Kömür külü; kömüre dayalı enerji santrallerinde kömür yanması sonucu ortaya çıkan tehlikeli yan ürünlerdir ve bu ürünler arasında uçucu kül, taban külü ve kazan cürufu bulunur. Bu maddeler kurşun ve arsenik gibi toksik maddeler barındırdıkları için insan ve çevre sağlığı açısından zararlı etkiler yaratabilirler. Kömür külü bertarafı 2015 yılına kadar ABD Çevre Koruma Ajansı’nın (EPA) tarafından üzerinde düzenleme yapılmaya başlanmayan bir endüstriyel atıktır. Bu yıla kadar üzerinde bir düzenleme yapılmamış olması ile oldukça tartışmalı bir atık türü olmayı başarmıştır.
Kömür doğal haliyle hafif derecede tehlikelidir, özellikle rüzgarlı hava koşullarında veya stoklarda üstü açık olarak dururken veya trenlerle taşınırken ince partikül kirliliği yayabilir. Ancak, örneğin bir elektrik santralinde kömür yakıldığında, bu kömür yüksek ısıya maruz kalarak bir kazanda yakılır. Ocaktan gelen ısı, kazan suyunu buhara dönüştürür ve buhar jeneratörleri türbinleri döndürmek için döndürerek havaya tehlikeli miktarlarda toksik kirletici salar. Bu aşamalarda salınan gazlar aşağıdaki gibidir:
• Asit yağmurlarına ve solunum yolu hastalıklarına neden olan kükürt dioksit (SO 2 ),
• Azot oksitler (NO x sis ve solunum hastalıkları üzere katkıda bulunmaktadırlar),
• İnsan kaynaklı küresel ısınmaya neden olan birincil sera gazı Karbon dioksit (CO 2 ),
Kömürün gaz olmayan kalıntıları, kömür külü, arsenik, kurşun ve cıva kansere, gelişim bozukluklarına ve üreme sorunlarına neden olduğu bilinen diğer ağır metalleri içerir. American Coal Ash Association, 2019 yılında yaklaşık 79 milyon ton kömür külü üretildiğini tahmin edilmektedir. Bu, 1950’den 2015’e kadar Amerika Birleşik Devletleri’ndeki en büyük fosil yakıt bazlı elektrik üretim kaynağının kömür olduğu gerçeğidir. Ayrıca 2016’da, doğal gazdan sonra ikinci en büyük enerji kaynağı olmuştur. Bu günümüzde dünyayı ne kadar kömür külünün tehdit ettiğine dair bir fikir sahibi olmaya yardımcı olur.
Kömür Külünün Yan Ürünleri Nelerdir?
Kömür külü, kömürle çalışan elektrik santrallerinde açığa çıkan kömür yakma yan ürünleridir. Kazan cürufu, taban külü, baca gazı alçıtaşı ve uçucu kül gibi bu maddeler, bu elektrik santrallerinde belirlenmiş bir depolama alanında biriktirilir. Bununla birlikte kömür külünün yan ürünleri aşağıdaki gibidir:
Uçucu küller
Kömürün yanma artıklarının yaklaşık yarısı, odun külüne benzeyen açık renkli, tozlu bir kalıntı olan uçucu kül şeklini alır. Uçucu kül o kadar ince ve hafiftir ki, bir elektrik santralinin bacalarına doğru uçar. Geçmişte, uçucu kül havaya bu şekilde salınmaktaydı, ancak yasalar artık uçucu kül emisyonlarının filtreler tarafından yakalanmasını dzorunlu kılacak şekilde düzenlenmiştir.
Baca gazı alçıtaşı
Bir kömür santralinin egzoz bacalarının içindeki emisyon yıkayıcıları gaz akışlarından kükürt ve oksitleri çıkardığında baca gazı alçıtaşı üretilir ve bu ikinci en yaygın kömür yakma yan ürünüdür.
Taban külü
Taban külü; kömür külünün en ağır kısmıdır ve adına bu yüzden alt külü denmektedir. Egzoz bacalarında yüzmek yerine, bir araya toplanır ve kazanın fırınının dibine yerleşir, ayrıca taban külü, kömür külü atıklarının yaklaşık %10’unu oluşturur.
