Türkiye madenlerini nasıl işletmeli?

Bartın'da Bartın'da Türkiye Taşkömürü Kurumu (TTK) Amasra Müessesesine ait maden ocağındaki patlama bir kez daha gözleri kömür madenlerine çevirdi.

14 Ekim'de meydana gelen grizu patlamasında 41 maden işçisi hayatını kaybetti. tedavisi devam eden 11 işçiden 5'inin durumu ağır. Patlamanın ardından 58 işçi ise madenden sağ salim çıktı.

Madencilerin hayatlarını tehlikeye atmadan Türkiye madenlerini nasıl işletmeli?

Necdet Biçen'in Ulusal Strateji Merkezi (USMER) için hazırladığı rapor bu sorunun cevabını veriyor.

İşte Necdet Biçer'in taşkömürü madenciliği için hazırladığı o kapsamlı rapor:

VATAN PARTİSİ

ULUSAL STRATEJİ MERKEZİ (USMER)

Türkiye Taşkömürü Yatırım ve Üretim Programı

Necdet Biçer

1.GİRİŞ

Bu çalışma ile Ülkemiz Taşkömürü Endüstrisinin üretim devrimi niteliğinde geniş kapsamlı bir çalışma sonucu Demir Çelik sektörümüzün ihtiyacı olan koklaşabilir taşkömürünün üretimi hedeflenmektedir.

Hedef üretimin gerçekleşmesini sağlayacak temel politikalar belirlenmektedir. Şüphesiz bu politikaların gerçekleşmesi, gerekli ekonomik ve siyasi kararların alınarak Hükümet programında yeralması ile mümkündür. Bu nedenle ortaya konan çalışmanın uygulanması ancak mevcut veya gelecekteki siyasi iradenin programında yer alan faaliyetleri yürütmesi ile mümkündür.

Dünya elektrik üretiminin yüzde 22’si önemli oranı taşkömürü olmak üzere kömürden elde edilmektedir. Dünya çelik üretiminin yüzde 71’i koklaşabilir özellikte taşkömürü kullanılarak üretilmektedir. Koklaşabilir özellikteki taşkömürünün ikamesi bulunmamaktadır. Nitekim Paris İklim Anlaşması’nın emredici yaptırımlarına karşın Avrupa Birliği Komisyonu Koklaşabilir Taşkömürünün Demir Çelik endüstrisi için vazgeçilmez olduğunu teyid etmiştir.

Ülkemizde taşkömürü rezervleri Zonguldak ili ağırlıklı olmak üzere çevresindeki illerde bulunmaktadır. Taşkömürü üretiminin 1970’li yıllarda 4.6 Milyon ton olarak yıllık gerçekleşmesi gereken yatırımların yapılmaması sonucu 2020 yılında 712 Bin tona  gerilemiştir.

Taşkömürü sektörüne en büyük darbe Hükümet tarafından 5 Nisan 1994 tarihinde açıklanan ‘‘Ekonomik Önlemler Paketi’’ iyle vurulmuştur. Bu programa göre Türkiye Taşkömürü Kurumunun (TTK) özelleştirme imkanı bulunmaması halinde üretim faaliyetinin  belirli işletmelerden başlayarak durdurulması ve tümüyle tasfiyesi kararlaştırılmıştır.  Gerçekte bu program uygulaması gerçekleşmese de bugünkü üretim seviyesi tasfiyenin fiili halde olduğunu göstermektedir.

Ortaya çıkan bu fiili durum nedeniyle Taşkömürü sektörünün hızlandırılmış bir yatırım programıyla üretimi artırılmalıdır. Zonguldak Taşkömürü havzasında işletmeciliğin kamu eliyle yürütülmesi ülkemiz yararınadır. Ancak mevcut Kurumun geldiği durum ve yaşadığı sorunlar mevcut ayrıcalıklı (500-600 Milyon Dolara ulaşan Zararı Hazine tarafından karşılanması) KİT mevzuatına karşın verimli işletmecilik yapamaması ve hantal KİT oluşundan kaynaklanması çelişki olarak ortaya çıkmaktadır. Bu durum ancak mevcut Kurumun örgüt yapısı ve yönetim şeklinde yapılacak köklü değişikliklerle aşılabilir.

Gerek mevcut Kuruma olumsuz yönde etki eden yöresel ve politik faktörlerin aşılması, gerekse piyasa koşullarında rekabet gücüne sahip dinamik bir yapıya ulaşabilmesi için, Taşkömürünün stratejik özelliği de dikkate alınarak, Sektöre özgü yasal düzenlemelerin yapılıp yönetim yapısı ‘’TÜRKİYE TAŞKÖMÜRÜ BAŞKANLIĞI’’  halinde çalışması sağlanmalıdır.  Yeni Kuruluşun  ayrıcalıklı KİT Statüsünde değil Türk Ticaret Kanununa tabi piyasa koşullarında faaliyet gösteren bir işletme yapısında olacak şekilde gerekli düzenlemeler yapılmalıdır.

Bu çalışmanın amacı Taşkömürüne ilişkin Genel Strateji çizilmesi hedeflendiğinden kullanılan veriler bire bir tablo biçiminde değil genel eğilimlerin yansıtılması biçiminde olacaktır. Bununla birlikte taşkömürüne ilişkin kapsamlı istatistik veriler her yıl yayınlanan Coal Information adlı kaynaktan edinilebilir.

Çalışmanın daha ileri aşamalarında ayrıntılı mühendislik tasarımı sonucu kapsamlı fizibilite projeleri hazırlanması gerekli şarttır. Bu aşamayı Kavramsal Tasarım (Conceptual Design) olarak tanımlayabiliriz.

