Enerji, bireyler ve ülkeler için ekonomik, sosyal ve refah artışı açısından kalkınmanın ana öğelerindendir. Üretim ve tüketimin gerçekleştirilmesinde özellikle elektrik enerjisi unsuru olmazsa olmaz kalemler arasındadır.
Elektrik enerjisinin elde edilebilmesi için kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtlar ile rüzgâr, güneş, dalga akıntısı vb. yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerekmektedir.
Termik santraller, ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren yapılardır. Santrallerde suyun ısıtılması sonucu buhar ortaya çıkmaktadır. Bu oluşan buharın gücü türbinleri döndürmekte ve bu hareket elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Santralde suyun ısıtılması için genellikle kömür vb. fosil kaynaklar kullanılmaktadır.
Fosil yakıt olarak kömür uzun zamandır kullanılan yakıtlardan biridir. Termik santrallerde kömür öğütülerek ya da yakılarak ısı enerjisine çevrilir. Kömürün yakılmasıyla çevreyi kirletebilecek bir takım bileşenler açığa çıkar. Bunlardan biri yakıtın içindeki kükürttür. Termik santrallerde üretim sırasında azot oksit, kükürt dioksit ve pek çok küçük yapılı partikül açığa çıkmaktadır. Kükürt yandığı zaman kükürt dioksite dönüşür ve eğer arıtılmazsa bacadan çevreye verildiğinde çevrede; insan, hayvan, bitki canlı-cansız varlıklar üzerinde ciddi olumsuz etkilere neden olmaktadır.
Üretim sırasında bacalardan salınan küller insanlar tarafından solunum ile vücuda alınabilmektedir. Bu durum, santral etrafındaki çevre yörelerde çeşitli akciğer hastalıklarına neden olmaktadır. Bacalardan yayılan zararlı gazlar asit yağmurlarının oluşmasına sebep olmakta, bunun sonucunda da termik santralinin inşa edildiği bölgelerdeki toprakların yapısının bozulması ve verimin düşmesi gibi pek çok olumsuz durumla karşılaşılmaktadır.
Dünyada ve Türkiye’de kömürlü santrallerin durumu
Beşincisi yayımlanan “Yükseliş ve Çöküş 2019: Küresel Kömürlü Termik Santral Stoku Takibi” raporu, kömürlü termik santrallerin yıllık analizini içermektedir. Raporun sonuçları, yeni işletmeye alınan kömürlü termik santrallerde geçen senenin proje stokuna kıyasla %20 (önceki üç yılda %53), inşaat aşamasındaki santrallerde %39 (önceki üç yılda %84) ve ön lisans-lisans süreçlerindeki santrallerde %29’luk (önceki üç yılda %69) düşüş göstermektedir.
2000’lerden bu yana, Çin ve Hindistan’daki büyüme ile birlikte kömürlü termik santral kapasitesi iki katına çıkarak 2000 GW’a ulaşmıştır. Yakın zamanda 200 GW’lık kömürlü termik santral kapasitesi Avrupa Birliği (AB) ve ABD’deki emeklilik dalgası nedeniyle kapatılmıştır. 170 GW’lık kapasite 2030 yılına kadar kapatılacakken, 13 ülke aşamalı olarak kömürlü termik santralların faaliyetine son vermeyi planlamaktadır.
Türkiye santral kurulu gücü ile 4. Sırada
2018 yılında elektrik üretimimizin; %37,3'ü kömürden, %29,8'i doğal gazdan, %19,8'i hidrolik enerjiden, %6,6'sı rüzgârdan, %2,6'sı güneşten, %2,5'i jeotermal enerjiden ve %1,4'ü diğer kaynaklardan elde edilmiştir. 2019 yılı ilk yarısı itibarıyla ülkemiz kurulu gücü 90.421 MW'a ulaşmıştır.