Kazan cürufu
Kazan cürufu, yoğun yanma ısısı altında yanan kömür külünün, erimesi ve sonrasında camsı bir yapıda, obsidiyen benzeri topaklar oluşturan soğuyan kısmıdır. Kazan cürufu izleri fırın tabanı ve baca filtrelerinde bulunan bir kömür yanma atık üründür.
Kömür Külü Tam Olarak Ne Kadar Tehlikelidir?
Kömür külü, hem açık hava depolama alanlarında (kül çukurları) hem de su veya baraj göllerinde (kül havuzları) enerji santrallerinin yakınında depolanır. Bu depolama sistemlerinde temel sorun; kömür külü içindeki zararlı maddelerin yer altı suları, göl, nehir ve toprağa sızabilmesidir. Bu durum özellikle de ABD’de 310’dan fazla bulunan aktif kömür külü çukuru ve 735’ten daha çok olan aktif kömür kül havuzu bertaraf alanı çevresinde yaşamakta olanlar için risklidir. EPA’ya göre kömür külü aslında o kadar tehlikelidir ki, ıslak bir kül göletinin yakınında yaşanıyorsa ve içme suyu bir kuyudan alınıyorsa, arsenikle kirlenmiş su içmekten kansere yakalanma olasılığı 50’de bir olma ihtimali vardır.
Kömür külünün insan ve çevre sağlığı açısından zararlarını gösteren büyük bir kömür külü sızıntısı Aralık 2008 yılında Kingston’ da yaşanmıştır. Bu olayda Tennessee’de bir milyar galondan daha fazla kömür külü çamuru evlere zarar vermiş ve Tennessee Nehri’ne akmıştır. Buna karşılık EP 2010 Haziran ayında, kömür külü bertarafının düzenlenmesi için elektrik gücünden kaynaklanan kömür yakma kalıntılarının bertaraf edilmesi kuralını önermiştir. EPA Ekim 2015 yılında Obama yönetiminde uygulanan bu kural sona erdirmiştir. Ancak kömür külü kuralı tehlikeli olmayan katı atık olarak belirlenmiş ve çevrecilerin umduğu gibi bir sonuç vermemiştir. EPA hala kömürü tehlikeli olmayan atık olarak etiketlese de, bu kömür külünün tehlikeli kimyasal bileşikler içerdiği bilimsel gerçeğini değiştirmez.
Kömür Külleri Geri Dönüştürülebilir mi?
Kül çukurlarına ve havuzlara dökülen kömür külü miktarını azaltmak için bir seçenek, onu geri dönüştürmek ve başka malzeme yaparak yeniden kullanmaktır. Bu tür toksik maddeleri güvenli bir şekilde geri dönüştürmenin temeli, kömür külünü moleküler seviyede bağlanmasını sağlayan ve dolayısıyla toksik kimyasalların sızmasını en aza indiren yöntemdir. Bu yöntem kapsülleme olarak da anılan bir işlemdir. Örneğin uçucu kül, suyla karıştırıldığında birbirine bağlanır ve katılaşır, bu da onu çimento veya harç için ideal bir bileşen haline getirir. Kapsüllenmiş alçı, alçıpan yapmak için kullanılan yaygın bir yoldur.
Benzer şekilde, cüruf ile dip külü, yollar ve bentlerin inşası sırasında dolgu maddesi olarak kullanılmak üzere EPA tarafından temizlenmiştir. Ancak bunlar, kömür külünün kapsüllenmemiş kullanımlarıdır ve kömür külünün hala çevre için bir miktar risk oluşturduğu kullanımlardır. Açıkçası, kömür külü geri dönüşümü hala eksik kalan bir bilimdir ve buna rağmen, bazen kömür külü bertarafı için çevre açısından en az sorun oluşturacak seçeneği sunabilir.
Kömür Külünün Sağlığa Etkileri
Kömür külü, arsenik, kurşun, cıva, krom, selenyum, antimon ve molibden gibi insan sağlığı ve çevre için tehdit oluşturan birçok kimyasal ve ağır metalin bir karışımıdır. Özellikle kül uygun şekilde yönetilmediğinde olumsuz sağlık etkilerine sahip olabilirken bu kül ıslak lagünlerde veya kuru depolama alanlarında depolansa dahi sağlığı olumsuz yönde etkileyebilir. Her iki depolama sistemi de su tutmanın astarlanmamış olması ve kirleticilerin yeraltı suyuna sızmasına izin vermesi durumunda özellikle tehlikeli olabilir.
