Petrol ve doğalgazın alternatifi! Verimlilik çözümleri: Alternatif kaynağı kaya gazı tartışma konusu oldu
21. yüzyıla girilmesinden itibaren; Tüm ülkelerin ve insanlığın birinci önceliğindeki ilk üç sıralaması; su, enerji ve gıda olmuştur. Yeni yayınlanan bir haber tartışmaları başlatacak bir bomba açıklama geldi çünkü yarattığı kirlilik nedeniyle İngiltere bu süreci yasaklamıştı. Petrol ve doğalgazın yerine kullanılabilir. Petrol ve doğalgaz, oluştuğu ana kayadan ayrılarak farklı kayaçlar içerisine yerleşir. Ancak bu yer değişimi sırasında petrol veya doğalgazın bir bölümü ana kayada kalır. İşte ana kayayı terk etmeyen ve kayacın gözeneklerinde kalan doğalgazdan oluşan gaz kaya gazıdır.
Petrol ve türevleri insanlık tarihiyle neredeyse yaşıttır ve öncelikle toplumların sosyal hayatlarına, ardından da ekonomilerine hızla girmeleri sonucunda edindikleri “vazgeçilemez enerji kaynağı” özelliğini korumaktadırlar. sektorumdergisi'nde yayınlanan haberde: Petrol ve doğalgazın yerine alternatif olacağı haberi bomba gibi gündeme düştü.
Dünyada varlığı milattan önceki yıllarda bile bilinip, çeşitli şekillerde kullanılsa da petrolün ekonomik üretimine başlandığı 1850’li yıllarda “Çağın Işığı” olarak adlandırılmış (Yergin, 1991), “Fosil Enerji Kaynakları”, “Tükenebilir Enerji Kaynakları” ve günümüzde de “Geleneksel Enerji Kaynağı (konvansiyonel)” olarak tanımlanmıştır.
Petrol ve doğal gaz gibi kaynakların dünyadaki nüfus artışından da hızla artan enerji ihtiyacına yeterince karşılık gelmemesi nedeniyle farklı ve yeni enerji kaynaklarına olan ilgi artmış, sonuçta geleneksel olmayan (ankonvansiyonel) enerji kaynakları olarak tanımlanan şeyl gazı/kaya gazı (shale gas), bitümlü şeyl (oil shale), kömür kökenli gaz (coal bed methane; CBM) ve üretilmesi güç gaz ve petrol (oil and gas in tight reservoirs), gas hidratlar (methane hidrates), ağır-petrollü kumtaşları (tar sands) değerlendirilmeye başlanmıştır.
Türkiye’mizde de özellikle son 40-50 senedir, yavaş yavaş kendini gösterdiği ve son on yılda ise tüm toplumuzun gündemine iyice girmeyi başarmıştır.
Türkiye’miz de 2022 yılında enerjiye yaklaşık, 100 milyar USD harcayarak bir rekora imza atmıştır. Herkesin bildiği gibi enerji ihtiyacımızın büyük bir oranını ithal etmekteyiz.
Bundan sebep; bir an önce alternatif enerji kaynakları devreye sokarak, enerji üretimlerimizi çeşitlendirmemiz gerekmektedir. Kanımca, “Kaya Gazı” bu enerji kaynakların başında gelmektedir. Bu makale de farkındalık açısından, kamuoyunun takdirine sunulmuştur.
2020 sonrası iklim değişikliği rejiminin çerçevesini oluşturan Paris Anlaşması, 2015 yılında Paris’te düzenlenen BMİDÇS 21. Taraflar Konferansı’nda kabul edilmiştir. COP 21’de, 2020 sonrası için ilk kez küresel ölçekte bütün ülkeler sera gazı emisyon azaltımı taahhüdünde bulunmuşlardır.
Anlaşma, 5 Ekim 2016 itibariyle, küresel sera gazı emisyonlarının %55’ini oluşturan en az 55 tarafın anlaşmayı onaylaması koşulunun karşılanması sonucunda, 4 Kasım 2016 itibariyle yürürlüğe girmiştir.
Anlaşma, insan kaynaklı sera gazı salımlarının neden olduğu küresel sıcaklık artışını uzun vadede, sanayileşme öncesi döneme kıyasla 2 santigrat (2°C) derecenin altıyla sınırlamayı hedeflemekte; bu konuda 1,5 santigrat dereceyi (1,5°C) yakalamanın önemine dikkat çekmektedir.
Ayrıca, Paris Anlaşması’yla ülkelerin iklim değişikliğiyle mücadelesine “ortak fakat farklılaştırılmış sorumluluklar ve göreceli kabiliyetler” ilkesi çerçevesinde katkıda bulunmaları hususu teyit edilmiştir.
Kaya Gazı Nedir?