Kavramsal tasarım, bir şeyin işlevinin ve biçiminin geniş ana hatlarının ifade edildiği tasarım sürecinin erken bir aşamasıdır. Etkileşimlerin, deneyimlerin, süreçlerin ve stratejilerin tasarımını içerir. Yeni başlatılan Mega Projelerin aktivitelerinin sürece bağlı olarak hedefler ve yürütülecek işler bakımından anlaşılmasını ve bunların ürün, hizmet ve süreçlerle nasıl karşılanacağını içerir.

2. TAŞKÖMÜRÜ MADENCİLİK TEKNOLOJİSİ VE TEMİZ KÖMÜR TEKNOLOJİLERİ

Taşkömürü madenciliği yeraltında derin taşkömürü üretimi veya açık işletmecilik seklinde gerçekleştirilir. Kullanılacak yöntem kömür damarlarının jeolojik yapısına bağlıdır.

Açık işletmecilik kömür damarı-damarları yüzeye yakın olduğunda gerçekleştirilir. Bu yöntem uygulandığında kömür varlığının % 90 oranında kazanılması mümkün olur. Açık işletmecilikte Dragline (Çekme halatlı kepçeler), çeşitli tip ekskavatörler, üretimin nakledildiği konveyörler ve büyük kapasiteli kamyonlar kullanılır.

Dünyada yüzeye yakın rezervler giderek azaldığından açık işletmecilikten yapılan üretim miktarı azalmaktadır.  Açık işletmeciliğin faaliyet süresi boyunca geçici bir arazi kullanımı vardır. Madencilik faaliyeti bittikten sonra kullanılan sahalar ayrıntılı bir planlama ile rehabilite edilerek kullanım amacına yönelik olarak geri kazanılır.

Yeraltı madenciliği ise kömür damarlarının yüzeyden daha derinde olduğu takdirde uygulanır. Derin taşkömürü üretiminde üretim başlamadan önce önemli altyapı yatırımlarının yapılması gerekir.

 Maden işletmelerinin yıllar sürecek faaliyetleri boyunca iş güvenliği yönünden oluşabilecek riskleri asgari düzeyde tutmak için planlama – projelendirme ve bu doğrultuda alt yapı tesislerinin kurulumu büyük önem arz etmektedir. Başlangıçta yanlış tasarlanan bir maden ve/veya gerçekleştirilmesi öngörülen yatırımların eksik yapılması uzun yıllar sürecek işletme faaliyetleri döneminde geri dönülmez bir şekilde olumsuz etkileri olacaktır. Projelerde öncelikle risklerin tespiti yanı sıra risk oluştuğunda ne şekilde başedileceği de öncelikle bilinmeli ve önleyici tedbirler hazır durumda bulundurulmalıdır.

Yeni bir madenin geliştirilmesi genellikle arazinin yapısına uygun aralıkla sondajlar vasıtasıyla başlatılır. Daha sonra bu sondajlar tanımlanması güç jeolojik yapılarda yapının tümüyle belirlenmesi amacıyla sıklaştırılır. İlk sondajlar özellikle yeraltı kömür madenciliğinde kömürün varlığı, kalınlığı ve kalitesi belirlendikten sonra daha ayrıntılı sondaj programı uygulanır. Ayrıntılı sondaj programından elde edilen bilgiler kömür havzanın yapısı, derinliği, damar kalınlığı ve kömürün rankı, bünye külü, sülfür ve klor içeriği ve metan gazı içerikleri belirlenir. Ayrıca jeotermik ısı ve en önemlide yatağı çevreleyen kayaçların jeoteknik özelliklerinin laboratuvar testleriyle belirlenmesi gerekir. Ayrıntılı sondaj programında loglama yöntemleri de kullanılarak damar korelasyonu yapılır. Damar geometrileri (Damarın hangi yöne nasıl ve hangi derinliklerde devam ettiği) sondajlara dayalı olarak yapılan jeolojik ve jeofizik çalışmalar yardımıyla maden ocağın 3 boyutlu modelinin oluşturulmasına katkı yapar.

Maden ön tasarım projesinin en önemli kararları rezervlere giriş yaparak hazırlıkların başlatılmasıdır. Bu hazırlıklar kuyular, desandreler ile derin katlara indikten sonra ana katların teşkil edilmesi için galerinin sürülmesidir. Derin katlara girişte kuyular veya desandrelerin tercih edilmesinde aşağıdaki faktörler göz önünde bulundurulur;

 - Maden faaliyetlerinin sürdürüleceği dönemde üretimin yapılacağı derinlikler,

 -Yeraltında veya yerüstünde su kütlesi ve/veya su taşıyan tabakaların varlığı,

 - Bırakılacak topuk miktarı,

 - Havalandırma sistemi.

Üretime yönelik panoların dizaynı gündeme geldiğinde damarların derinliği, kalınlığı, birbiri arasındaki mesafeler, yeraltındaki büyük ve atımlı fayların doğrultuları ve atımları, damar eğimleri, damarın tavan ve taban taşının jeoteknik özellikleri, üst kotlardaki su taşıyan tabakaların varlığı, ani gaz degajmanı ihtimali ve damarların kendiliğinden yanma özelliği tekrar gündeme gelir.

