Madencilik ve enerji kaynakları

Arda bayram tatilinde İzmir'den Denizli'ye giden arabada yarı uykuluydu. Aydın'ı geçince annesi camı gösterdi: tarlaların arasındaki kalın borulardan beyaz bir buhar yükseliyordu, sanki yer kaynıyordu. Biraz önce İzmir'den çıkarken tepelerin sırtında ağır ağır dönen beyaz pervaneler görmüştü. Babası gülerek «İkisi de elektrik yapıyor, ama biri yerin altından besleniyor, öteki gökyüzünden» dedi. Arda'nın aklına evdeki tablet takıldı: içindeki kablo bakırdan, şarj ettiği elektrik belki o buhardan. Bu derste yerin altından ne çıkardığımızı, neyi nerede bulduğumuzu ve hangi kaynağın bir gün biteceğini konuşacağız.

• Bir maden yatağının işletilip işletilmeyeceğini rezerv, tenör, maliyet, ulaşım, teknoloji ve pazar ölçütleriyle değerlendirirsin.
• Türkiye'deki başlıca maden yataklarını ders kitabı düzeyinde haritaya yerleştirirsin.
• Enerji kaynaklarını yenilenebilir ve yenilenemez diye ayırıp her birinin Türkiye'de neden belirli yerlerde öne çıktığını açıklarsın.
• Enerji kaynaklarının çevreye etkilerini tek yanlı yargıya kapılmadan karşılaştırırsın.

Taş ne zaman maden olur?

Yer kabuğundaki her kayaç bir mineral karışımıdır, ama her kayaç parçası maden sayılmaz. Maden, ekonomik değeri olan ve çıkarılıp işlenmesi kazanç getiren mineral birikimidir. Kayacın içinde istenen elementin oranına tenör denir. Aynı cevher bir yerde zengin, başka bir yerde fakir olabilir; tenörü düşük bir yatağı işlemek için çok daha fazla kayacı kırmak, taşımak ve ayırmak gerekir.

Madenciliğe başlama kararını birlikte belirleyen ölçütler şunlardır:

• Rezerv: Yataktaki toplam miktar. Az bir birikim için kurulan tesis kendini ödemeyebilir.
• Tenör (kalite): Cevherdeki oran yükseldikçe her ton kayaçtan alınan ürün artar.
• Çıkarma maliyeti: Yüzeye yakın yatak açık ocakla kazılır; derindeki yatak için galeri açılır, havalandırma ve güvenlik önlemi alınır. Derinlik maliyeti büyütür.
• Ulaşım: Ağır cevherin limana, demiryoluna ya da işleneceği tesise götürülmesi gerekir. Yolu olmayan dağdaki yatak beklemeye kalır.
• Teknoloji: Yeni ayırma yöntemleri eskiden işe yaramaz sayılan fakir cevheri değerli kılar.
• Pazar ve fiyat: Madene olan talep ve dünya fiyatı yükselirse daha pahalı yataklar da işletmeye açılır; fiyat düşerse ocak kapanabilir.

Bu ölçütler birbirine bağlıdır. Fiyatı yükselen bir maden, eskiden terk edilmiş düşük tenörlü bir sahayı yeniden açtırabilir. Demek ki bir yatağın «zengin» sayılması doğadan olduğu kadar ekonomiden de gelir.

Madenler jeolojik süreçlerin ürünüdür

Kayaçlar konusunda gördüğün üç kökenli oluşum burada adres verir. Metalik madenlerin önemli bir bölümü magmanın soğuması ve sıcak eriyiklerin çatlaklara yerleşmesiyle ilişkilendirilir; krom ve bakır yatakları ders kitaplarında bu grupta anılır. Tortul ortamlarda biriken kalıntılar ise kömürü, tuzu ve borun yataklandığı eski göl çökellerini verir. Başkalaşım geçirmiş kalker de mermer ocaklarının hammaddesidir. Jeolojik zamanlar dersindeki yaş bilgisi kömürde yeniden işe yarar: Zonguldak'taki taş kömürü I. zamandan, linyitlerin büyük bölümü III. zamandan kalmıştır. Türkiye'nin karmaşık bir jeolojik geçmişe sahip olması, küçük alanlara dağılmış çok çeşitli maden bulunmasını açıklar.