Günümüzde konvansiyonel enerji kaynakları kömür, petrol, doğalgaz gibi kaynaklardır ve bu kaynaklarda uzun vadeli rezerv sıkıntısı bulunmaktadır. Bu sebeple özellikle ABD’de de yapılan yoğun çalışmalarla petrol ve doğalgaz oluşturmuş kayaların içindeki gaz önemli bir gündem maddesi olarak literatüre girmiştir.
Kaya gazı, diğer adıyla şeyl (shale) gazı; kil ile kuvars ve kalsit minerallerinden oluşan ince taneli tortul kayaçların küçük gözeneklerinde depolanmış ve konvansiyonel olmayan yeni bir enerji kaynağıdır.
Petrol ve doğalgaz, oluştuğu ana kayadan ayrılarak farklı kayaçlar içerisine yerleşir. Ancak bu yer değişimi sırasında petrol veya doğalgazın bir bölümü ana kayada kalır. İşte ana kayayı terk etmeyen ve kayacın gözeneklerinde kalan doğalgazdan oluşan gaz kaya gazıdır.
Kaya gazı kaynaklarının işletilmesi ve kullanımı, diğer klasik doğal gaz ve petrol kaynaklarına nispeten zor ve maliyetlidir.
Kaya gazı (Şeyl Gaz) kayaç denilen formasyonların içinde sıkışmış olan doğal gazın hidrolik çatlatma adı verilen işlemle kaya katmanlarının içinde kırılmalar üretilerek açığa çıkması ile sağlanır.
Bu çatlatmalarda su basıncı kullanılır. İşte, “Kaya Gazı” devrimi ile suyun ayrılmaz ilişkisi burada başlar.
Petrol ve doğal gaz, oluştuğu ana kayayı terk ederek farklı kayaçlar içerisine yerleşir. Ancak bu göç sırasında oluşan petrol veya doğal gazın bir bölümü ana kayada kalır. Sözü edilen şeyl gazı (kaya gazı) oluştuğu ana kayayı terk etmeyen ve oluştuğu kayacın gözeneklerinde kalan petrolden elde edilen gazdır.
Kaya gazı, 4-5 bin metre derinlikteki kaya katmanlarının arasına sıkışmış gaz anlamına geliyor. Gazın açığa çıkması için istenilen derinliğe inildikten sonra kaya katmanları içinde yatay kırılmaların yapılarak yüzeye katkı maddeli basınçlı suyun enjekte edilmesi gerek.
Kaya gazı sondajı, klasik petrol ve doğalgaz aramaya göre daha kolay ancak %50 oranında daha maliyetli bir iş. Bir kuyunun toplam maliyeti 500.000 USD bulabiliyor.İlk kaya (Şeyl) gazı üretimi; Amerika Birleşik Devletleri’nin New York eyaletinde 1821 yılında gerçekleştirilmiş ve 1970 yılında endüstriyel ölçekte üretim sağlandı. Ana kaya doğal haliyle geçirgen değildir. Bu nedenle öncelikle hapsettiği gazı serbest bırakacak duruma getirilmesi gerekmektedir.
Alternatif Bir Enerji Kaynağı: Kaya Gazı
Rapora göre, Türkiye'de sadece Trakya ve Güneydoğu havzalarında, mevcut tüketim rakamını 100 yıl karşılayacak kaya gazı rezervi var.
Kaya Gazı Nasıl Çıkarılır?
Hidrolik çatlatma amacıyla kullanılan çatlatma sıvısı; %97,5 oranında su, %2,5 oranında ise ince kum ve bazı kimyasallardan oluşur. Bu sıvı kuyuların içine çok büyük bir basınçla verilir. Böylece kaya gazının bulunduğu bölgede çatlaklar ve kılcal damarlar yaratılır.
Çatlatma sıvısındaki ince taneli kum açılan çatlakların içine girer. Hidrolik çatlatma işleminin sonunda basınç kaldırıldığında bu madde ince çatlakları açık tutarak kaya gazının toplanmasını ve kuyuya doğru akışını sağlar.
Bu sıvı içindeki bazı kimyasallar ise bu çatlatma işleminin başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesine yardımcı olur. Çatlatma sıvısı içinde kullanılan kimyasalların cinsi ve miktarı jeolojik formasyona sondaj derinliğine ve kayaç özelliklerine bağlı olarak değişir.
Çatlatma sıvısında genellikle akışkanlaştırıcı ve biocide kullanıldığı, diğer kimyasalların ise jeolojik formasyona bağlı olarak nadiren kullanıldığı yönünde literatürde görmekteyiz.
Çatlatma sıvısı hidrolik çatlatma sonrasında kuyu içindeki basınç düşürülerek dışarıya alınır. Böylece kuyudan gaz üretimi başlar. Geriye alınan suyun bir bölümü arıtılır ve tekrar kullanılır.
