İster ham petrol, ister doğalgaz, ister kaya petrolü, ister kaya gazı, ister kömür veya ister bitümlü şeyl (kerojen) olsun hepsinin yakıt özelliği içerisinde barındırdığı organik (C ve H) elementlerinden gelmekte ve hepsi genel anlamda fosil yakıtlarıdır.
Fosil yakıtlar, milyonlarca yıl önce antik göllerde, denizlerde ve sulak alanlarda yaşamış alg, spor, bitki, polen ve dinozor gibi çeşitli organizmaların kalıntılarından gelişmiştir.
Milyonlarca (500 milyon- 3 milyon arasında) yıl önceki zamanki devasa ağaçlar ve dinozor kalıntılarının bataklıklar altında kalması sonrası üstü çeşitli tortul kayalar ile örtülerek çürümeden havasız ortamda yavaş yavaş (yanma işlemi gibi) pekleşen kayaçlara “kömür” adı verilir.
Aynı, mangal kömürünü odunlardan üretmemiz gibi!
Bildiğiniz üzere, odunların üstünü çamurla kapatıp havasız ortamda yakmamız ile odun kömürü elde ederiz.
Kömür oluşumuna benzer bir süreç olmakla birlikte daha az oranda hidrokarbon oranı içeren tortul (çökelmiş) kayaçlara kömür yerine “bitümlü şeyl” tabiri kullanmaktayız. Bazen, bitümlü şist veya bitümlü marn olarak da isimlendirilir.
Petrol, en genel itibarıyla deniz kökenli organik maddelerin tortul kayaların içerisine jeolojik zaman süreci içinde gömülmesiyle ısı ve basınç etkisi altında meydana gelen bir organik sıvı yakıt türüdür.
Petrol, -150 ̊C ile +60 C arasındaki oluşum sıcaklığına sahiptir. Bu sıcaklık değerin üstünde hidrokarbon zincirleri oluşturmaya başlar ve gaz formuna dönerek doğal gaz oluşur.
Başta, kömür bünyesinde olmak üzere kil taşı (şeyl) ve kumtaşı tipi tortul kayaçlarda hidrokarbon (C-H) bileşikleri bulunmaktadır.
Bu tür hidrokarbon içeren kayaçlar, piroliz yöntemi (havasız ortamda 500 ̊C’in üzerinde bir sıcaklıkta ısıtma) ile hem sentetik petrol hem de hava gazı üretilebilmektedir.
Hidrokarbon bileşiklerini (C-H), portakal, mandalina, turunç ve limon gibi narenciye meyvelerindeki C vitamini gibi düşünebiliriz.
Hidrokarbon içeren bu kayaçlar, bulundukları miktar, kaliteleri ve üretim teknolojileri açısından farklılıklar barındırır.
Bahsi geçen bitümlü şely (yağlı şeyl veya şist) bünyesinde “kerejon” içerir ve aynı kömür veya petrolün dönüşümü gibi benzer aşamalardan geçerek oluşur.
Bitümlü şeyl’deki hidrokarbonlar, ham petrol veya doğal gaza alternatif olarak kullanılabilir.
Bitümlü şeyl yüzeye yakın olduğu zaman kömür gibi yer altından madencilik faaliyetleri ile çıkarılarak, havasız ortamda yakılarak petrol sıvısı (sentetik petrol) ve hava gazı üretilebilir.
Eğer, çok derinde ise özelliği itibaren şeyl petrolü veya şeyl gazı sıfatını alarak çoğu zaman kaya petrolü ve kaya gazı sınıfına sokulabilmektedir.
Bu konuda, tanım olarak konu uzmanları arasında da bir birliktelik yoktur.
Bitümlü şeyl petrolü ile kaya petrolü (sıkışık petrol-tight oil) çoğu zaman karıştırılmaktadır.
Aslında kaya petrolü ve kaya gazı, sıkışık petrol ve sıkışık gaz yatakları ile birlikte kullanılan bir terimdir.
Kaya (sıkışık) petrolü veya gazı, bitümlü şeyl’den farklı olup, kum taşı gibi daha geçirimsiz kayaçların bünyesinde ham petrol veya doğalgaz sıkışmıştır.