Türkiye toplam kömürlü termik santral gücüne 2018’de 330 MW ekleyerek son beş yılda toplam 6,5 GW’lık bir artış gerçekleştirmiştir. Toplamda 19 GW’lık kömürlü termik santral kurulu gücüne sahiptir. Türkiye kömürlü termik santral kurulu gücü ile Dünyada 4. sırada bulunmaktadır.
Kömürden elektrik üretimi
Türkiye’nin 2015 yılı toplam elektrik enerjisi üretimi 261,8 TWh olarak gerçekleşmiştir. Bunun 76,166 TWh’lik kısmı kömür ve kömür ürünlerinden üretilmiştir. Aynı yıl Amerika’da 1470,997 TWh, Almanya’da 283,710 TWh ve Avusturalya’da 158,610 TWh’lik elektrik enerjisi kömür ve kömür ürünlerinden elde edilmiştir.
Almanya’nın sadece kömürden ürettiği elektrik enerjisi Türkiye’nin toplam elektrik enerjisi üretiminden fazladır. Avustralya’nın kömüre bağlı elektrik enerjisi üretimi toplam elektrik üretiminin %62,9’una karşılık gelmektedir. Dünyada en fazla doğalgaz rezervi bulunan Rusya’nın 2015 yılında kömürden ürettiği toplam elektrik enerjisi miktarı Türkiye’nin iki katından fazladır. Bu santraller açısından dikkat edilecek en önemli ve kritik husus, çalıştıkları bölgenin çevresel sürdürülebilirliğidir. Ancak genelde bu beklentinin karşılanamadığı, çoğu ülkelerde yatırım öncesi hazırlanan fizibilitelerde de tercihin, asgari çevre kriterleri gözetilerek en düşük maliyetli tesisten yana kullanıldığı görülmektedir.
Daha yolun başındayken çevre kriterleri ve sağlık beklentilerine de uygun olarak, yerli kömür rezervlerinin çevre dostu teknolojiler yardımıyla ekonomiye kazandırılması ve beraberinde enerjide dışa bağımlılığının azaltılması yönünde her türlü çalışma ülke menfaatleri açısından desteklenmelidir.
Kömürlü termik santrallerin olumsuz etkileri
Kömür yakıtlı elektrik üretimi, gerekli çevresel tedbirler alınmadığı durumlarda, çevre ve insan sağlığı için önemli maliyetlere sebep olmaktadır. Kömür yıkama tesislerinden çıkan su; yeraltı suyunu, nehirleri ve gölleri kirleten ağır kirletici metalleri taşımaktadır. Uçucu kül kalıntısı ve kirletici maddeler toprağı kirletir ve özellikle tarımsal faaliyetlere zararlıdır.
Örneğin, kömürlü santrallerin en çok kullanıldığı Hindistan, hava kirliğinin de en çok yaşandığı ülkeler arasında yer almaktadır. “2010 Küresel Hastalık Yükü” çalışması; Hindistan'daki en büyük 10 sağlık riski arasında dış hava kirliliğini (PM ve ozon kirliliği) listelemiştir. Hava kirliliği; solunum hastalıklarına, riskli bağışıklık sistemi rahatsızlıklarına ve kardiyovasküler hastalıklarına sebep olmaktadır.
Hindistan'daki hava kirliliği kaynakları arasında enerji santralleri, üretim endüstrileri, araç egzozu gibi emisyonlar öne çıkmaktadır. Hava kirliliği ve insan sağlığı arasındaki doğrudan bağlantı, 2010 Küresel Hastalık Yükü çalışmasında kapsamlı bir şekilde belgelenmiştir.
Kömürlü termik santrallerde toz, yüksek sıcaklık, gürültü ve titreşim gibi çeşitli çevresel ve mesleki etkilenim kaynakları söz konusudur. Bu etmenlerle karşılaşmaya bağlı olarak termik santral çalışanlarında çeşitli sağlık sorunları ortaya çıkabilir. Termik santral çalışanlarında en sık sözü edilen sağlık sorunları solunum yolu hastalıkları, kazalar ve yaralanmalar, kanserler, kalp damar hastalıkları ve cilt hastalıklarıdır. Santral çalışanlarında genetik hasarlar da ortaya çıkabilmektedir.
