1800’lerin başında iki İngiliz (Humphrey Davy ve Michael Faraday), laboratuvarda yaptıkları bir deney sırasında gaz hidratı keşfetmişlerdir. Keşfetmişler; ama bunun sadece yapay olarak oluşturulduğunu düşünmüşler. Çünkü o zamana kadar bilim dünyasında doğal olarak oluşmuş gaz hidratlara rastlanmamış ya da fark edilmemiş diyelim. 1930’lara gelindiğinde Hammerschmidt’in, özellikle soğuk bölgelerde gaz hidratların doğal gaz boru hatlarını tıkadığını belirlemesinin ardından ikinci evresine girmiştir. Kısa bir süre sonra 1960’lı yılların sonunda, Batı Sibirya baseninde geniş gaz alanı tortulları içerisinde doğal olarak oluşmuş, katı doğal gaz veya gaz hidratların gözlenmesiyle, dünyanın hidratlara bakış açısı büyük ölçüde değişmeye başlamıştır.
Türkiye’de Ne Zaman İncelendi?
Ülkemizde ilk kez 2000’li yılların başında Karadeniz’deki gaz hidrat oluşumları bir TÜBİTAK projesi kapsamında incelenmeye başlanmıştır. 9 Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü, Prof. Dr. Günay Çiftçi liderliğinde son 12 yıldır bünyesindeki “Koca Piri Reis” isimli araştırma gemisi ile bu çalışmaları aynı üniversitenin sismik laboratuvarı olan SeisLab ile destekliyor, bilgi toplama ve analiz faaliyetlerini yürütüyor. Yapılan bu ilk araştırmalara göre başta Karadeniz olmak üzere, Akdeniz ve Marmara denizlerinin yoğun gaz hidrat potansiyeline sahip olduğu bilgisi verilmişti.
Gaz Hidrat ile İlgili Neler Yapılıyor?
Şimdilerde kazan gibi kaynayan Doğu Akdeniz’de Yavuz ve Fatih sondaj gemilerimiz sondajlarına devam ederken Barbaros Hayrettin Paşa gemimiz de sismik çalışmalarını sürdürüyor. Haziran 2017’de petrol ve doğalgaz aramak üzere Karadeniz’e açılan yerli sismik araştırma gemimiz MTA Oruç Reis oradaki görevinin ardından Marmara Denizi’ni karış karış inceledi. Şimdilerde ise MTA Oruç Reis de Doğu Akdeniz’deki çalışmalar içerisinde yer alıyor. Tabiî ki tüm bu araştırma ve sondaj gemilerimizle birlikte Deniz Kuvvetleri Komutanlığı’na bağlı unsurlar, 7/24 Doğu Akdeniz’de görevleri başında çalışmaların güvenliğini sağlıyorlar.
Bu gemiler petrol ve doğalgaz dışında gaz hidrat araştırmaları için de kullanılmaktadır. Gaz hidratlar, içlerinde bulundukları tortulların akustik özelliklerini büyük ölçüde değiştirdiklerinden, yaygın olarak sismik yöntemlerle araştırılırlar. İşte bu noktada iki sismik gemimizin araştırmalarının önemi ortaya çıkmış oluyor.
Doğalgaz Varken Gaz Hidrata Gerek Var mı?
Temel kimya bilgilerimizi biraz hatırlayacak olursak doğalgaz ve gaz hidratı anlamamız kolaylaşacaktır.
Hidrokarbon; sadece karbon (C) ve hidrojen (H) atomlarından oluşan kimyasal bileşiklerin genel adıdır. Bununla birlikte genel formülleri CnH2n+2 olan hidrokarbonlara “alkanlar” denir. Alkanların ilk dört üyesi; Metan: CH4, Etan: C2H6, Propan: C3H8 Bütan: C4H10. Bu üç cümlelik kimya bilgisi ile genel mânâda doğalgaz ile gaz hidratın özelliklerini karşılaştırmalı olarak anlayabilmemiz mümkündür.
Metan gazı ile günlük hayatımızda aslında çokça karşılaşırız. Mesela 1993 yılında Ümraniye’de bir çöplük patladı ve 39 vatandaşımız hayatını kaybetti. Bunun ana sebebi çöplükte biriken ve sıkışan metan gazının yanma sıcaklığına ulaşmasıdır. Bunun dışında yine çöp arabalarında ve konteynırlarında yaşanan patlama olayları da metan gazı ile ilişkilidir. Ayrıca günümüzde tarımsal atıklardan ve hayvan gübrelerinden temiz enerji üreten tesisleri duymayan kalmamıştır. İşte bu tesislerde oksijensiz kapalı bir sistem içinde de metan gazı elde edilir ve elektrik enerjisine dönüştürülür. Metan gazını hatırladığımıza göre asıl konumuza dönebiliriz.
Doğalgazın büyük bölümü (%70-90) metan gazı verilen hidrokarbon bileşiğinden oluşur. Doğalgazın diğer bileşenleri etan, propan ve bütandır. Bunların dışında eser miktarda bulunan başka diğer bileşikler şimdilik göz ardı edilebilir.