Maden mühendisleri yeraltı planlamasını etkileyen bu doğal koşulları değiştiremeyecekleri gerçeğiyle yeraltı pano dizaynlarının şekillendirilmesinde iş güvenliği ve yapılan yatırıma etkileyecek ekonomik riskleri asgari düzeye indirecek şekilde düzenler. Bütün bu etmenler göz önüne alınarak üretim mühendisleri, havalandırma mühendisleri, kaya mekaniği uzmanları, makine, elektrik mühendisleri ve jeologlar birlikte ekip çalışması yaparlar. Hazırlıklar devam ederken elde edilen gerçek bilgiler daha önce ön görülen maden tasarımının daha rafine hale gelmesi sağlar. Burada özellikle kömür madenlerinde ani metan gazı degajmanı, grizu patlaması, kendiliğinden yanma, kömür tozu patlama risklerine karşı başlangıçta «Yangın Önleme Planı» yapılır. Bununla ilgili kapsamlı bir risk değerlendirmesi yapılır.

 Yeni maden kurulumunda İnşaat Mühendisliğinin yüzeydeki yapılarda önemli görevleri bulunmaktadır. Yerüstündeki yapılar Desandre giriş yapılacak ağızlar ve tahkimat kemer yapısı, Kuyu bileziği dizaynı, kule tipi, kuyu vinç binası gibi yüklere karşı uzun vadeli dayanıklı şekilde inşa edilmelidir. Ayrıca karo sahasının gelişimine çeşitli amaçlı binaların oturacağı, güçlendirilmiş zeminler ve drenaj sistemi göz önünde bulundurulmalıdır. Yeraltı hazırlıktan gelen ocak taşları ve lavvar atıkları için yapılacak katı atık sahası ve teyling barajı da uzun vadeli çevresel endişelere karşı iyi planlanmalıdır.

 Maden idaresi yeni kurulacak madendeki risk faktörlerini belirledikten sonra yangına karşı önleyici bir plan yapması gerekir. Bu planda yangın kaynağı olabilecek kömür damarlarının kendiliğinden yanma yönünden sınıflandırılmasını yaptıktan sonra kendiliğinden yanma, metan gazı ve kömür tozu patlamalarına karşı merkezi gaz izleme istasyonundan sürekli izleme yapar. Herhangi bir olay olduğunda söndürme ve yangının yayılmasına karşı gerekli önlemleri almalıdır. Yangın Koruma Planı doğrultusunda bu planı gerektiğinde uygulayacak ocak personelinden Mühendis, Nezaretçi ve İşçilerden oluşan bir ekip belirlenir. Yangınla mücadele edecek ekip içinde yeterli sayıda kişiden oluşan Tahlisiye ekibi ve bu ekibin kullanacağı teçhizat ve aparatların muhafaza edildiği Tahlisiye İstasyonu kurulur. Yeraltında gerektiğinde yangınla mücadele ve yangın önleyici soğutma için bağımsız Azot şebekesi uygun lokasyonlara kadar döşenir. Ayrıca yeraltında çeşitli özellikte yangına karşı kullanılacak sertifikalı köpükler ve bunların kullanılması için gerekli teçhizat hazır bulundurulur.

Madenin projelendirilmesi için karar verilen kuyuların ve desandrelerin kazısı aşamasına gelindiğinde önceden sondajlarla belirlenen risklere karşı önlemler alınarak kazı işlerine başlanır. Arazide gerçekleştirilen hidrojeolojik testler ile laboratuvar deneylerinden alınan bilgilerden tabakaların geçirgenliği ve porozitesi elde edilir. Bu veriler kullanılarak kuyu ve desandrelerin inşasında su taşıyan tabakalara karşı önlemlerin şekli belirlenir. Kuyu kazısında ilerleme esnasında karşılaşabilecek su problemlerine karşı önlem olarak 4 farklı yöntem geliştirilebilir. Bunlar; arazinin dondurulması, kimyasal madde ve/veya çimento enjeksiyonu ile arazideki suyun basıncının düşürülmesidir.

Kuyu kazısı tamamlandıktan sonra kuyu ihraç sistemi montajına başlanır.

• Maden işletmeciliğinde, kömür ve minerallerin üretim metotları düşünülürken, üretimin ihraç tekniklerinin de göz önüne alınması gerekmektedir. Bunların birbirlerinden soyutlanabilme imkanı yoktur. Aynı zamanda iş güvenliği havalandırma sistemlerini oluşturan yeraltı pervaneleri de bu kapsamda düşünülmelidir.

 • İhraç tesislerinin kurulmasında, teknolojik yeniliklerin takip edilmesi ve uygulama alanları araştırılmalıdır.

 • Maliyetler, artan verimlilik ve istenilen rasyonalizasyon, ihraç tesislerine öncelik verilmesini gerektiren nedenlerden bir kaçıdır.

• Kuyu ihraç tesislerinin yeraltında herhangi bir tehlikeli durumda çalışanların en hızlı şekilde tahliye edilmesi bakımından büyük öneme haizdir.

 Üretim dönemi faaliyetlerinin adımları;

 -Konsantre üretim birimleri oluşturulması,

 -Oluşturulan konsantre birimlerinde yüksek kapasiteli üretim yapılması,

-Yüksek kapasiteli üretimin gerektirdiği temel altyapının (Kuyu, kat galerileri ve damar içi hazırlıkların) buna uygun kesitlere büyütülmesi,

-Yüksek kapasiteli nakliye birimleri oluşturulması,

 -Kat galerileri ve damar içi hazırlıklarda mekanizasyon yapılması,

 -Damarların yapısına (Eğim – Damar kalınlığı) uygun mekanizasyon modellerinin uygulanmasıdır.

