Kömür, elektrik üretimi, çelik üretimi ve çeşitli endüstriyel işlemler için hayati öneme sahip bir fosil yakıttır . Bu derste kömürün oluşumu, türleri, kullanımı ve çevresel etkisi incelenmektedir.
Milyonlarca yıl önce bataklıklarda yaşayan bitkilerin kalıntılarından oluşan kömür. Zamanla bitki materyali katmanları çamur ve su ile kaplandı ve bu organik materyal yüksek basınç ve sıcaklık altında hapsedildi. Kömürleşme olarak bilinen bu süreç, bitki materyalini biyokimyasal ve fiziksel değişikliklerle kömüre dönüştürür. Kömürleşmenin ana aşamaları arasında artan düzeyde karbon içeriği ve enerji potansiyeli temsil eden Turba, Linyit, Bitümlü ve Antrasit yer alır.
Kömürün başta elektrik üretimi olmak üzere endüstriyel işlemlerde hammadde olarak çeşitli uygulamaları vardır. Enerji santrallerinde kazanlardaki suyu ısıtmak için kömür yakılarak buhar oluşturulur. Buhar, jeneratörlere bağlı türbinleri döndürerek elektrik üretir. Kömür, yüksek fırınlarda demir cevherinden demir üretiminde hem yakıt hem de indirgeyici madde olarak görev yaptığı çelik endüstrisinde de önemlidir.
Kömür kullanımının önemli çevresel etkileri vardır. Kömürün yanması, kükürt dioksit ( \(SO_2\) ), nitrojen oksitler ( \(NO_x\) ) ve partikül madde dahil olmak üzere kirletici maddeler açığa çıkararak hava kirliliğine ve sağlık sorunlarına katkıda bulunur. Kömür yanmasının en endişe verici yan ürünü, küresel ısınma ve iklim değişikliğinden sorumlu bir sera gazı olan karbondioksittir ( \(CO_2\) ). Bu etkileri azaltmaya yönelik tedbirler arasında zararlı emisyonları azaltmayı amaçlayan temiz kömür teknolojilerinin kullanımı ve yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş yer alıyor.
Kömürün özellikleri türüne göre değişmektedir. Örneğin linyitin antrasite göre daha fazla nem ve daha az karbon içermesi enerji içeriğini ve yanma şeklini etkiler. Bu özellikler laboratuvar ortamında nem içeriği, uçucu madde, sabit karbon ve kalorifik değer (enerji potansiyeli) gibi parametreler ölçülerek niceliksel olarak değerlendirilebilir.
Kömür madenciliği, yerüstü (açık ocak) veya yer altı madenciliği yoluyla kömürün topraktan çıkarılmasını içerir. Yeraltı madenciliği daha maliyetli ve tehlikeli olsa da, kömür damarlarının yüzey madenciliği için çok derin olması durumunda gereklidir. Kömür madenciliğinde kazaları önlemek için gazın (metan) izlenmesi ve bir yanma tehlikesi olan kömür tozunun yönetilmesi de dahil olmak üzere önemli güvenlik önlemleri alınması şarttır.
Bol rezervlere ve küresel enerji üretimindeki mevcut rolüne rağmen kömürün geleceği, çevresel kaygılar ve yenilenebilir enerji kaynaklarının hızlı gelişimi nedeniyle zorluklarla karşı karşıyadır. Dünyanın dört bir yanındaki ülkeler, kömürün ekonomik faydalarını karbon emisyonlarını azaltma ve iklim değişikliğiyle mücadele etme ihtiyacıyla dengelemek için çalışıyor. Bu, daha verimli kömür teknolojilerine yatırım yapmayı ve kademeli olarak sürdürülebilir enerji sistemlerine geçişi içeriyor.
Fosil yakıt olarak kömür, endüstriyel gelişmenin ve enerji üretiminin temel taşı olmuştur. Oluşumu, türleri ve uygulamaları bu doğal kaynağın karmaşıklığını ve çok yönlülüğünü vurgulamaktadır. Ancak kömür kullanımının çevresel etkileri, fosil yakıtlara olan bağımlılığımızın dikkatli bir şekilde yeniden değerlendirilmesini gerektirmektedir. Teknolojideki ilerlemeler ve yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş, sürdürülebilir bir gelecek için hayati önem taşıyor.