Türkiye'nin maden haritası

Okul kitaplarında yer adlarıyla birlikte öğretilen başlıca yataklar şunlardır:

• Bor: Türkiye dünya bor rezervlerinde önemli bir paya sahiptir. Eskişehir (Kırka), Balıkesir (Bigadiç) ve Kütahya (Emet) çevresi ders kitaplarının gösterdiği sahalardır. Bor cam, seramik, deterjan ve temizlik ürünlerinden ileri teknolojiye kadar geniş bir kullanım alanına sahiptir.
• Krom: Elazığ (Guleman) en sık anılan yataktır; Muğla ve Bursa çevresindeki sahalar da kaynaklarda geçer. Paslanmaz çelik yapımında kullanılır.
• Demir: Sivas (Divriği) ve Malatya (Hekimhan) ders kitaplarının örnekleridir.
• Bakır: Artvin (Murgul), Elazığ (Maden) ve Kastamonu (Küre) çevresinde çıkarılır. Elektrik kablosunun hammaddesidir; Arda'nın tabletindeki tel de böyle bir yataktan gelebilir.
• Boksit: Alüminyumun cevheridir. Konya'nın Seydişehir ilçesi hem yatağı hem de onu işleyen alüminyum tesisiyle anılır.
• Kurşun-çinko: Yatakları daha dağınıktır; kaynaklarda Toros kuşağındaki sahalar, örneğin Kayseri çevresi, gösterilir. Bu madenin dağılışını tek bir merkeze bağlamamak daha güvenlidir.

Enerji kaynakları: biten ve yenilenen

Enerji kaynakları iki gruba ayrılır. Yenilenemez kaynaklar milyonlarca yılda oluşur ve kullanıldıkça tükenir; kömür, petrol, doğal gaz ve uranyum bu gruptadır. Yenilenebilir kaynaklar doğal döngülerle sürekli tazelenir; akan su, rüzgâr, güneş ışığı, yer içi ısısı ve canlı kökenli atıklar bunlardandır.

Taş kömürü Zonguldak ve çevresinde çıkarılır. Galeriler derindedir, bu yüzden üretim zor ve pahalıdır. Isı değeri yüksek olduğu için demir-çelik üretiminde aranan bir yakıttır.

Linyit ise ülkenin pek çok yöresine yayılmıştır; Kahramanmaraş'taki Afşin-Elbistan, Manisa'daki Soma, Kütahya'daki Tunçbilek ve Çanakkale'deki Çan bilinen sahalardır. Linyitin ısı değeri düşüktür, uzağa taşımak pahalıya gelir. Termik santrallerin linyit sahalarının hemen yanında kurulmasının nedeni budur: kömürü elektriğe çevirip kabloyla göndermek, kömürü trenle taşımaktan ucuzdur.

Petrol Güneydoğu Anadolu'da, Batman ve Adıyaman çevresinde çıkarılır. Yurt içi üretim tüketimi karşılamaz ve petrolün çoğu ithal edilir.

Doğal gaz konusunda Türkiye büyük ölçüde dışa bağımlıdır; gaz boru hatlarıyla ve sıvılaştırılmış olarak gemilerle gelir. Trakya'da küçük sahalar uzun süredir işletilmektedir. Son yıllarda Karadeniz'de duyurulan keşifler bu tabloyu bir ölçüde değiştirebilir; etkisinin boyutu kaynaklarda farklı değerlendirilir.

Yenilenebilir kaynaklar ve yer seçimi

Bir yenilenebilir kaynağın nerede kullanılacağını doğanın o yörede ne sunduğu belirler.

Hidroelektrik için akarsuyun hem bol suyu hem de yüksek düşüsü gerekir. Akarsular dersinden hatırlarsın: eğim arttıkça suyun gücü artar. Fırat ve Dicle, derin vadilerden akan bol suyu nedeniyle büyük barajların yeridir. Fırat üzerindeki Keban, Karakaya ve Atatürk barajları ders kitaplarının klasik örnekleridir; Atatürk Barajı aynı zamanda Harran'ı sulayan GAP'ın merkezindedir.

Rüzgâr santralleri sürekli ve güçlü esen yerlere kurulur. Ege ve Marmara kıyıları, özellikle Çanakkale ve İzmir çevresinin tepeleri, türbinlerin kümelendiği yerlerdir. Arda'nın gördüğü pervaneler de bu kuşağa aittir.

Güneş enerjisi güneşlenme süresinin uzun, bulutluluğun az olduğu yerlerde verimlidir. Bu ölçüt haritada Güneydoğu Anadolu'yu ve Akdeniz kıyı şeridini işaret eder; çatıdaki güneş paneli ve su ısıtıcısı bu yörelerde gündelik manzaradır.

Jeotermal enerji yer içi ısısının kırık hatlar boyunca yüzeye yakın sulara ulaştığı yerlerde kullanılır. Batı Anadolu'nun grabenleri bunun için en uygun alandır; Denizli ve Aydın çevresi santralleriyle bilinir. Bu sıcak su elektrik üretmenin yanında seraları ve konutları ısıtmakta, termal turizmde de kullanılır. Kaynağın oluşumunu volkanizma ve yer altı suları derslerinde görmüştün.