Maden İşletmesi kuyular, desandreler ve ana katlardan oluşan ocak yapısına uygun bir havalandırma sistemi kurar. Havalandırma sisteminin önemli parametreleri sürekli olarak izlenir ve elde edilen ölçümler ocak havalandırma planına kaydedilir. Yerüstünde uygun bir kuyu hava dönüş kuyusu olarak seçilerek ocak karakteristik eğrisine uygun bir fan seçimi yapılır. Ancak kurulan havalandırma sisteminin devre dışı kalması halinde yeraltındaki çalışanları tahliye edebilecek alternatif tedbirlerin alınması gerekir.

Modern maden haberleşme, izleme ve kontrol sistemleri yeni maden tasarımının en önemli bileşenleridir. Uzaktan izleme ve kontrol sistemi ile işgücü ihtiyacı azalırken maden yönetimine kaliteli ve sürekli bilgi akışı sağlanır. Bu sistemle herhangi bir tehlike durumunda çalışanların derhal tehlikesiz alanlara uzaklaşmaları sağlanır. Aynı zamanda sürekli izleme ve kontrol sistemi ile ocak havasında patlayıcı karışımlar oluştuğunda elektrikli ekipmanların şalterleri otomatik olarak kapatılır. Yeraltı konveyör sistemleri, bankerler, üfleyici pervaneler ve ocak tulumbalarında merkezi izleme ve kontrol sistemi ile çalıştırılması önemli avantajlar sağlar.

Maden planlama mühendisleri son yıllarda uzun yıllardır faaliyetleri devam eden ancak alt yapı tesisleri günümüz koşullarında yetersiz kalan maden işletmelerine rasyonelleştirmek amacıyla yeniden yapılandırma çalışmaları yürütmektedirler. Türkiye Taşkömürü Programının önemli bir faaliyet alanı bu çalışmalardan oluşacaktır.

Bu çalışma ile dağınık birçok üretim birimlerinin konsantrasyon prensibiyle yüksek kapasiteli hale getirilerek üretim artışı sağlanmakta ve iş güvenliği sevileri yükseltilmektedir. Önceki bölümde belirttiğimiz yeni maden kurulumunda gerekli olan bütün bilgiler yeniden yapılanma çalışmalarında gerekli olacaktır.

Çalışan bir madenin yeniden inşası adım adım yaklaşımla gerçekleştirilirse bu değişimden maksimum fayda ve verimlilik sağlanır. Öncelikle madenin mevcut yapısı masaya yatırılır. Mevcut rezervler, potansiyel rezervler, yeraltı açıklıkları ile ilgili jeoteknik bilgiler, faylar, piyasaya uygun öncelikli üretilecek rezervler belirlenir. Madenle ilgili mevcut kuyu, desandreler ve kat hazırlıklarının yapısı gelecekte üretilecek rezervlere göre konumu, tesislerin boyutu, yaşı, gelecekteki hizmet verme durumu ve yeraltı suyu geliri gibi durumlar yeniden dizayn prosesinde kullanılır. Yeraltı açıklıklarıyla ilgili geçmiş bütün kayıtlar göz önünde bulundurulur. Yerüstündeki bütün yapılar kuyu ihraç sistemleri, cevher zenginleştirme tesisleri ve atık yönetimi yeniden düzenlenir.

  Bu aşamada madenin yeni bir fizibilite projesi yapılarak, üretim maliyetleri, üretim hedefi, işgücü gereksinimi, yatırım miktarı ve süresi ile madenin ekonomik ömrü gibi soruların yanıtı alınır. Olumlu fizibilite sonrası yeniden inşa faaliyetleri başlatılır;

  - Mevcut kuyuların tamir, bakımı ile derinleştirmesi,

  - İhtiyaç duyulan yerlere yeni kuyu ve desandri açılması

  -  İhraç tesislerinin daha hızlı ve yüksek kapasite skipler ile donatılarak kapasite artırımı,

   -Yeraltı nakliye sistemlerinin rehabilitasyonu gerçekleştirilir.

Sonuç olarak Yeni kurulacak bir maden işletmesinin araziden elde edilen jeolojik ve jeoteknik veriler doğrultusunda hazırlanacak detaylı fizibilite projelerine dayalı yatırım planlaması yapılmalıdır.

Özellikle 4-10 yıl sürecek hazırlık döneminde açılması planlanan temel alt yapı tesisleri, maden tesis ve teçhizatının yatırımları gerçekleştirilir. Bu yatırımlar konusunda başlangıçta alınan yanlış ya da eksik kararlar madenin ömrü boyunca geri dönülmez maliyetlere neden olur.

 Yatırımlarını eksiksiz gerçekleştiren madenler faaliyetlerini teknolojik gelişmelerle gerçekleştirdikleri ölçüde yüksek verimlilik ve piyasa rekabet koşullarında ile baş edebilir.

Uzun yıllar faaliyetlerini sürdüren eski maden işletmeleri belirli dönemlerde durumlarını rehabilitasyon projeleriyle güncellemeleri gerekir. Rehabilitasyon projelerinden ihtiyacı ortaya çıkacak yatırım ihtiyaçlarının gerçekleştirilmesi yenilenen maden işletmelerinin gelecekte de sürdürülebilirliğini sağlayacaktır.

Yeraltı madenciliğinde yaygın olarak kullanılan 2 yöntem vardır. Bunlardan oda topuk yöntemi genellikle sığ derinlik ve düz damar koşullarında uygulanır.

Daha yaygın kullanılan yöntem ise uzunayak olup kömürün rekabetçi bir şekilde üretimine olanak sağlar. Damar kalınlığına bağlı olarak tek kat veya birkaç dilim şeklinde uygulaması vardır. Bir uzunayak üretim biriminin teşkili için kömür damarı içinden alt seviyedeki galerinin üst seviyedeki galeriye bir kılavuz ile irtibatlanması gerekir. Hidrolik sistemle çalışan çelik tahkimatlar ve zincirli konveyörler kılavuz içine monte edilir. En son olarak zincirli konveyörler üzerindeki kılavuzlardan aşağı yukarı hareket eden kesici makine (Shearer) monte edilerek üretim başlatılır.

