Enerji Kaynakları; Enerji ve Hampetrol (energy sources)

İnsanlığın petrolü kullanması yazılı tarih kadar eskidir. Eski kültürler petrolün yapıştırma ve su geçirmez özelliklerini keşfetmişler ve bundan yararlanmışlardır. Beş bin yıl önce Sümerler, duvar ve döşemelerde kullandıkları mozaiklerin içine asfaltla kakmalar yapmışlardır. Mısırlılar, cenk ve yarış arabalarını ziftle yağlamışlar ve mumyaları asfaltla tahnitleşmişler ve piramitlerin yapımında zift kullanmışlardır. Roman hatip Cicero bir hampetrol lambası yapmıştır. Güney Amerika yerlileri vücutlarını boyamada ve seremonilerinde yaktıkları ateşlerde petrol kullanmışlardır.

M. Ö. 1500 yıllarında buhurdanlarda çok yavaş yanan, tehlikeli patlamalara yol açmayan sıvı yağlar kullanıldı. Sonra bunun yerini, bugün kullandığımız gazyağlı fenerlerine benzeyen, kapiler etkisiyle alevlenebilen sıvının fitile çekilerek yandığı fitilli yağ lambaları aldı Yeraltındaki yağ kalıntılarını tuz kuyularında ilk keşfeden Çinlilerdir. M. Ö. 600’de Confucius, Tiberya sınırları boyunca 100 feet derinlikte su ve doğal gaz bulunduğunu yazmıştır; petrol ve gaz, kuyulardan bambudan yapılmış boru hatlarıyla taşınmıştır.

İlk petrol kuyusunun 4. yüzyılda (veya daha önce) Çin’de açıldığı, derinliğinin 800 feet kadar olduğu ve sondajın bambulara bağlanmış kazıcı bazı uçlarla yapıldığına dair yazıtlar vardır.

8. Yüzyılda yeni kurulmakta olan Bağdat sokakları, bölgedeki doğal yataklardan kolaylıkla çıkarılabilen katranla kaplandı. 9. Yüzyılda Azerbaycan Baku’de hampetrol işlemesine başlandı ve nafta denilen hafif fraksiyon elde edildi. Bu bölgeler 10. yüzyılda coğrafyası Masudi, 13. yüzyılda Marco Polo tarafından tanımlandı.

Romalılar, savaşlarda silah olarak alevlenebilen kaplar kullandılar. M. S. 1500’lü yıllarda Leonardo da Vinci hayali bir sondaj makinesi çizdi, Çinliler 2000 feetten daha derine inen kuyular kazdılar.

Rus Çarı Büyük Petro, 1723 yılında İran’ın Baku Hanlığını ele geçirdikten sonra petrol önemli bir ticari mal oldu; özel kuruluşlara petrol arama, rafinasyon ve satış izni verdi.

1800’lü Yılların başında Amerika’da özel sektör kurdukları barajlar yoluyla petrolü su üstünde yüzdürerek batı Pensilvanya'da Oil Creek (Petrol Körfezi) diye adlandırılan bir alana taşıdılar. Su yüzeyinde toplanan petrol, suya daldırılan battaniyelere emdirilip alınarak galonu 2 dolara satıldı.

Nafta, ilk su geçirmez yağmurlukların yapımda kullanılan temel madde oldu; 1823’de Britanya’da, naftada çözünmüş lastikle kaplanarak normal pamuklu kumaşlardan su geçirmez kumaşlar imal edildi.

Doğal gazlı sokak lambaları 1816’da önce İngiltere’de, sonra Baltimore ve Maryland’de devreye girdi. Beş yıl sonra William Hart Amerika’nın ilk başarılı sondaj kuyusunu Fredonia, New York’ta (27 feet derinlikte) açtı. Fakat, sokak aydınlatmasında doğal gazın yaygınlaşmasına karşın, evler ve işyerlerindeki aydınlatmada hala balina yağı kullanımı devam etti. 1840’larda balina neslinin azalmasıyla yağ fiyatlarının çok yükselmesi, alternatif daha ucuz bir madde ihtiyacını doğurdu. İlk modern petrol kuyusu sondajı, 1848’de Baku’nün kuzey doğusunda Aspheron Peninsula’da Rus mühendis F.N. Semyenov tarafından yapıldı.