Biyokütle bitki artıkları, hayvan gübresi ve odun gibi canlı kökenli maddelerden enerji elde etmektir; çiftlik atığından üretilen biyogaz buna bir örnektir. Dalga enerjisi ise Türkiye'de ders kitaplarında yalnız bir olanak olarak anılır, yaygın bir kullanımı yoktur.

Kaynaklar tek tabloda

Sözel harita: Türkiye maden ve enerji haritası

Kâğıda Türkiye'yi çiz. Kuzeybatıda Karadeniz kıyısına, İstanbul'un doğusunda, bir kara üçgen koy ve taş kömürü yaz: Zonguldak. Biraz doğusunda, aynı kıyıda Kastamonu'ya bakır ekle; kıyının en doğu ucunda Artvin'e bir bakır daha yaz.

Marmara'nın güneyinden içeri doğru bir hat çek: Balıkesir, Kütahya ve Eskişehir'i birleştiren bu kuşağa bor yaz. Kütahya'nın yanına linyit (Tunçbilek), Çanakkale'ye de linyit (Çan) ekle. Ege'de Manisa'ya bir linyit (Soma) daha koy. Ege ve Marmara kıyı tepelerine küçük pervaneler çiz: rüzgâr. İzmir'in güneyinde doğu-batı uzanan çöküntü ovalarının içine, Aydın ve Denizli'ye jeotermal yaz.

Güneye in. Konya'nın güneybatısında, Toroslara yakın Seydişehir'e boksit ve yanına bir fabrika işareti koy. Akdeniz kıyısı boyunca bir güneş sembolü çiz.

Doğuya geç. Sivas'a ve Malatya'ya demir yaz; Malatya'nın doğusunda Elazığ'a hem krom hem bakır ekle. Elazığ ile Malatya arasındaki Fırat'ın üzerine Keban ve Karakaya barajlarını, daha güneyde Şanlıurfa-Adıyaman sınırına Atatürk Barajı'nı koy. Kahramanmaraş'a linyit (Afşin-Elbistan) yaz. En sonda güneydoğuda Batman ve Adıyaman'a petrol ekle ve Güneydoğu'nun düzlüklerine bir güneş daha çiz.

Haritaya geri çekilip bak: metalik madenler dağ kuşaklarının içine serpilmişken linyit hemen her bölgede görünür; yenilenebilir kaynaklar ise rüzgârın, güneşin, suyun ve fay hatlarının izini sürer.

Çevresel etkiler: her kaynağın bir bedeli var

Kömürle çalışan santraller havaya kükürt dioksit ve karbon dioksit salar, kül ve atık depolama sorunu doğurur; açık ocaklar geniş arazileri değiştirir. Petrol ve doğal gaz da yanınca sera gazı üretir; gazın kömürden daha az kirletici olduğu kabul edilir. Yenilenebilir kaynaklar da bedelsiz değildir: büyük barajlar tarım alanlarını, köyleri ve tarihî yerleri su altında bırakabilir, akarsuyun ekosistemini değiştirir. Rüzgâr türbinlerinin kuş göç yollarına ve manzaraya etkisi, güneş tarlalarının kapladığı arazi, jeotermal suyun içerdiği minerallerin doğaya karışması da tartışılan konulardır. Kaynakları karşılaştırırken «temiz» ya da «kirli» etiketi yerine hangi etkinin hangi ölçekte görüldüğünü sormak daha sağlam bir yöntemdir.

Cevherden fabrikaya

Seydişehir'de alüminyum tesisinin boksitin dibinde, Afşin-Elbistan'da santralin linyitin başında kurulduğunu gördün. Ama her fabrika hammaddesinin yanında durmaz; kimi limana, kimi büyük kentin kıyısına, kimi ucuz enerjinin yakınına yerleşir. Bir sonraki derste sanayinin yer seçimini belirleyen etkenleri ele alacağız: hammadde, enerji, pazar, ulaşım, iş gücü ve sermayenin bir tesisin adresini nasıl birlikte çizdiğini.

Örnek 1 — İşletilmeyen yatak

Soru: Yıllar önce keşfedilen bir bakır yatağı, cevherindeki bakır oranı çok düşük olduğu için işletilmemiştir. Son yıllarda dünya bakır fiyatı yükselmiş ve fakir cevheri ayırabilen yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Sahanın işletmeye açılmasını en iyi açıklayan ifade hangisidir?