İster şeyl petrolü olsun ister sıkışık petrol olsun, eğer sondajlar ile çıkarılıyorsa çoğu konu uzmanı her ikisini de kaya petrolü tanımı içerisine almaktadır.
Yani üretim yöntemi değiştiğinde tanım da değişebilmektedir!
Durum baya karışık değil mi? :)
Konu uzmanları bile bu konuda tam fikir birliğine sahip değil iken, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı veya bir yetkilinin “Kaya Petrolü ve Kaya Gazı” dediğinde neyi kastettiğini anlamak zorlaşıyor.
Özetle, derin sondajlar ile basınçlı su ile çatlatma yaparak ister bitümlü şeyl ister kumtaşı gibi sıkı kayaçlardaki oluşmuş sıkışık petrol veya gaz unsurlarını yeryüzüne çıkarılma işlemine, kaya petrolü veya kaya gazı tanımı kullanırız diyelim.
Madencilik faaliyeti ile yeraltından çıkarılan Bitümlü şeyl, “Piroliz” yöntemi ile havasız ortamda yakılarak petrol sıvısı (sentetik petrol) veya hava gazı üretilebilmektedir.
Fakat, bitümlü şeyl’den petrol sıvısı (yağ) çıkarılması, hem çıkarma maliyetleri hem de çevresel etkisi açısından ham petrol üretimine kıyasla çok daha maliyetlidir.
Dünya’da bilinen ilk petrol sıvısı keşfi, 1596 yılında İngiltere’de bir doktorun bitümlü şeyl’den damıtılan mineral yağının şifa amaçlı kullanılabileceğinden bahsedilmiş olması ile ortaya çıkmıştır.
İtalya’nın Modena şehir sokaklarının aydınlatılması için 1694 yılında bitümlü şeyl’den petrol sıvısı üretilmekteydi.
ABD’de 1850 yıllarında petrol kayasından ilk petrol sıvısı üretimi yapılmış olsa da, Edwin Laurentine Drake’nin (1819-1880) 1859 yılında Pennsylvania’da ham petrol keşfinden sonra bitümlü şeyl’den petrol sıvısı üretimi zamanla ortadan kalkmıştır.
I. Dünya Savaşında petrole olan ihtiyacın artmasına rağmen, Dünya’da klasik ham petrolün çıkarma maliyetinin daha az olmasıyla bitümlü şeyl alternatif olmaktan çıkmıştır.
Özellikle, II. Dünya Savaşı öncesi Ortadoğu’da devasa ham petrol yataklarının bulunması ile bitümlü şeyl üretimi neredeyse durma noktasına gelmiştir.
1966 yılına kadar Avustralya, Yeni Zelanda, Brezilya, İskoçya, İsveç ve İspanya gibi ülkelerde çalışmış olan bitümlü şeyl’den petrol sıvısı üreten işletmeler 2010 yılından sonra tamamen kapanmıştır.
Şu anda Çin, Güney Afrika ve Estonya’da az da olsa bitümlü şeyl’den petrol sıvısı (sentetik petrol) üretimine devam edilmektedir.
Estonya bitümlü şeylleri kömür gibi termik santrallerde yakıt olarak kullanmakla birlikte, çok az da olsa petrol sıvısı üretmek için de kullanmaktadır.
Dünya ekonomik krizi (2009) ve Rusya-Ukrayna savaşının (2022) şiddetlenmesi dışında, son 20 yıldır ham petrol varil fiyatı ortalama 70 dolar ($/Varil) civarında seyretmektedir.
Gelecekte, savaş ve ekonomik krizler olmaz ve yenilenebilir enerji teknolojilerin (rüzgâr ve güneş enerjisi v.b.) daha da gelişmesi ile petrol fiyatının sabit veya daha aşağıya düşeceği, konu uzmanları tarafından tahmin edilmektedir.
Dolayısıyla, ham petrolün varil (159 Litre) fiyatı 200 doların üzerine uzun süre seyretmeden, bitümlü şeyl için hiçbir ülkenin çalışmalara başlaması beklenmemektedir. (devam edecek…).