GAZ HİDRAT BİLGİ NOTU

  • 07.09.2020
  • 13:26
Sosyal Medyada Paylaş!

Gaz Hidratlar konusunda BAU Mühendislik Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü tarafından hazırlanan bilgi notunun referanslarla birlikte güncellenen versiyonu ile aşağıdaki sunulmuştur.

 

  1. Gaz hidrat nedir?

 

Gaz hidratlar, ağırlıklı olarak metanın (doğal gazın) etrafının su molekülleri tarafından bir kafes biçiminde sarmaladığı buza benzeyen kristal katılardır [1]. En yaygın hidrat oluşturan gaz metandır. Metan hidrat yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta metan gazının buz içine hapsedilmiş halidir. Hapsedilen metan gazı yeryüzünün derinliklerinde bulunan metan stoklarının veya deniz diplerinde oluşan tortullar ile beslenen bakterilerin çıkardıkları gazdır. Okyanus tabanının altındaki çökeltilerde ve karada permafrost altında bulunurlar [2]. Katı haldeki 1 m3 gaz hidrat gaz haline geçtiği zaman 164 m3 doğal gaz elde edilebilir.

 

 

  1. Gaz hidrat nasıl çıkarılır?

 

Gaz hidratın nasıl çıkartılıp bir enerji kaynağı olarak üretiminin yapılması üzerinde uzun yıllardır çalışmalar yapılmaktadır. Metan gazının hidrat rezervlerinden nasıl üretileceği net olarak belirlenmiş değildir. Önerilen yollardan biri hidrat rezervinin altında yer alan doğalgaz rezervine bir sondaj kuyusu açmaktır. Rezervuardan gaz alındıkça üstte kalan hidratın bir kısmı bozulacak ve daha fazla metan gazı ortama salınmış olacaktır. Ayrıca doğrudan hidrat tabakasına açılacak bir sondaj kuyusu da basınç düşmesine neden olacağından bu yöntemle de metan elde edilebilmektedir. Bunlardan başka eğer iki kuyu açılması tercih edilir ise, birinci kuyudan buhar, sıcak su veya antifiriz malzeme gönderilerek hidrat tabakasının erimesi ve metan gazının da ikinci kuyudan alınması mümkün olabilir. En çok işe yarayacağı düşünülen yöntemlerden biri de basınçsızlaştırma, yani hidrat kaynaklarının üzerindeki basıncı azaltarak metan gazı elde etmektir. Diğer bir yöntem  ise gaz etrafındaki su molekülleri kafesini kırmak için karbondioksit enjekte edilmesidir.[3]

 

 

  1. Gaz hidratın önemi nedir?

 

Gaz hidratların önemli avantajları bulunmaktadır. Doğada buz halinde bulunan bu maddenin, çok önemli bir yakıt olma potansiyeli vardır. İçerdiği gazın hacmi, metan hidrat kristallerinin başlıca fosil yakıt türleri arasına girmesine sebep olacaktır. Metan zengini olan bu bileşik, iklim değişikliği karşısında da önemli bir çözüm olabilir. Çünkü doğal gaz kömür ve petrole göre çok daha temiz ve karbondiyoksit salımı daha az olan bir enerji kaynadığıdır. Dolayısıyla bu gaz hidratın enerji kaynağı olarak kullanılmasıyla daha az karbon salımı olacak ve küresel ısınma büyük oranda yavaşlatılmış olacaktır. Tüm bu etkilerinin yanında doğada bir çok canlı için yaşam ortamı oluşturmaktadır.

 

 

  1. Türkiye’nin gaz hidrat potansiyeli nedir?

 

Karadeniz bölgesinin derin deniz yataklarında gaz hidrat rezervleri 71,8 trilyon m3 olarak öngörülmüştür. Fakat yapılan araştırmalarda çıkartılabilecek miktarın ise 13,6 trilyon m3’ünün gaz olarak kullanılabileceği öngörülmektedir. Bu hidratların ne kadarının üretilebilir olduğu ve teknolojik/jeolojik sebeplerden efektif olarak üretilebileceği henüz net tahmin edilememektedir. Doğal gaz ile denklik miktarına bakacak olursak Karadeniz’de bulunan rezervlerin Türkiye’nin yaklaşık olarak 272 yıllık gaz ihtiyacını karşılayabileceği sonucu çıkartılabilir. Doğu Akdeniz’de ise bunun 2 katı rezerv olduğu düşünülmektedir. [4].

 

 

  1. Gaz hidratın Türkiye için ekonomik değeri nedir?

 

Sayın cumhurbaşkanımızın açıklamasıyla Tuna-1 ile keşfedilen 320 milyar m3 doğal gazın ekonomik değerini anlamak için şu hesaplamayı yapabiliriz. Bu miktarda doğal gazın enerji miktarını m3 başına 11 kWh şeklinde düşünürsek sadece Tuna-1 kuyusu Türkiye’nin tüm fosil yakıt (kömür, doğal gaz, petrol) ihtiyacını dışarıdan hiç ithalat yapmadan yaklaşık 5 sene karşılayabilecek durumdadır. Türkiye doğal gazda %99, petrolde %94, kömürde is %97 dışa bağımlı olduğu için bu bulunan miktar hem dışa bağımlılığımızı azaltacak, hem ithalat için dışarı giden ekonomik kaynaklarımızı koruyacak, hem de kömür ve petrol gibi kirletici enerji kaynakları yerine doğal gaz kullanmamız sera gazı emisyonlarımızı azaltarak bizi iklim değişikliği konusunda öncü çözüm ülkelerinden biri yapacaktır [5].

 

 

  1. Gaz hidratın Türkiye için iklim değişikliği açısından önemi nedir?

 

1 GJ enerji vermek için doğal gaz yaklaşık 56 kg CO2 salarken bu miktar petrol için yaklaşık 73 ve kömür için de ortalama 100’dür. 5 sene boyunca kömür ve petrol yerine sadece doğal gaz kullanılması halinde CO2 emisyonlarında büyük bir azalma olacaktır. 2018 senesinde ülkemizde kömürden kaynaklı 151,45 milyon ton ve petrolden kaynaklı 116 milyon ton CO2 emisyonunun doğalgaz kullanımı ile nasıl azalabileceğini ortalama olarak hesaplayabiliriz. 2018 verileriyle yaptığımız bu hesaplama 5 sene kömür ve petrol yerine doğal gaz kullanmanın ülkemizin CO2 emisyonunu tahmini olarak toplam 510 milyon ton azaltabileceği görülebilir [6-8].

 

Kaynaklar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Gómez, Darío R., John D. Watterson, Branca B. Americano, Chia Ha, Gregg Marland, Emmanuel Matsika, L. N. Namayanga, B. Osman-Elasha, JD Kalenga Saka, and K. Treanton. “IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories.” Institute for Global Environmental Strategies, Kamiyamaguchi Hayama, Japan (2006).