebilir.
FOSİL KÖKENLİ SIVI YAKIT ÜRETİMİ
KRAKİNG
Ham petrol 380
0C’nin üstünde ısıtılırsa hidrokarbonlar parçalanarak küçük
moleküllü hidrokarbonlara dönüşürler. Bu işleme kraking denir. Kraking yönteminde ilke büyük moleküllü ve kaynama derecesi yüksek olan hidrokarbonlar parçalanarak küçük moleküllü ve düşük derecede
kaynayan hidrokarbonları elde etmektir.
POLİMERZASYON
Kraking yönteminin tersidir.
Uygun basınç ve sıcaklık koşullarında uygun katalizörler kullanarak ve moleküllerin birbiriyle birleştirilerek polimerize edilmesine
polimerizasyon denir.
Böylece küçük moleküllü bileşiklerden büyük moleküllü bileşikler meydana
gelir.Polimerizasyon işlemi sonucunda damıtma benzinden polimerizasyon benzini elde edilir.
HİDROJENLEME
Kraking işlemi sırasında doymamış ağır hidrokarbonlara kimyasal olarak hidrojen ekleme işlemine hidrojenleme denir.
Hidrojenlemenin amacı, büyük molekülleri küçültmek/parçalamak ve her moleküle
hidrojen yığılması sağlamaktır.
BİYOYAKITLAR
Biyokütleden ısı enerjisi veya elektrik enerjisi üretmek amacıyla yakıt olarak yararlanılabilir.
Biyokütlenin enerji olarak değerlendirilmesinde ise katı, sıvı ve gaz yakıtlar elde etmek için çeşitli
teknolojiler kullanılır. Biyokütleden elde edilen
biyoyakıtlar fosil yakıtlarla birlikte karıştırılarak da kullanılabilir.
Ormanlardan, tarım ve balıkçılık ürünlerinden,
belediye atıklarından, tarım-sanayi, gıda sektörü ve gıda sektörünün ürün ve atıklarından üretilebilirler.
BİYOYAKITLARIN YARARLARI
Fosil kökenli yakıtların neden olduğu çevre kirliliğini azaltır
Egzoz emisyonlarının sağlık açısından risklerini en aza indirir
Enerji güvenliği sağlar ve enerjiye dışa bağımlılığı azaltır
Kırsal kalkınmanın gerçekleşmesine
yardımcı olur
YAKITLARIN ISIL DEĞERİ
Yakıtların esas maddesini organik karbon oluşturur. Organik karbonun oksijen ile
tepkimesi sonucunda ısı açığa çıkar.
Yakıtların birim kütle veya hacmindeki
enerji değeri ısıl değer olarak adlandırılır.
Üst ısıl değer
Alt ısıl değer
Yakıtların sürekli yanmasını sağlayan sıcaklığa yanma noktası denir.
Yakıtların çevreden aldıkları ısının etkisiyle kendi kendilerine alevlenmelerine parlama, parlamanın meydana geldiği sıcaklığa da parlama noktası
denir.
Sıvıların almaya karşı gösterdiği dirence viskozite denir.
