Donmuş Yakıtlar

Kaybedecek zaman yoktu. Uzun zamandır merakla beklenen çamura bulanmış plastik tüp, sondaj borusunun ucundan geminin güvertesine alındı. Bir grup bilim adamı, derhal 9 metre uzunluğundaki tüpün başına toplandılar. Elleri ve bazı kesiciler yardımıyla tüpün plastik muhafazasını adeta parçalayıp, içindeki yeşil- gri renkli ve soğuk çamuru, kazıyarak çıkartmaya çalıştılar. Ancak, aradıkları şeyin çoğu yok olmuştu bile.

Anlattığımız hadise, 1995 yılı Kasım ayında Kuzey Carolina kıyılarından 170 deniz mili açıktaki bir sondaj araştırma gemisinin güvertesinde, gaz hidratı denen ve çok çabuk yok olan bir madde üzerine çalışmalarını adamış 43 bilim adamının yer yüzüne çıkardıkları ilk numuneyi muhafaza etmek için sarfettikleri gayreti anlatmaktadır. Hidratlar, içerisinde gaz moleküllerinin (genellikle metan) tutulduğu kafese benzer yapıda yegâne buz kristalleridir. Gaz hidratları yeryüzünde önemli miktarlarda bulunmasına rağmen, üzerlerinde yeterli araştırma yapılamamıştır. Bunlar, ilk olarak 1810’da bir İngiliz kimyacı tarafından keşfedilir. Ancak bu ilginç maddenin bilim dünyasının gündemine girmesi, yaklaşık bir asır sonra, Kuzey Buz Denizinde sondaj yapan doğal gaz şirketlerinin, borularını tıkayan donmuş bir maddeden şikayet etmesiyle olur. Bunların, çok büyük miktarlarda metan deposu olan okyanus tabanlarının altında fazlaca bulundukları sanılmaktadır.

Metan stoklarından bazıları yeryüzünün derinliklerinde bulunur ve bunlar, zamanla okyanus tabanına doğru yavaş yavaş ilerler. Diğer bir muhtemel kaynak ise, bakterilerdir. Okyanus akıntılarının kuzey-güney yönlü olanları, yüzyıllar boyu birbirine yaklaşmışlar, yavaşlamışlar ve tortul depolamışlardır. Organik madde açısından zengin olan bu tortullar, oksijensiz ortamda bakteriler için mükemmel bir ziyafet sofrasıdır. Bu organik tortulları afiyetle midesine indiren bakteriler önce metan gazı açığa çıkarmışlar ve zamanla tortullar deniz tabanından aşağıya, daha derinlerde sürüklenmeye devam etmiş, böylece metan gazı derinlerde gömülü hale gelmiştir. Daha sonra da bu soğuk ve basınçlı ortamda su molekülleri, içlerinde metan moleküllerini tutarak, hidrat halinde kristalize olmuşlardır.

Çoğu jeolog, sadece aşırı soğuk ve yüksek basınç altında oluşan gaz hidratlarını görme fırsatını hiç yakalayamamıştır, bile. Gaz hidratları, bulundukları ortamdan almadıklarında, köpürerek hızlıca ayrışırlar. Bu bir süblimasyon olayıdır; yani katı halden doğrudan gaz haline geçme. Öyleki, bir golf topu büyüklüğündeki gaz hidratı hemen hemen 20 dakika içinde yok olabilmektedir. İşte sondaj gemisinin güvertesindeki telaşın sebebi okyanus tabanının 2 mil aşağısından çıkartılmış, gri renkli ve buza benzeyen bu sırlı maddenin yok olup gitmeden korunabilmesi gayretidir.

Bilim adamlarının gaz hidratları ile ilgilenmeleri için en azından iki önemli sebep var: Birincisi; bu metan zengini bileşik, iklim değişikliklerinde önemli rol oynayabilir. İkincisi; tâbiî şartlarda buz halinde bulunan bu madde, çok önemli bir yakıt potansiyeli oluşturmaktadır. Evet, yanlış okumadınız. Kulağa saçma gibi gelse de bir hidrat buz topunu, rahatlıkla bir kibritle tutuşturabilirsiniz. Jeologlar, gaz hidratı yataklarının, bilinen tüm kömür, petrol ve doğal gaz rezervlerinden en az iki misli karbon (metan formunda) ihtiva ettiğini tahmin etmektedirler.

Jeologlar, bugün, yer kürede hemen hemen her yerde gaz hidratlarına dair işaretler bulmaktadırlar. Kıta sınır çizgilerinin derinlikleri, zengin hidrat depoları olarak gözükmektedir. Sibirya ve Alaska buzullarında yapılan sondaj araştırmaları, hidratlar hakkında daha fazla bilgi sahibi olmamızı sağlamıştır. Ancak bu ulaşılması zor yerlerde ne kadar metan olduğunu hiç kimse bilmemektedir. Metan molekülleri, buz halindeyken normal gaz hallerine göre daha yoğun haldedirler. Bu durumda, 1 metreküp içinde tutulan metan, atmosfer şartlan altında 170 metreküp kadar yayılabilmektedir.