Termik santraller çevre üzerinde; su kirliliği, hava kirliliği, toprak kirliliği gibi olumsuz etkilerde bulunmaktadır. Bu etkilerden bazıları şöyledir:
Su kirliliği
Termik santrallerin kullandığı ve deşarj ettikleri su normal sıcaklık derecesini aşarak farklı bir sıcaklık dengesi oluşturmaktadır. Bu durum canlılar üzerinde olumsuz etkilerde bulunmaktadır. Aynı zamanda santral bacasından çıkan kirletici gazların oluşturacağı asit yağmurları suların asitlik seviyesini (PH) düşürebilmektedir.
Hava kirliliği
Kömürün yanması sonucu kömürde bulunan bazı mineral maddeler yanmamakta ve uçucu kül olarak havaya salınması sonucu hava kirliliği oluşmaktadır.
Toprak kirliliği
Santral bacasından çıkan duman zamanla yere çökerek toprak kirliliğine neden olabilmektedir Kömürün taşınması, depolanması gibi hususlar da toprak kirliliğini oluşturmaktadır.
Ekolojik dengeye etkileri
Santral alanı ve bölgesinde bulunan canlılar (denize yakın santrallerde balıklar, civarda bulunan bitki ve hayvanlar vb.) santralin çevreye verdiği olumsuz etkilerden zarar görmektedir.
Halk sağlığına etkileri
Santralden salınan baca gazlarının halk sağlığına olumsuz etkide bulunduğu görülmektedir. Orta ve uzun vadede santralin çalıştığı bölgede yaşayan halkta kanser vb. hastalıkların arttığı gözlenmektedir.
Örneğin asit gazları (Hidrojen klorid, hidrojen florid) cilt, göz, boğaz burun ve solunum yollarında tahrişe yol açar; dioksin ve furanlar mide ve bağışıklık sistemi için olası kanserojendir, üreme, endokrin ve bağışıklık sistemini olumsuz etkiler. Cıva; beyin, sinir sistemi, böbrek ve karaciğer hasarına yol açar, nörolojik ve gelişimsel doğum kusurlarına neden olur; cıva dışındaki metaller, akciğer, mesane, böbrek ve cilt için kanser yapıcıdır, sinir, kalp/damar, cilt, solunum ve bağışıklık sistemini olumsuz etkileyebilir. Kurşun; sinir sistemi gelişiminde hasara yol açar, öğrenme, bellek, ve davranışları olumsuz etkileyebilir, kalp/damar ve böbrek etkilerine, kansızlık, bileklerde ve parmaklarda güçsüzlüğe yol açabilir. Polisiklik aromatik hidrokarbonlar olası karsinojendir, küçük partiküler maddelere geçerek akciğerlere yerleşebilir, karaciğer, böbrek ve testisleri etkileyebilir, üreme sağlığı sorunlarına yol açabilir. Radyoizotoplar (radyum); akciğer ve kemik için karsinojendir, bronkopnömoni, kansızlık ve beyin absesine yol açar, akciğer ve lenfatik sistem için karsinojendir, böbrek hastalığına yol açar.
ALINMASI GEREKEN TEDBİRLER
Termik santrallerin çevreye verdiği olumsuz etkileri azaltmak amacıyla bazı önlemlerin alınması gerekmektedir.
Baca gazı arıtma sistemi
Santralde kazan altından alınan cüruf ve yanma sonucu kazanı üstten terk eden uçucu kül bulunmaktadır. Genellikle % 80-85’i uçucu kül, % 15-20’si ise kazan altı külü şeklinde oluşmaktadır. Uçucu kül, basınçlı hava yardımıyla kül silosuna ve depolama alanına gönderilir. Kazan altında elde edilen külün sadece depolama alanına gönderilmesi gerekmektedir. Kazandan çıkan gaz ve tozun temizlenmesi ile kazandaki çekiş koşullarının dengelenmesi baca gazı sistemi ile sağlanmaktadır. Baca gazı sistemi içerisinde elekrostatik filtreler, fanlar, azotoksit arıtma, kükürtdioksit arıtma ve bir baca bulunmaktadır. Uçucu kül olan tozun tutulması için kazandan çıkan baca gazının içinde bulunan toz parçacıklarının ayrılması suretiyle emisyon limitlerinin altında toz bulunması sağlanmalıdır.
