HAVA KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ. Yrd. Doç. Dr. Serpil SAVCI

Transkript

1 HAVA KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ Yrd. Doç. Dr. Serpil SAVCI

2 YAKITLAR

3 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.

4 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.

5 YAKIT ÇEŞİTLERİ Cisimlerin yakıt olarak tanımlanabilmesi için; Yandığında sağlığa zararlı olmaması Doğada bol miktarda bulunması Tehlike oluşturma olasılığı olmaması Ucuz olması

6 KATI YAKITLAR Üç gruba ayrılır: Doğal Katı Yakıtlar Yapay Katı Yakıtlar Biyokütle Katı Yakıtlar

7 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.

8 KATI YAKITLAR Yapay Katı Yakıtlar Doğal katı yakıtlardan elde edilen kok ve odun kömürü.

9 KATI YAKITLAR Biyokütle Katı Yakıtlar Orman ve tarım ürünleri işleyen endüstri atıklarından elde edilen odun ve biyokütle briketi veya peleti gibi biyolojik kökenli yakıtlardır.

10 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

11 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.

12 YAKITLAR Sıvı yakıtlar genel olarak; 1. Petrol esaslı yakıtlar 2. Alkol 3. Yağlar Olmak üzere 3 e ayrılır.

13 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.

14 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.

15 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.

16 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.

17 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.

18 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.

19 FOSİL YAKITLARIN ÜSTÜNLÜKLERİ 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.

20 FOSİL YAKITLARIN OLUMSUZLUKLARI 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.

21 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.

22 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.

23 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.

24 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:

25 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.

26 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.

27 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.

28 FOSİL KÖMÜRLERİN KİMYASAL YAPISI 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.

29 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.

30 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.

31 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.

32 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.

33 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

34 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.

35 KÖMÜRLERİN SINIFLANDIRILMASI 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.

36 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.

37 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

38 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.

39 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.

40 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.

41 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.

42 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.

43 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 arasında değişir.

44 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.

45 PETROLÜN KİMYASAL OLUŞUMU 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.

46 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.

47 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.

48 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.

49 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.

50 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.

51 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.

52 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 45 0 yana çevrilerek derin soluma yaptırılarak ciğer içindeki gazın dışarı çıkarılması sağlanmalıdır. Doğal gaz doğada sıvı fazında bulunmaz. Kaynama noktası C 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.

53 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.

54 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.

55 SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI 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.

56 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 kat küçülür. Örneğin 267 m 3 gaz sıvılaştırıldığında 1 m 3 lük bir hacme sığar.

57 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.

58 LPG NİN KULLANIM ALANLARI 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.

59 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

60 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.

61 FOSİL YAKITLARIN KİMYASAL YAPISI Molekül ağırlığı fazla olan bileşiklerin uçuculuğu azdır. Organik bileşiklerden yapıları en basit olan hidrokarbonlar iki ana sınıfa ayrılarak incelenirler: Alifatik hidrokarbonlar Aromatik hidrokarbonlar

62 FOSİL YAKITLARIN KİMYASAL YAPISI Hidrokarbonlar karbon atomlarının birbirine bağlanmışşekillerine göre sınıflandırılır. Karbon atomlarının birbirine tek bağ ile bağlandıkları bileşiklere doymuş, 2 veya 3 bağ ile bağlandıkları bileşiklere doymamış bileşikler denir.

63 DOYMUŞ HİDROKARBONLAR Bir tek zincirden meydana gelen hidrokarbonların birbirleriyle bir tek bağa bağlanmış moleküllerine parafin sırası veya doymuş hidrokarbonlar denir.

64 PARAFİNLER Parafin sınıfı bileşiklerinin hepsi ham petrolde vardır ve motor yakıtlarının ana kısmını meydana getirirler. Karbon atomlarının birbirine bağlanmışşekline göre iki kısma ayrılır: Normal Parafinler İzo Parafinler

65 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.

66 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.

67 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.

68 FOSİL KÖKENLİ SIVI YAKIT ÜRETİMİ 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.

69 KRAKİNG Ham petrol C 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.

70 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.

71 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.

72 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.

73 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

74 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

75 YAKITLARIN ISIL DEĞERİ 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.