Kömür Küller Sağlığı Nasıl Tehdit Ediyor?
EPA’ya göre bir kömür külü kullanım alanının yakın çevresinde veya kömür külü içeren baraj çevresinde yaşayanlarda, özellikle kanser veya diğer hastalık riskinin artmasına neden olabilir. EPA’nın Kömür Yakma Atıklarına İlişkin İnsan ve Ekolojik Risk Değerlendirmesi raporuna göre, bu koşullarda insanların kömürdeki en yaygın ve tehlikeli kirleticilerden biri olan arsenikle kirlenmiş içme suyundan kansere yakalanma şansı 50’de 1’dir.
Toksik ağır metal maruziyetinden kaynaklanan kanser riskinin artmasıyla birlikte, kömür külü insan gelişimini etkileyebilir. Akciğer ve kalp sorunları yaratabilir, mide rahatsızlıklarına neden olabilir ve erken ölümlere yol açabilir. ABD Sivil Haklar Komisyonu’ndan bir rapora göre, EPA’nın kömür külünü özel atık olarak sınıflandırması gerektiğini bildirmişlerdir. Rapor EPA’yı, EPA’nın kömür külü kuralının uygulanmasında topluluklara yardımcı olmaya ve kömür külü ocaklarına yakın içme suyu kuyularının testlerini yapması önerilmiştir. Ayrıca raporda ırksal azınlıklar ve düşük gelirli topluluklar orantısız atık bertaraf tesislerinin yerlerinin etkilenmiş olduğudur.
Kömür santrallerinin yarısından fazlası düşük gelirli topluluklarda ve Güneydoğu’daki EPA yüksek tehlike kül havuzlarının neredeyse yarısı düşük gelirli bölgelerde bulunuyor. Örneğin TVA’nın Kingston kömür kül havuzu arızasının ardından TN, Roane County’yi harap eden kömür külü atığı, arsenik kontaminasyonunun güvenli içme suyu standartlarının 80 katına yükseldiği bildirilmiştir. Bununla birlikte kömür kül kirleticilerin sağlık açısında etkileri bulunur ve bunlar aşağıdaki gibidir:
Kirleticiler Sağlık Etkileri
Alüminyum Akciğer hastalığı ve gelişimsel sorunlar,
Antimon Göz tahrişi, kalp hasarı ve akciğer sorunları,
Arsenik Çoklu kanser türleri, ciltte koyulaşma ve el siğilleri,
Baryum Gastrointestinal problemler, kas zayıflığı ve kalp problemleri,
Berilyum Akciğer kanseri, pnömoni ve solunum problemleri,
Bor Üreme sorunları ve gastrointestinal hastalık,
Kadmiyum Akciğer hastalığı, böbrek hastalığı ve kanser,
Krom Kanser, ülser ve diğer mide problemleri,
Klor Solunum zorluğu,
Kobalt Dermatit, akciğer, kalp, karaciğer ve böbrek sorunları,
Kurşun IQ, sinir sistemi, gelişimsel ve davranışsal problemlerde azalma,
Manganez Sinir sistemi, kas problemleri ve zihinsel problemler,
Merkür Bilişsel eksiklikler, gelişimsel gecikmeler ve davranış sorunları,
Molibden Mineral dengesizliği, anemi ve gelişim sorunları,
Nikel Kanser, akciğer sorunları ve alerjik reaksiyonlar,
Selenyum Doğum kusurları, sinir sistemi ve üreme sorunları,
Vanadyum Doğum Kusurları, akciğer, boğaz ve göz problemleri,
Çinko Gastrointestinal etkiler ve üreme sorunları,
Kaynakça:
epa.gov/coalash/coal-ash-basics
eia.gov/energyexplained/coal/coal-and-the-environment.php
acaa-usa.org/wp-content/uploads/coal-combustion-products-use/2019-Survey-Results.pdf
nrdc.org/onearth/coal-ash-fly-ash-bottom-ash-and-boiler-slag
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu