1698’de buhar makinesi ilk icat edildiğinde, yakıtı kömürdü. Kömür, yüzlerce ve binlerce yıldır insanlık için önemli bir yakıt kaynağı olmuştur. Bu karbon açısından zengin, birincil fosil yakıt, bilindiği andan itibaren insan uygarlığına güç sağlamıştır. Daha fazla ilerlemeden önce, öncelikle kömürün ne olduğunu ve kömürün nasıl oluştuğunu tanımlamaya çalışmalıyız. Ayrıca bu fosil yakıtın elektriğe nasıl dönüştürüldüğünü ve kömürün yenilenebilir bir kaynak olup olmadığını da öğreneceğiz .

Madenlerden çıkarılan siyah kaya benzeri malzemeye hepimiz aşinayız. Belgesellerde ve filmlerde bunun buhar makinelerini yakmak için kullanıldığı sıklıkla görülür. Peki bu siyah kaya nedir? Bu kömür. Birincil fosil yakıt kaynağı olarak kullanılan tabakalı, karbonca zengin, siyah-kahverengimsi tortul kayaçlara kömür denir.

Yanıcıdır ve bu nedenle birincil fosil yakıt olarak kullanılır. Kömür ayrıca, çeşitli bitki kalıntılarının yeraltında zamanla sıkıştırılmasıyla oluşan hacimce %70 veya daha fazla (veya ağırlıkça %50 veya daha fazla) karbonlu malzeme içeren bir kaya olarak da tanımlanabilir.

Üç ana faktöre dayanan çeşitli kömür türleri vardır :

• Kömür oluşturan bitki materyalinin türü (bu, kömür türünü tanımlar)
• Durulama derecesi (bu, kömür derecesini tanımlar)
• İçinde bulunan safsızlıkların aralığı (bu, kömür derecesini tanımlar)

Burada ilginç bir gerçek belirtilebilir. Yüzüklerde ve kolyelerde parıldayan elmas ve kalemlerimizi dolduran grafit kömürün çeşitleridir. Evet, doğru okudunuz! Basınca ve nem vb. birkaç başka faktöre bağlı olarak kara kömür grafite ve ayrıca parlak ve değerli elmaslara dönüşür.

Tüm bunları göz önünde bulundurarak, kömürün çok yönlü bir araç olduğu rahatlıkla söylenebilir. Kömürün nasıl oluştuğunu ve kullanıma sunulduğunu bir sonraki bölümde detaylı olarak öğreneceğiz.

Kömür Nasıl Oluştu?

Başlamadan önce, dünyamızın yaklaşık 4,5 milyar yaşında olduğunu hatırlamalıyız. Ve bitki kalıntıları yerin altına gömüldükçe ve yıllar boyunca muazzam basınç ve ısıya maruz kaldıktan sonra nihayet kayalara dönüştüğü için milyonlarca yıl boyunca oluşturduğumuz kömür rezervleri. Bu kayalar hasat edildiğinde, yangınları güçlendirmek için yakıt olarak kullanılabilir. Bu, sürecin kısa bir özetidir. Şimdi süreci daha ayrıntılı olarak inceleyelim.

Milyonlarca yıl geriye dönüp bakarsak, yeryüzünün ormanlar, bataklıklar ve daha fazlasıyla ya da sadece bitkilerle kaplı olduğunu görürüz. Zamanla bitkilerden yapraklar düşerken bazı bitkiler de ölüp toprağa düştü. Zaman geçtikçe bu malzemeler çürüdü ve yıllar geçtikçe üzerlerine yeni toprak katmanları , katman katman, yavaş yavaş eklendi. Sonuç olarak, çürümüş bitki kalıntıları yer altına itildi.

Yeraltında kaldığı için, çürüyen tüm malzeme, üzerindeki tüm toprak katmanlarından muazzam bir basınca maruz kaldı. Bu basınç sonucunda çürüyen bitki kalıntıları nem salmaya başlamıştır. Ayrıca artan basınç nedeniyle yer altı sıcaklığının da oldukça yüksek olduğunu unutmamalıyız. Bunlar kömürün oluşum sürecine katkıda bulunur.

Böylece milyonlarca yıl boyunca çeşitli kömür türleri nihayet oluşmuş ve çıkarılmaya hazır hale gelmiştir. Şimdi her kömürün aynı olmadığını anlamalıyız.

Esas olarak kömürün karbon içeriğinin miktarına bağlı olarak, üç ana kömür çeşidi vardır :

• Linyit kömürü –  bu, kömürün en düşük derecesidir. Kahverengimsi siyah renklidir. Elektrik üretimi için kullanılır. Ayrıca kullanıldığında en zararlı olanıdır.
• Bitümlü kömür –  bu, iyi şekillendirilmiş bir kömür çeşididir. Çoğunlukla siyah renktedir, ancak bazen siyahımsı kahverengi de olabilir. İyi biçimlenmiş koyu ve donuk bantlara sahiptir. Buhar-elektrik üretimi ve kok oluşumu için kullanılır.
• Antrasit –  bilinen en yüksek kömür sınıfıdır. Bu çeşitlilik kesinlikle parlak siyah renktedir. Kullanıldığında en az zararlı olanıdır. Daha çok evsel ve ticari mekanların ısıtılmasında kullanım alanı bulmaktadır.

Bu ana kategorilerin dışında, başka bazı kömür türleri de vardır. Bunlar:

• Turba 
• Jet
• alt bitümlü
• Grafit
• kanal kömürü

Her kömür türünün kendine özgü özellikleri vardır. Her türün kendi kullanımı vardır. Aslında kullanılmayan ya da insanlığa faydasız denilebilecek hiçbir kömür türü yoktur. Artık kömürün en önemli kullanım alanlarından biri elektrik üretimidir. Sonraki bölümde, madencilikle elde edilen kömürün nasıl mükemmel elektriğe dönüştürüldüğünü öğreneceğiz.

Kömür Elektriğe Nasıl Dönüştürülür?

Elektrik olmadan modern uygarlığın hiçbir anlamı yoktur. Kömür olmadan elektrik üretimi biraz bozulur. Dolayısıyla, yalnızca daha önceki uygarlıklara (tamamen kömürle çalışan) güç sağlayanın değil, aynı zamanda modern uygarlığımıza da (belirli bir dereceye kadar) güç sağlayan şeyin temel olarak kömür olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz.

Elektrik üretimi günümüzde tamamen kömüre bağlı olmasa da, üretiminin önemli bir kaynağını oluşturduğunu söyleyebiliriz. Küresel olarak üretilen elektriğin yaklaşık %38’i kömüre bağımlıdır. Bununla birlikte, aklımızda bir soru ortaya çıkıyor. Kömür tam olarak elektriğe nasıl dönüştürülür? Adımlara daha yakından bakalım:

1. Enerji santrallerinde elektrik üretimi amacıyla buhar veya termik kömür kullanılmaktadır. Önce ince bir toz haline getirilir. Bu, yüzey alanının artması ve kömürün daha kolay yanmasını sağlamak için yapılır.
2. PCC’de, yani Pulverize Kömür Yakma Sistemlerinde, bu ince toz haline getirilmiş kömür daha sonra bir kazanın yanma odasına üflenir.
3. Bu haznede kömür çok yüksek sıcaklıklarda yakılmaktadır.
4. Kazanın çevresinde içi su dolu borular vardır. Yanma prosedüründe üretilen ısı bu suyu buhara dönüştürür. Bu buhar çok yüksek basınca sahiptir.
5. Bu buhar daha sonra birkaç kanatlı türbinlerden geçirilir. Sonuç olarak, bu kanatlar yüksek hızda döner.
6. Türbinlerin bir ucuna sıkıca sarılmış telli bir jeneratör yerleştirilmiştir. Bunlar, bir manyetik alan oluşturarak elektriği üretir.
7. Buhar daha sonra yoğuşturulur ve kazanda yeniden kullanılır.
8. Üretilen elektrik voltajı daha sonra transformatörler yardımıyla yükseltilir (yaklaşık 400.000 volt) ve ardından elektrik hattı şebekeleri aracılığıyla iletilir.
9. Tüketim yerine yaklaşıldığında, ev ve ofislerde güvenli tüketim için gerilim düşürücü transformatörler yardımıyla 100-250 volta düşürülür.

 Kömür Yenilenebilir Bir Kaynak mı?

Bu sorunun basit cevabı “Hayır” dır. Kömür rezervlerinin oluşması için birkaç milyon yıl gerektiği göz önüne alındığında, kömürün yenilenemez bir enerji kaynağı olduğunu söylemek daha doğru olur. Ölülerden ve çürüyen bitki kalıntılarından kömür oluşturmak yaklaşık 100 milyon ila 400 milyon yıl sürer. Kömür, insanoğlunun bildiği en önemli fosil yakıtlardan biridir.

Ateşin keşfinden bu yana kömür, birçok insan uygarlığının inşasında etkili olmuştur. Ancak kömür yenilenemeyen bir kaynak olduğundan ve tüm insanlık ona bağımlı olduğundan, onu yasal olarak kullanmamız tavsiye edilir. Ancak o zaman biz ve gelecek nesiller rahat bir hayat sürdürebileceğiz.

Çözüm

Son olarak, kömürün insanlığın hayatta kalması için kesinlikle gerekli olduğu söylenebilir. Tüm kömür türleri eşit derecede önemlidir. Unutmamamız gereken tek şey, yenilenemez bir kaynak olduğu ve bu nedenle onu akıllıca kullanmamız gerektiğidir.