Maden planlamacıları madenin yerleşim yerinin veya deniz altıaltında üretimini tasman-sübsidans (çökme) etkisi ile yeraltı suyuna verebileceği hasarı asgari seviyede tutmak üzere gerekli tasarımı yaparlar.

Son yıllarda taşkömürü üretiminde giderek artan oranda temiz kömür teknolojileri kullanılmaktadır.

Kömürden kaynaklanan CO2 emisyonlarını azaltmak kömürle çalışan elektrik santrallerinin termal verimliliklerini iyileştirmekle gerçekleşir. Kullanılan buharın basıncı ve sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, verimlilik o kadar yüksek ve CO2 emisyonları o kadar düşük olur. Daha yüksek verimlilik, tek bir birim kömürden daha fazla miktarda enerji üretilmesine izin verir.

Geleneksel bir pulverize kömür yakma tesisinin verimliliğinde yüzde bir puanlık bir iyileşme, CO2 emisyonlarında % 2-3'lük bir azalma ile sonuçlanır. Bu teknolojiler mevcut olup,  giderek daha da yaygınlaşmaktadır.

Yüksek Verimlilik ve düşük emisyon (HELE –High Emiss) teknolojileri, kömürle çalışan santrallerin verimliliğini artırmak, dolayısıyla CO2 ve diğer sera gazı emisyonlarını ve atmosfer kirleticileri azaltmak için geliştirilmiştir. Elektrik üretiminde verimlilik, aynı miktarda elektrik üretmek için daha az yakıt kullanılması anlamına gelir.

Verimlilik iyileştirmeleri aşağıdakiler kullanılarak yapılabilir:

· Süper Kritik, Ultra Süper Kritik ve Gelişmiş Ultra Süper Kritik Teknolojilerin Uygulandığı Termik Santrallar

· Entegre Gazlaştırma Kombine Çevrim

· Akışkan Yataklı Yakma Teknolojileri

Süperkritik, Ultra-Süperkritik ve Gelişmiş Ultra-Süperkritik teknolojisini kullanan pulverize kömür yakma sistemleri, geleneksel tesislerden daha yüksek buhar sıcaklıkları ve basınç seviyelerinde çalışır, yani daha yüksek verimlilik seviyelerine ve daha düşük CO2 emisyonlarına sahiptirler.

Entegre gazlaştırma kombine çevrim (IGCC) sistemleri, kömürü oksijen ve buharla reaksiyona sokarak bir "syngas" oluşturmak üzere kömürden bir gaz üretir. Esas olarak hidrojen ve karbon monoksitten oluşan bu gaz, kirliliklerden arındırılır ve daha sonra elektrik üretmek ve bir buhar gücü çevrimi için buhar üretmek üzere bir türbinde yakılır. IGCC  % 48'e varan yüksek termal verimlilik elde edebilir. IGCC enerji santralleri daha az kömür kullanır ve verimlilikteki iyileştirmeler karbondioksit emisyonunu azalttığı için daha düşük emisyon üretir.

Akışkan Yataklı Yakma (FBC-Fluidized Bed Combustion ) esnek bir elektrik üretim yöntemidir -kömür, biyokütle ve genel atık dahil çoğu yanıcı malzeme yakılabilir. FBC sistemleri, kömür bazlı elektriğin çevresel etkisini iyileştirerek SOx ve NOx emisyonlarını önemli ölçüde azaltır.

Karbon Yakalama Kullanım ve Depolama (CCUS) teknolojileri, atmosfere büyük miktarlarda CO2 salınımını engeller. CCUS, enerji üretimi ve çelik, çimento ve kimyasal üretimi de dahil olmak üzere temel endüstriyel süreçlerden kaynaklanan emisyonları önemli ölçüde azaltabilen tek teknolojidir. Karbondioksit emisyonları, kömürün yanması veya gazlaştırılmasından kaynaklanan egzoz akımından sıyrılır ve atmosfere girmeden atılır.

CCUS bugün kendini kanıtlamış ve çalışıyor – Kanada'daki Boundary Barajı % 90'ın üzerinde yakalama verimliliğinde çalışıyor.

CCUS olmadan iklim hedeflerimize ulaşmak mümkün değil – Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli CCUS olmadan % 138 daha pahalı olacağını gösterdi. CCUS ile donatılmış fosil yakıtlı enerji üretimi, net sıfır CO2 emisyonu geleceğine geçişin önemli bir parçasıdır.

CCUS nasıl çalışır:

Ele geçirmek

Yakalama teknolojileri, CO2'nin elektrik üretimi ve endüstriyel süreçlerde üretilen gazlardan üç yöntemden biriyle ayrılmasını sağlar:

· Ön yanma yakalama

· Yanma sonrası yakalama

· Oksiyakıt yanması

Toplu taşıma CO2 daha sonra güvenli kullanım veya depolama için taşınır. Milyonlarca ton CO2, ticari amaçlarla boru hatları, gemiler ve karayolu tankerleri ile taşınmaktadır. CO2 katma değerli bir mal olarak kullanılabilir. Bu, CO2'nin bir kısmının kalıcı olarak depolanmasına neden olabilir - örneğin, CO2 kullanılarak kürlenmiş betonda veya bileşenlerden biri olarak CO2 kullanan plastik malzemelerde. CO2 ayrıca hammadde olarak CO2 kullanılarak alg yetiştiriciliği yoluyla biyokütleye dönüştürülebilir. Hasat edilen algler daha sonra biyolojik olmayan karbon kaynaklarının yerini alan biyoyakıtlara dönüştürülebilir.