Modern petrol tarihçesi 1853 yılında petrolün distilasyon prosesinin keşfiyle başlar; hampetrol, Polonyalı bilim adamı Ignacy Lukasiewicz tarafından distillenerek gazyağı elde edildi. Ertesi yıl güney Polonya’da Krosno yakınındaki Bobrka’da ilk "rock oil" ("petr-oleum") madeni çıkarıldı ve bir distilasyon sisteminden oluşan ilk rafineriyi yine Ignacy Lukasiewicz Ulaszowice’de kurdu. Bu keşif dünyada hızla yayıldı ve Meerzoeff ilk Rus rafinerisini Baku’de 1861’de kurdu.

İlk ticari petrol kuyusunu ise 1858 yılında Kanada Ontario’da James Miller Williams açtı. Amerikan petrol endüstrisi Edwin Drake'in Titusville, Pennsylvania yakınında 1859’daki petrol yatağı keşfiyle başlar.

Kaliforniyalılar, doğal sızıntılarından hampetrolü distilleyerek ayırdılar ve dini yerlerin aydınlatılmasında kullandılar. O sıralarda, eczacı ve tuz madencisi Samuel Kier Pensilvanya hampetrolünü rafine ediyor ve yaralar, isilik, sivilceler, kaşıntılar ve diğer cilt sorunları için mucize ilaç olarak satıyordu. Nihayet birisi Kier’in mucize ilacını Yale Üniversitesindeki kimyacılara gönderdi. Araştırmalar sonucu ilacın tedavi edici özelliğinin olmadığı, maddenin rafine edilmiş, şimdi gazyağı denilen bir ürün olduğu rapor edildi.

Gazyağı lambalarının keşfi (1854), İlk Amerikan petrol şirketi, Pennsylvania Rock Oil Company’nin oluşumuna yolaçtı. Beş yıl sonra demiryolu kondüktörü Edwin Drake Titusville’de (Pennsylvania) bir kuyu açtı ve 70 feet derinlikte petrol buldu. Modern petrol endüstrisinin ‘doğumu’ olarak nitelendirilen çıkarılan ‘siyah altın’ın varili 20 dolara satıldı. Drake’in tek kuyusundan elde edilen petrol, Romanya’nın 1650’de açtığı ve Avrupa’nın ana petrol kaynağı olan sığ rezervuarlardan sağlanan, tüm ticari üretimini aştı.

1910 Yılına kadar dünyanın çeşitli bilgelerinde endüstriyel üretime elverişli petrol sahaları keşfedildi;  Kanada, Hollanda Doğu Hint Adaları (Sumatra, 1885), İran (1901), Peru, Venezüella ve Meksika.

İç yanmalı motorların keşfi petrol ürünlerine olan gereksinimi artırdı. 1900’lerin ilk yıllarında otomobillerde benzinli motorların kullanılmasına kadar benzin, hampetrolden distilasyonla gazyağı elde edilirken çıkan bir atık maddeydi. Daha sonra benzin ve dizel yakıtlarıyla çalışan çiftlik araçları yapımına yönelindi ve bunların kullanımı yaygınlaşarak ziraatta yüksek verimlere ulaşıldı.

Petrolün keşfi ve hızla gelişen rafinasyon yöntemleriyle üretilen yakıtlar, 1950 yıllarına kadar dünyadaki en önemli yakıt olan kömürün yerini almaya başladı.

Bilim adamları daha ileri rafinasyon yöntemleriyle petrolden sentetik kimyasal maddelerin (petrokimyasallar) elde edilebilmesi için araştırmalara başladılar; zirai ürün verimini artıran suni gübre maddeleri ve ilaç sanayii için sulfa ilaçların üretiminde kullanılacak maddeler elde edildi, ipeğin yerini alan ilk sentetik madde, naylon üretilerek çorap yapımında kullanıldı.