Gaz hidrata baktığımızda düşük sıcaklık ve yüksek basınç altında, düşük moleküler ağırlıklı gazların, su molekülleri tarafından bir kafes yapısı içerisinde tutulmasıyla oluşan, buza benzeyen, çoğunlukla beyaz renkli ve kırılgan kristalli oluşumlardır. Su molekülleri (H2O) tarafından hapsolan gaz %99 oranla metan gazıdır. Evet, ilk gözünüze çarpan şey gaz hidratların doğalgazdan daha fazla metan gazı bulundurması olmuştur. Ama asıl dikkat edilmesi gereken kısım ilk cümlede yer alan “yüksek basınç altında” ifadesidir.
Avucumuzda bir süngeri sıkıştırdığımızı, sonrasında da o süngeri serbest bıraktığımızı düşünelim. Avucumuzdaki sıkışık sünger örneğindeki gibi gaz hidratlar da bulundukları ortamda yüksek basınç altındadır. Süngerin serbest bırakılması gibi, basıncın olmadığı standart koşullarda değerlendirildiğinde 1m3 gaz hidratta ortalama 164m3 gaz bulunur.
Neden Çıkarmıyoruz?
Şu an tüm dünyada gaz hidratlar için Ar-Ge çalışmaları kapsamında araştırmalar ve incelemeler yapılmaktadır. Ancak bir adım önde olan, gaz hidrat üretimi ve elde edilen gaz hidrattan enerji üretmeye çok yakın olan ülkeler de mevcuttur. Başta Japonya olmak üzere Hindistan, Çin, ABD ve Tayvan, gaz hidrat üzerine çok büyük yatırımlar yapmaktadır. Bu yatırımların tamamı bilimsel çalışmalardır. Bilimsel çalışmalarını sanayi ile entegre edebilen bu ülkeler, çok yakın zamanda gaz hidrattan enerji üretmenin ekonomik yolunu bulacaktır. Hatta Çin’in bu hususta başarıya ulaşmış çalışmalar yaptığı iddia edilmektedir.
Ülkemizdeki gaz hidrat çalışmaları için en somut adım, SeisLab ve TPAO Arama ve Araştırma gruplarının ortaklaşa yürüttüğü ve DTP tarafından 2003 yılından bu yana maddî olarak desteklenen araştırma projesidir. Proje kapsamında, öncelikle (doğu) Karadeniz olmak üzere, ülkemizi çevreleyen tüm denizlerimizdeki doğal gaz hidrat birikimlerinin varlığının saptanması ve dağılımının haritalanması amacıyla, Koca Piri Reis araştırma gemisine çok kanallı sismik yansıma sistemi alınmış ve Sismik Laboratuvarı (SeisLab) kurulmuştur. Proje TPAO Arama ve Araştırma gruplarının da katılımı ile sürdürülmüştür.
Sonuç Olarak;
Yerli ve millî kaynaklarımızın arttırılması, bununla beraber enerjide dışa bağımlılığın azalması yönünde yapılan çalışmalar takdire şayan; ancak yeterli değildir. Türkiye’nin cari açığında enerjinin yük olduğu kati gerçeklerden biridir. En önemli adımlardan biri kullanılan mevcut teknolojilerin geliştirilmesi hususunda sanayi ile bilimin entegrasyonunun sağlanmasıdır. Bununla birlikte potansiyel enerji kaynakları için Ar-Ge çalışmalarına ayrılan bütçe arttırılmalıdır. Türkiye, bir tabiî zenginliğin üzerindedir ve bu gerçek ıskalanmamalı, politik kaygılarla yapılan günübirlik hamleler yerine geleceğe dair bir plân ortaya koymalıdır.
Yararlanılan Kaynaklar
Ergün, M., Çifçi, G., Dondurur, D. ve Limonov, A., 2000. Karadeniz Sedimentlerinde Gaz Hidrat Oluşumu ve Etkilerinin Araştırılması, TUBİTAK Projesi, Proje Kodu: 100Y078.
Çifçi, G., Özel, E., Dondurur, D., 2003. Doğu Karadeniz Türkiye Şelf Ve Yamacında Gaza Doygun Tortullar ve Gaz Hidratların Sismik Yöntemlerle Araştırılması, DPT Projesi, Proje Kodu: 2003K120360.
OCAKOĞLU Neslihan 2009 GAZ HİDRATLAR VE ÖNEMİ: TÜRKİYE ÇEVRESİ DENİZLERDE GAZ HİDRAT VE SIĞ GAZ ARAMALARI İstanbul Yerbilimleri Dergisi, C. 22, S. 1, SS. 29-47, Y. 2009
KÜÇÜK Hilmi Mert – Türkiye’nin Gaz Hidrat Yol Haritası Önerisi – Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi Petrol ve Doğalgaz Çalışma Grubu PDG1 – Ocak 2018
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Resmi İnternet Sitesi
Yazar: Cengizalp Akcan
Aylık Dergisi 185. Sayı, Şubat 2020