CO2, olgun petrol sahalarından gelişmiş petrol geri kazanımı (EOR) için petrol endüstrisinde halihazırda yaygın olarak kullanılmaktadır. CO2 bu nedenle pozitif bir ticari değere sahip olabilir ve yakalanan CO2 ekonomik bir kaynak haline geldiğinden CCUS'un dağıtımını desteklemeye ve CCUS projeleri için bir gelir akışı oluşturmaya yardımcı olabilir.

Depolamak

CO2, jeolojik depolama olarak bilinen bir teknikle, tipik olarak dünya yüzeyinin birkaç kilometre altında bulunan özenle seçilmiş jeolojik kaya oluşumlarında depolanır. CO2 yerin derinliklerine pompalandığından, daha yüksek basınçlarla sıkıştırılır ve esasen sıvı hale gelir. CO2 depolaması için kullanılabilecek (kayaların ve sıvıların fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak) bir dizi farklı jeolojik yakalama mekanizması vardır. Derin tuzlu suya doymuş rezervuar kayalarında büyük miktarlarda CO2 depolanabilir, bu da ülkelerin CO2 emisyonlarını yüzlerce yıl boyunca depolamasına olanak tanır.

 3. DÜNYADA TAŞKÖMÜRÜ ÜRETİMİ VE GELİŞMELER

Kömür rezervlerini keşfetmeye yönelik kömür arama faaliyetleri, her kömür havzasının jeolojik haritasının çıkarılmasını, jeokimyasal ve jeofizik araştırmaların yürütülmesini ve derin kömür arama sondalarını içerir. Maden işletmeciliği ancak kömür ekonomik ise yatırımlar yapılarak başlatılır.

BP verilerine göre dünya kömür rezervleri 1035 Milyar ton olduğu tahmin edilmektedir.  En büyük kömür rezervleri ABD 250 Milyar Ton,  Rusya 160 Milyar Ton, Avustralya 147 Milyar Ton , Çin 138 Milyar Ton ve Hindistan 101 Milyar Ton  bulunur.

Başlıca kömür üreticilerinin yıllık üretimleri ise 2019 yılı itibariyle Çin 3.55 Milyar Ton, Hindistan 771 Milyon Ton, ABD 685 Milyon Ton, Avustralya 483 Milyon ve Rusya 420 Milyon Ton olmaktadır.

 Kömür için rezerv-üretim oranı (R/P) petrol ve gazdan çok daha yüksektir. Diğer bir deyişle mevcut üretim oranlarına göre, kanıtlanmış kömür rezervleri 150 yıllık küresel kömür üretimini karşılamaya yeterlidir. Farklı bölgelerdeki kömür için R/P, dünyanın farklı bölgelerinde mevcut üretim hızı devam ederse, kömür kaynağının ne kadar süreceğinin bir göstergesidir.

 2020 yılından itibaren Dünya kömür talebi, arzı ve ticaretinde son küresel ve bölgesel eğilimler ile 2025'e ilişkin temel tahminler yapılmaktadır.

Dünya’da 2020'deki olağanüstü koşullar kömür piyasalarını etkiledi ve bunların Covid-19 sonrası ekonomik toparlanmada nasıl şekillendirileceği hususunda belirsizlik yarattı.  Dünya kömür tedarik maliyetlerinin, fiyatlarının ve madencilik projelerine yapılan yatırımların evrimine yönelik ilgili kuruluşlar değerlendirmeler yapmaktadır. 

Dünyanın en büyük kömür üreticisi ve ithalatçısı olmasının yanı sıra küresel kömürün yarısından fazlasının tüketicisi olan Çin en önemli piyasa belirleyicisidir.  İhracata yönelik kömür madenciliği projelerine yönelik yatırımlar birçok ülkede değerlendirilmektedir. Geliştirme sürecinin çeşitli aşamalarındadırlar ve burada “üst düzey teknoloji” ve “geleneksel teknoloji” olarak sınıflandırılırlar.

Geliştirilmekte olan üst düzey teknoloji madenler, yıllık 93 Milyon Ton kömür madenciliği kapasitesini temsil ediyor ve bunun yaklaşık % 69'u koklaşabilir yani metalurjik kömür içindir. Ancak bu miktar kömür talebinin % 20'sinden az ve uluslararası ticaretin yaklaşık üçte birini oluşturmaktadır. Üst düzey teknoloji projeleri Avustralya (% 41), Rusya (% 22) veya Güney Afrika'da (% 19) bulunmaktadır. Avustralya ve Rusya'daki projeler ağırlıklı metalurjik kömürü, Güney Afrika'daki projeler ise ağırlıklı Buhar kömürü- termik santral yakıtı kömür içindir.

Geliştirilmekte olan Geleneksel teknolojiye sahip projeler yıllık 819 Milyon Ton kömür madenciliği kapasitesini temsil ediyor ve bunun yaklaşık % 66'sı Avustralya'da planlanıyor. Bu açıklama Avustralya'nın önerilen kömür sahaları geliştirmeleri konusunda diğer ülkelerden daha şeffaf olması ve hem kaynak tabanının hem de yasal ve düzenleyici çerçevesinin yatırımcıları ve proje geliştirme şirketlerini çekmek için uygun olmasıdır.