Doğal gaz ne olduğu anlaşılmadan önce insanlara gizemli bir olay gibi görünmüştür. Yeraltındaki gaz sızıntılarının, örneğin şimşek çakması nedeniyle yanmaya başlamasını pek çok medeniyet hayret ve şaşkınlıkla karşılamış ve bu olaylar, yerin derinliklerinden yaratılan bir işaret kabul edilerek pek çok batıl inancın kökü olmuştur. Bu tip alevlerin en meşhur olanı antik Yunanistan’daki Parnasus dağında (M.Ö. 1000 dolayları) bir çoban tarafından görülmüş ve bunun bir kehanet olduğu düşünülerek alevin oluştuğu yere bir mabet yapılmıştır. Mabette Delhi Kahini olarak bilinen bir kadın papaz oturur ve alevden yayılan kehanetleri bildirirdi. Bu gibi alev kaynakları Hindistan, Yunanistan ve Eski İran inançlarında doğa üstü güçler olarak kabul edilmiştir. M.Ö. 500 yıllarında Çinliler bu alevlerden yararlanmaya başlamışlardır; gaz sızıntılarının bulunduğu alanları belirleyerek bambulardan boru hatlarıyla gazı çeşitli bölgelere taşımış ve deniz suyunu ısıtarak tuzundan arındırıp içme suyu elde etmişlerdir.

Kömürden elde edilen doğal gaz evleri ve sokakları aydınlatmada ilk olarak Britanya’da (1785) daha sonra Amerika’da (1816) kullanıldı. Ancak kömür yataklarından “üretilen” doğal gaz, yeraltında doğal olarak “oluşan” doğal gaz kadar verimli değildir ve çevre kirliliği yönünden de olumsuz bir yakıttır.

Amerika’da doğal gaz endüstrisi 69 feet derinliğinde ilk yer altı doğal gaz kuyusunun Edwin Drake (1859) tarafından açılmasıyla başladı. 1885’de Robert Bunzen hava+doğal gazla yanan ve ısıtma ve yemek pişirmede güvenle kullanılan Bunzen bekini yaptı. Sıcaklık ayarlamalı termostatik sistemlerin keşfedilmesiyle doğal gazın ısıtma potansiyelinden daha fazla yaralanılmaya başlandı. Doğal gaz taşımacılığı 1891’de boru hatlarıyla başladı ve dolayısıyla kullanımı da evler, iş yerleri, sanayi, elektrik üretimi gibi alanlarda da hızla genişledi ve gelişti. Geliştirilen güvenli taşıma ve depolama yöntemleri doğal gazın popüler bir enerji kaynağı olmasını sağladı.


ENERJİ KAYNAKLARI VE HAMPETROL

Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) 2000-2030 dönemini kapsayan enerji projeksiyonu, enerji kullanımının artacağı, fosil yakıtların enerji kaynakları arasında bugün olduğu gibi başat olmaya devam edeceği ve gelişmekte olan ülkelerin enerji tüketimlerinin gelişmiş ülkelere hızla yaklaşacağı yönündedir.

Global enerji talebinin 2000-2030 arasında yıllık ortalama %1.7 oranında artarak ~15.3 milyar ton petrol eşdeğerine ulaşacağı tahmin edilmektedir (Tablo-1.1). Bu miktar bugünkü talebin 2/3 si dolayındadır. Son 30 yıldaki yıllık talep artışının %2.1 olduğu düşünülürse, artış hızının düşeceği söylenebilir.

Fosil yakıtları enerji talebindeki artışın yaklaşık %90’ını karşılayarak birincil enerji kaynağı olma özelliğini koruyacak, global enerji talebi 2000 yılındaki günde 75 milyon varil değerinden, yıllık %1.6’lık artışla 2030’da günde 120 varile yükselecektir. Talep artışının dörtte üçünün taşımacılık sektöründen kaynaklanacağı tahmin edilmektedir. Kara, deniz ve hava taşımacılığında petrol ürünleri kullanımı tercihi devam edecek, dolayısıyla tüm bölgelerde, özellikle de gelişmiş ülkelerde hafif ve orta distilat ürünlere olan talep artarken çoğunlukla endüstride kullanılan ağır ürünler talebinde azalma görülecektir.

Tablo-1: Dünya Enerji Talebi, Mtpe


1971
2000
2010
2030
Ort. yıllık artış (2000-2030), %
Kömür
1449
2355
2702
3606
1.4
Petrol
2450
3604
4272
5769
1.6
Gaz
895
2085
2794
4203
2.4
Nükleer
29
674
753
703
0.1
Hidro
104
228
274
366
1.6
Diğer Yenilenir
73
233
336
618
3.3
Toplam
4999
9179
11132
15267
1.7




Şekil-1: Enerji kaynaklarının dağılımı