Dünyamızın atmosferi, fosil yakıtların yanmasıyla açığa çıkan sera gazlarının (CO2, CH4 gibi) yol açtığı ısınma açısından çoktandır tehlike sinyalleri verse de, dünya enerji politikası, halen ağırlıklı olarak fosil yakıtlar üzerine kuruludur. Fosil yakıtlarının yanma esnasında atmosfere bıraktıkları karbondioksit gazı, atmosfer sıcaklığının giderek artmasına, bu ise dünya buzullarının yavaş yavaş erimesine ve okyanus sularının yükselmesine sebep olmaktadır. Bazı bilim adamlarına göre bu süreç, kıyamete bile yol açabilecek özelliktedir; zira bu araştırmacılar, fosil yakıtların kullanımında ısrar ederek, atmosferimizi karbondioksitçe zengin(!) hale getirmeye devam ettiğimiz sürece, mesela 2050 yılında buzulların yarısının eriyeceğini, karaların belli oranda su altında kalacağını 21. yüzyılın sonlarına doğru yeryüzünde ayak basacak kadar dahi belli bir toprak parçasının kalmayacağını iddia etmekteler ve bu iddialarını da gayet gerçekçi ilmi verilere dayandırmaktadırlar. Oysa dünyamız, çok zengin doğal gaz ve gaz hidratı kaynaklarına sahiptir. Büyük oranda metandan oluşan bu alternatif yakıtlar, kömür ve petrole göre daha temiz yanar. Zira metan, yandığında kömürün çıkardığının sadece 1/4’ü kadar karbondioksit çıkarmaktadır. Hidratları kullanıma sokarsak, atmosfere karışan karbondioksidin yarıya düşeceği düşünülebilir.

Madalyonun öbür yüzüne bakacak olursak, gaz hidratları dünya atmosferini altüst edecek bir potansiyele de sahiptir. Bir “sera” gazı olarak metan, karbondioksitten 10 kez daha güçlü sera etkisine sahiptir. Eğer muazzam gaz hidratı stokları, kaza sonucu atmosfere yayılacak olsa, yeryüzü iklimini tamamen değiştirecek çok büyük bir etkiye sahip olurdu. Sadece Carolina kıyılarının açıklarında, 140 trilyon metreküpten fazla metan, gaz hidratları içerisinde tutulabilmektedir. Bu miktar, neredeyse, Amerika’da geçen yıl kullanılan doğal gaz miktarının 60 mislidir.

Bugün, Sargossa Denizinde Carolina kıyılarının açıklarındaki her biri ‘Rhode Island’ eyaleti büyüklüğündeki iki bölgenin dünyanın en zengin hidrat kaynaklarını barındırdığı tahmin edilmektedir. Gaz hidratı konusunda sayılı uzmanlardan Charles Paul, yıllardır bu bölgenin sırlı buz kristalleri hakkında ipuçları barındırdığını, ancak yüzeyden 3000 metre derinlikteki okyanus tabanının ve gaz hidratı yataklarının araştırılmasının, çok gelişmiş cihazlar gerektirdiğini söylemektedir. Paul’un bu cihazları elde etmesi 5 yıldan fazla zaman almıştır. Şu anda kullanılan gemi, 5 mil derinlikteki okyanus suyunda sondaj yapabilmekte olup, analizler için çeşitli laboratuarlara sahiptir. Söz konusu bölgedeki sondajda, ancak 50 gün sonra okyanus tabanına ulaşılabilmiştir ve gaz hidratı numuneleri yukarı çekildikçe, yükselen sıcaklık ve düşen basınç, hidratın ayrışmaya başlamasına sebep olmuştur.

Elde edilmesindeki bu zorluklardan dolayı, gaz hidratlarının yakıt kaynağı olarak düşünülüp düşünülmeyeceği konusu hâlâ tartışmalıdır. Üstelik dünyanın pek çok bölgesinde karada yapılan çok daha az zahmetli bir sondaj yardımıyla doğal gaz kaynaklarına ulaşmak, okyanus altındaki buz kristallerinden gaz çıkarmaktan daha kolay ve daha ekonomiktir. Ancak, dünya üzerinde Japonya gibi fosil yakıta sahip olmayan ülkeler vardır ve gaz hidratı kaynakları bu ülkeler için küçümsenemeyecek öneme sahiptir. Zaten Japonlar, Nankai Trough denilen kıyı bölgesinin 50 mil güneydoğusunda bulunan bölgedeki hidrat yataklarından metan elde etmek için 5 yıllık ciddi bir planı uygulamaya koydular bile.

Sonuçta, alternatif enerji kaynaklarının kullanılması tüm dünya ülkelerini ilgilendirmektedir. Zira, kirlenen ve ısınan atmosfer, hepimizin atmosferidir.