Diğer yandan Kömürle ilgili altyapıya yapılan yatırımlar genellikle kömür madenciliğindeki gelişmelerle bağlantılıdır.  Örneğin Rusya, kömür üretimini ve ihracatını artırmaya devam ederken, modern Rusya tarihinin en büyük altyapı projelerinden biri olan Elegest-Kyzyl-Kuragino demiryolu hattı gibi önemli ulaşım altyapısına yatırımlar yapılıyor.

 Avustralya'da, en önemli genişleme, bir Hint şirketi olan Bravus Mining and Resources (eski adıyla Adani Mining) tarafından yönetiliyor ve yatırım planları, Carmichael madenlerini mevcut demiryolu ağına bağlamak için 189 km'lik bir demiryolu hattını içeriyor. Güney Afrika'da, demiryolu işletmecisi Transnet, Limpopo ve Richards Körfezi'ni birbirine bağlayacak demiryolu altyapısını geliştirme yolunda ilerliyor. Bu demiryolu hattını Botsvana'daki Mmamabula Kömür Sahası'na kadar uzatmak için fizibilite çalışmaları devam ediyor.

Bu örnekler Türkiye’deki ulaşım altyapısının tamamen kurulu olması yönüyle sadece kömür madenciliğine yatırım gerektirmesi bakımından oldukça teşvik edicidir.

 2020 Yılı itibarıyla Dünya’da üretilen toplam kömür miktarı 8 Milyar Ton olup bunun yaklaşık 1 Milyar Tonu Demir –Çelik sanayinde kullanılan metalürjik (Koklaşabilir) özellikteki kömür olup büyük kısmı Termik Santral yakıtı olarak kullanılmaktadır.

Üretilen kömürlerin önemli bir kısmı üretildiği yerde tüketilmekte ancak % 15 ‘i Uluslararası ticarete konu olmaktadır.

2020 yılında Termik kömür ticareti 987 Milyon ton olarak gerçekleşmiş olup Metalurjik kömür ticareti ise 340 Milyon Ton olmuştur. Metalurjik kömür ticareti, termik kömür ticaretinin yaklaşık üçte birini oluşturmaktadır. Metalurjik kömür içinde miktarı az olmakla birlikte PCI (Pulverized Coal Injection ) Kömürüde bulunmaktadır. PCI Kömürü koklaşabilir özelliği olmamakla birlikte özellikle son 20 yılda gelişen teknolojilerle yüksek fırına kok kömürünün yanısıra doğrudan enjekte edilmektedir. Bu şekilde maliyet azaltılabilmektedir.

PCI  Kömürü  ülkemizde Erdemir ve İsdemir tarafından yılda yaklaşık 800.000 Ton ithal edilerek kullanılmaktadır. PCI Kömürü Zonguldak Havzasındaki Armutçuk bölgesinde üretilmektedir.

Dünya Koklaşabilir Kömür ticaretinin ülkemizin ihtiyaçları düşünüldüğünde stratejik öneme haizdir. Çünki ticaretin daha küçük miktarda olması düşük arz yüksek talep durumunda fiyatın astronomik seviyelere çıkması hatta bazı koşullarda hiç temin edilememe riski bulunmaktadır.

Bu bakımdan ülkemiz Demir-Çelik sanayinin sürdürülebilirliği bakımından Zonguldak Taşkömürü Havzasının bu program kapsamında ele alınarak izleyen bölümde ortaya konacak hedeflerin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bu arada konuyla ilgili bugüne kadar klişeleşmiş yenilenmeyen ezber söylemlerin tasfiye edilmesi ilk adım olmalıdır. Bu ezber söylemlerin kaynağı ve mensup oldukları Kurumlar önemli değildir. Dünyada mevcut bilgi birikimi, Modern Kömür arama yöntemlerine ve madencilik teknolojisine yatırım yapılacaktır.

4.ZONGULDAK HAVZASININ YENİDEN YAPILANMASI

DETAYLI REZERV ARAMA YATIRIM ÜRETİM

Ülkemizde en önemli taşkömürü rezervleri Zonguldak Havzasında bulunmaktadır. Zonguldak Havzası denmekle birlikte havza çevre illeri de kapsamaktadır. Havzada bugüne kadar yapılan rezerv arama çalışmaları eski MTA sondajları ve son dönemde özel sektöre açılan sahalarda özel sektörce yapılan az sayıda sondaj  tarafından tespit edildiği söylenen resmi toplam jeolojik rezerv 1,513 Milyar Ton olarak rapor edilmektedir. MTA tarafından yapılan eski sondajlar karotlu değildir. Bu şekilde yapılan rezerv belirleme sağlıklı olamaz. Nitekim 2005 yılında özel sektöre devredilen sahalarda faaliyet gösteren özel sektör temsilcileri finansman bulmak için uluslararası akredite firmalara fizibilite çalışmaları yaptırma girişimlerinde bulunduklarında öncelikle ayrıntılı arama programlarını tamamlamalarını istemişlerdir. 2005 Yılından itibaren geçen 16 Yılda hiçbir özel sektör büyük sahalarda üretime geçememiştir. Bu sahalarda mevcut program dahiline alınacaktır.

 Esasen 160 yıldan beri işletmecilik yaparken yüzeyden başlayan ve bugünkü derinliğe ulaşan madencilik faaliyetleri birbirini izleyerek süregelmiştir. Ancak son yıllarda önemli madencilik altyapı yatırımlarında karotlu sondajlardan yararlanılmıştır.  Havza rezervlerinin belirlendiği mevcut verilere dayalı olarak iddialı bir yatırım programına başlamak mümkün değildir. Zaten yatırım kaynağının sağlanacağı finans kuruluşları mevcut rezervlerin ancak % 10-20 sini işletilebilir kanıtlanmış olarak dikkate alabilir. Zonguldak Taşkömürü Havzası ABD, Avrupa, Rusya, Avustralya ve Güney Afrikaki havzalarla kıyaslandığında ‘’ARANMAMIŞ HAVZA‘’ olarak tanımlanabilir. Yani telaffuz edilen rezervler kanıtlanmalı yeni rezervler bulunmalıdır.