• A) Yataktaki rezerv kendiliğinden artmıştır.
• B) Bakır yenilenebilir bir kaynağa dönüşmüştür.
• C) Pazar fiyatı ve teknoloji düşük tenörün yarattığı maliyet açığını kapatmıştır.
• D) Yatak yüzeye çıkarak galeri ihtiyacı ortadan kalkmıştır.
• E) Bakırın kullanım alanı daralmıştır.

Çözüm: Yataktaki miktar ve tenör değişmemiştir; değişen, ürünün satış fiyatı ve cevheri işlemenin maliyetidir. Yüksek fiyat ve yeni yöntem birlikte fakir cevheri kârlı kılar. Kullanım alanı daralsaydı fiyat düşerdi. Cevap: C.

Örnek 2 — Santral neden kömürün yanında?

Soru: Afşin-Elbistan ve Soma'da termik santrallerin linyit ocaklarına çok yakın kurulmasının temel nedeni hangisidir?

• A) Linyitin ısı değerinin yüksek olması
• B) Linyitin ısı değeri düşük olduğundan uzağa taşınmasının ekonomik olmaması
• C) Bu yörelerde rüzgârın sürekli esmesi
• D) Linyitin yalnız kıyıda çıkarılması
• E) Santrallerin soğutma suyuna hiç ihtiyaç duymaması

Çözüm: Isı değeri düşük bir yakıtın her tonu az enerji taşır. Onu uzak bir santrale götürmek yerine yerinde yakıp elektriği iletim hatlarıyla göndermek ucuzdur. A ters bilgidir, D ise yanlıştır: Afşin-Elbistan iç kesimdedir. Cevap: B.

Örnek 3 — Kaynağı yere eşleştirmek

Soru: Yer içi ısısının kırık hatlar boyunca yüzeye yakın sulara ulaştığı, çöküntü ovalarının uzandığı bir yörede hangi enerji kaynağının kullanımı en uygundur?

• A) Taş kömürü
• B) Dalga enerjisi
• C) Petrol
• D) Hidroelektrik
• E) Jeotermal enerji

Çözüm: Kırık hatlar ve graben ovaları Batı Anadolu'nun özelliğidir; buradaki sıcak sular jeotermal santralleri besler. Hidroelektrik derin vadi ve bol su ister, kömür ve petrol ise tortul yataklara bağlıdır. Cevap: E.

Örnek 4 — Etkiyi tartmak

Soru: Bir derin vadide büyük bir baraj ve hidroelektrik santrali kurulması planlanıyor. Bu proje için hangi değerlendirme en dengelidir?

• A) Yenilenebilir olduğu için hiçbir çevresel etkisi yoktur.
• B) Hiçbir yararı olmadığı için yapılmamalıdır.
• C) Yalnız hava kirliliği yaratacağı için kömürle aynı etkiye sahiptir.
• D) Yenilenebilir elektrik ve sulama suyu sağlar, ancak su altında kalacak tarım alanı, yerleşme ve ekosistem etkisi de hesaba katılmalıdır.
• E) Akarsuyun ekosistemini hiç değiştirmez.

Çözüm: Baraj yakıt yakmadan elektrik üretir ve suyu depolayarak sulamaya olanak verir. Aynı yapı vadiyi su altında bırakır ve akarsuyun canlı yaşamını değiştirir. Yalnız yararı ya da yalnız zararı gören seçenekler tek yanlıdır. Cevap: D.

• Her mineral birikimini maden saymak. Ekonomik değeri ve işletme kârı yoksa birikim maden yatağı sayılmaz. Soruda fiyat, tenör ya da maliyet geçiyorsa karar oradan çıkar.
• Taş kömürü ile linyiti karıştırmak. Taş kömürü yaşlıdır (I. zaman), ısı değeri yüksektir ve Zonguldak'a bağlıdır. Linyit gençtir (III. zaman), ısı değeri düşüktür ve geniş bir alana yayılmıştır.
• Yenilenebilir kaynağı «etkisiz» sanmak. Baraj, türbin ve güneş tarlasının da arazi ve ekosistem üzerinde etkisi vardır. Sınav, kaynağın türünü değil etkinin niteliğini soruyorsa iki yanı da tart.
• Keşif haberini dışa bağımlılığın sonu saymak. Karadeniz'de duyurulan gaz bulguları önemlidir, ama ders kitabı düzeyinde Türkiye petrol ve doğal gazda büyük ölçüde ithalata dayanan bir ülke olarak anlatılır. Bir keşfin bu dengeyi ne kadar değiştireceği tartışmalıdır; seçenekte «tamamen», «artık hiç» gibi kesin ifadeler varsa şüphelen.
• Hidroelektriği yalnız su miktarına bağlamak. Bol su kadar yüksek düşü de gerekir. Düz bir ovadan geçen büyük akarsu, derin vadideki akarsu kadar elverişli değildir.