Toz ve kül tutmaya yarayan elektrostatik filtreler %95 - 99 oranında işe yarasa da, bir termik santralin en sık arızalanan üniteleri elektrostatik filtreler olduğundan ve arıza süresince üretimin durdurulup durdurulmayacağı belirsiz olduğundan bu ünitelerin işlevselliği kuşkuludur. Birincil enerji kaynağının depolanması dışında termik santrallerinde çıkan büyük miktardaki küllerin imhası da her zaman sorun olmaktadır. Günlük olarak çıkan kül miktarının fazla olması geniş alanların kül depolama alanı olarak kullanılmasını gerektirmektedir. Küllerin ağır metal ve radyoaktif elementlerce kirlenmiş olma ihtimali de vardır. Bu durum, kül depolama alanlarının özenle seçilmesini, toprak ve su kaynaklarının kirlenmesini engelleyecek tedbirlerin alınmasını zorunlu kılmaktadır.
Kireçtaşı hazırlama ve besleme sistemi
Kömürün yanması sırasında oluşan baca gazları artıma sisteminde sulandırılmış veya kuru kireç taşı ile temas ettirilerek havaya salınan küllerin bacadan dışarı atılması önlenmeye çalışılmaktadır. Dışarı atılması önlenen ve yakma sonucu oluşan küller çimento fabrikalarına, alçıpan üretimi yapan işletmelere, hazır beton firmalarına ve briket üretim tesislerine, yol inşaatları malzemeleri ile asfalt içerisine katkı maddesi olarak kullanılmak üzere satışı söz konusu olabilmektedir. Piyasaya satılamayan kül ve cüruflar ise depolama alanında saklanmalıdır.
Su arıtma ve hazırlama sistemi
Santralin işletilmesi sırasında kazan başlama, besleme, baca gazı sistemi gibi aşamalarda su kullanımı söz konusudur. Su temini, santralin bulunduğu bölgede yer alan yer altı sularından, göletlerden veya denize yakın kurulan santrallerle denizden sağlanmaktadır. Denizden alınan suyun arıtılması diğer su kaynaklarına göre daha maliyetli olmaktadır.
Sonuç
Termik santraller; hava, toprak ve su kirliliği gibi çevre sorunlarına yol açmakta, ekolojik denge, halk sağlığı üzerinde olumsuz etkilere, gürültü, ısı-ışık problemleri gibi sorunlara sebep olmaktadır. Elektrik enerjisinin standart bir ürün olması ve müşteri tarafından işletmenin çevresel sorumluluğunun takip edilememesi nedeniyle termik santrallerde çevre muhasebesi uygulamasının zorunlu olması gerekmektedir.
Gelişmiş ülkelerde sivil toplum kuruluşları ve kanuni düzenlemelerin etkinliğiyle çevresel sorunların çözümünde işletmeler de yükümlülük altına girmişlerdir. Türkiye’nin çevreyle ilgili uluslararası bir taahhüdü bulunmamakla birlikte, ulusal düzenlemelerle işletmeler, kuruluşları esnasında “Çevre ve Şehircilik Bakanlığı”na karşı kurumsal sorumluluk altına girmektedir. Termik santrallerin proje aşamasında bu sorumluluk ÇED raporunun alınmasıyla başlamaktadır.
Bu bağlamda çevresel faaliyetlerin proje öncesi ve sonrası değerleri teknik açıdan belirlenen standart ölçü ve endekslerle uygun olmalı ve bunun için gerekli tedbirler alınmalıdır.