 Dünya genelinde rezerv tanımlamaları yapılırken, mevcut madencilik teknolojisi ile ekonomik olarak işletilebilir rezervler dikkate alınmaktadır.  Son yıllarda madencilik yatırımları daha fazla uluslararası finans kuruluşlarının konusu olmuştur. Bu nedenle madencilik faaliyetlerinde bütün taraflarca kabul görecek bir arama/ kaynak/ rezerv standartlaşması zorunlu olmuştur. Uluslararası standartlar bu konuda CRIRSCO gibi yaygın kabul gören  organizasyonlar altında toplanmıştır. Ülkemizde de bu standartların oluşması için UMREK adı altında bir komisyon kurulmuştur.

Bu değerlendirmeler doğrultusunda havzanın yeniden yapılanması için havzanın karada ve denizde yoğun arama programına tabi tutulması gerekmektedir. Havzada bugüne kadar elde edilen arama verileri, geçmiş arşiv bilgileri de dikkate alınarak yapılacak yeni arama faaliyetleriyle jeolojik yapı, kömürlü tabakalar, kömür damarlarına ilişkin bütün özellikler, kömürlerin kalitesi ve potansiyel tehlikeler belirlenecektir. Rezervler ve kaynakların değerlendirilmesi uluslararası finans kuruluşları tarafından kabul edilebilir standartlara göre yapılacaktır.

Aramalar ön arama, bölgesel arama, ayrıntılı arama ve geliştirme aramaları şeklinde sınıflandırılacaktır. Yüzeyde jeofizik etüdler jeolojik haritaların güncellenmesi ve karotlu sondajlı aramalar yapılacaktır. Ayrıca Jeofiziksel loglama, Yüksek Çözünürlüklü Sığ Sismik (HRSS ) ve hidrojeolojik araştırmalar yapılacaktır.

Yatırım programı 2 esas üzerinden gerçekleştirilecektir;

1.  Eski madenlerin Yeniden Yapılandırılması

2. Yeni Madenlerin Açılması

Zonguldak Havzasında işletmeciliğin yapıldığı koklaşabilir rezervler Kozlu, Üzülmez ve Karadon bölgelerinde yer almaktadır.  Armutçuk bölgesinde işletilen rezervler yarı-koklaşma özelliği, yüksek ısıl değer ve düşük bünye külü içeriği ile hem koklaşabilir kömürlerle harmanlanarak hem de pulverize enjeksiyon kömürü-PCI olarak demir-çelik fabrikalarında kullanıma uygun niteliktedir. Amasra bölgesi kömürlerinin koklaşma özelliği bulunmamakla birlikte belirli oranlarda metalurjik kömürler ile harmanlandığında koklaşma özelliğini bozmamaktadır. Ancak daha çok termik kömür özelliği bulunmaktadır.

YATIRIM

Yatırımlar 15 yıllık bir program dahilinde gerçekleşecektir.

Yatırımlar 1 Ton üretim kapasitesi yaratmak için yapılacak tutardır.

Eski madenlerin yeniden yapılandırılması ve mekanize üretim birimleri haline dönüştürülmesi için 150 Dolar/Ton yatırım yapılarak  yılda 5 Milyon Satılabilir Üretim Kapasitesi yaratılacaktır.

Yeni Madenlerin Açılması için 250 Dolar/Ton yatırım yapılarak yılda 7 Milyon Ton Satılabilir Üretim Kapasitesi yaratılacaktır.

1. Eski Madenler için 5 Milyon Ton *150 Dolar/Ton 750 Milyon Dolar

2. Yeni Madenler İçin 7 Milyon Ton *250 Dolar/Ton 1 750 Milyon Dolar

TOPLAM YATIRIM TUTARI 2.5 MİLYAR DOLAR

ÜRETİM MİKTARI

Yılda Toplam 15 Milyon Ton Tüvenan kömür ocaktan çıkarılarak Lavvarlama işlemi sonrası % 80 yıkama randımanı ile 12 Milyon Ton Satılabilir Üretim Gerçekleştirilecektir. Satılabilir Kömürlerin Havza karakteristikleri göz önünde bulundurularak % 80‘i Metalurjik Kömür , % 15 ‘i Termik Kömür ve %5 ‘i PCI Kömürüdür. Bu durumda;

1. 12*0.8     9.6 MİLYON TON METALURJİK KÖMÜR

2. 12*0.15   1.8 MİLYON TON TERMİK KÖMÜR

3. 12*0.05   0.6 MİLYON TON PCI KÖMÜRÜ

TOPLAM 12 MİLYON TON SATILABİLİR ÜRETİM

ULUSLARARASI PİYASALARDA ŞU ANDAMETALURJİK KÖMÜR  FİYATLARI 300 DOLAR/TON DÜZEYİNDEDİR.

BU DURUMDA 12 MİLYON TON SATILABİLİR KÖMÜR YILDA 3.6 MİLYAR DOLAR DÖVİZİN ÜLKEMİZDE KALMASI SAĞLANACAK. MİLLİ DEMİR ÇELİK SANAYİMİZİN METALURJİK KÖMÜR İHTİYACININ TAMAMI GÜVENCE ALTINA ALINACAKTIR.