Kömür, katı, koyu renkli ve karbon bakımından zengin, yanıcı bir tortul kayaçtır. Temelde, bozunmuş bitki örtüsünün, yüksek basınç ve sıcaklık altında, milyonlarca yıl boyunca kimyasal ve fiziksel değişimlere uğramasıyla oluşur. Bu süreç, kömürleşme (coalification) olarak adlandırılır ve bataklık benzeri ortamlarda başlar. Kömür, yeryüzünde çeşitli derinliklerde ve farklı coğrafi bölgelerde bulunur.
Kömürün Oluşumu
- Bitki Örtüsünün Birikimi: Kömür oluşumu, öncelikle yoğun bitki örtüsüne sahip sulak alanlarda, özellikle bataklıklarda başlar. Bu alanlarda, ağaçlar, eğrelti otları, yosunlar ve diğer bitki türleri bol miktarda bulunur.
- Bataklık Ortamı ve Uygun Koşullar: Bataklıklar, yüksek nem, ılık sıcaklık ve asidik koşullarıyla, bitki örtüsünün hızlı bir şekilde çürümesini engeller. Bu, bitki materyalinin torf adı verilen süngerimsi bir maddeye dönüşmesine olanak tanır. Bataklık ortamında asit miktarının artması ve gerekli organik maddelerin ortamda bulunması bozunma sürecini etkiler.
- Anaerobik Bozunma: Bataklık ortamındaki oksijen eksikliği, bitki materyalinin anaerobik (oksijensiz) koşullarda bozunmasına neden olur. Bu süreçte, mikroorganizmalar bitki hücrelerini parçalar ve su, karbondioksit ve metan gibi gazları serbest bırakır. Geriye kalan kısım, karbon açısından zenginleşir.
- Gömülme ve Basınç: Zamanla, bataklık alanı sedimanlarla (kum, çamur, kil vb.) kaplanır. Bu sedimanlar, üzerlerindeki ağırlıkla basıncı artırır ve torfun gömülmesine neden olur. Gömülme derinliği arttıkça, sıcaklık da yükselir.
- Kömürleşme Süreci: Artan basınç ve sıcaklık, torfun kömüre dönüşümünü hızlandırır. Bu süreçte, su ve diğer uçucu maddeler uzaklaştırılır ve karbon içeriği artar. Kömürün türü, kömürleşme derecesine bağlı olarak değişir. Kömürleşme süreci, bozunmuş çürüyen bitkilerin su altına inmesi ve bataklığın zamanla üstünün örtülmesi gibi olaylarla devam eder.
Kömürün Sınıflandırılması
Kömür, karbon içeriği, ısı değeri ve uçucu madde içeriği gibi özelliklerine göre farklı sınıflara ayrılır. En yaygın kömür sınıfları şunlardır:
- Antrasit: En yüksek karbon içeriğine ve en yüksek ısı değerine sahip kömür türüdür. Sert, parlak ve az miktarda duman çıkarır.
- Taş Kömürü: Yüksek karbon içeriğine ve yüksek ısı değerine sahip bir kömür türüdür. Elektrik üretimi ve çelik üretimi gibi endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
- Linyit: Daha düşük karbon içeriğine ve daha düşük ısı değerine sahip bir kömür türüdür. Daha yumuşak ve kahverengi renktedir. Genellikle elektrik üretimi için kullanılır.
- Torf: En düşük karbon içeriğine ve en düşük ısı değerine sahip bir kömür türüdür. Kömürleşme sürecinin en erken aşamasında oluşur. Bahçecilikte toprak düzenleyici olarak kullanılır.
Kömürün Kullanım Alanları
- Elektrik Üretimi: Kömür, dünya genelinde elektrik üretiminin en önemli kaynaklarından biridir. Kömür yakılarak elde edilen ısı, suyu buhara dönüştürür ve bu buhar, türbinleri döndürerek elektrik üretir.
- Sanayi: Kömür, çelik üretimi, çimento üretimi ve kimyasal üretim gibi birçok sanayi kolunda kullanılır. Kömür kok, çelik üretiminde kullanılan önemli bir hammaddedir.
- Isınma: Kömür, evlerde ve iş yerlerinde ısınma amaçlı olarak da kullanılır. Özellikle, kömür sobaları ve kazanları yaygın olarak kullanılır.
- Ulaşım: Geçmişte, kömür buharlı trenler ve gemiler için önemli bir yakıt kaynağıydı. Günümüzde, kömürün ulaşım sektöründeki kullanımı azalmıştır.
Kömürün Çevresel Etkileri
Kömürün yakılması, büyük miktarda karbondioksit (CO2) ve diğer sera gazlarının atmosfere salınmasına neden olur. Bu, küresel ısınma ve iklim değişikliği gibi ciddi çevresel sorunlara katkıda bulunur. Ayrıca, kömür yakılması sonucu oluşan hava kirliliği, insan sağlığı için de risk oluşturur. Kömür madenciliği de çevresel tahribata neden olabilir.
Kömürün Tarihçesi
Kömürün kullanımı, M.Ö. Çin’de başlamıştır. Çinliler, kömürü ısınma ve pişirme amaçlı olarak kullanmışlardır. Daha sonra, kömür kullanımı Avrupa’ya yayılmış ve özellikle Sanayi Devrimi ile birlikte önemli bir enerji kaynağı haline gelmiştir. Günümüzde, kömür hala dünya genelinde yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak çevresel etkileri nedeniyle alternatif enerji kaynaklarına yönelme çabaları artmaktadır.
Ek Bilgiler
* Kömür rezervleri, dünya genelinde farklı bölgelerde bulunur. En büyük kömür rezervlerine sahip ülkeler arasında Amerika Birleşik Devletleri, Rusya, Çin ve Avustralya yer alır.
* Kömür madenciliği, yer altı ve yer üstü (açık ocak) olmak üzere iki farklı şekilde yapılır.
* Kömürün kalitesi, içerdiği kükürt ve kül miktarına da bağlıdır. Yüksek kükürtlü kömürlerin yakılması, asit yağmurlarına neden olabilir.
* Kömürün gazlaştırılması ve sıvılaştırılması gibi işlemlerle, kömürden sentetik gaz ve sıvı yakıtlar elde edilebilir.
* Kömür yataklarında, bazen metan gazı birikebilir. Bu gaz, madencilik sırasında patlama riskine neden olabilir.