Kömür, kömür damarları adı verilen kaya tabakaları şeklinde oluşan yanıcı siyah veya kahverengimsi siyah tortul bir kayadır. Kömür çoğunlukla karbondan oluşmakta olup başta hidrojen, kükürt, oksijen ve nitrojen olmak üzere değişken miktarlarda diğer elementleri de içermektedir. Kömür, ölü bitki maddelerinin çürüyerek turba haline gelmesi ve milyonlarca yıl boyunca derin gömülmenin ısı ve basıncıyla kömüre dönüşmesiyle oluşur. Geniş kömür yatakları, geç Karbonifer (Pennsylvanian) ve Permian dönemlerinde Dünya'nın tropikal kara alanlarının çoğunu kaplayan ve kömür ormanları olarak adlandırılan eski sulak alanlardan kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, birçok önemli kömür yatağı bundan daha gençtir ve Mezozoik ve Senozoik dönemlerden kaynaklanmaktadır. ⓘ

Kömür öncelikle yakıt olarak kullanılır. Kömür binlerce yıldır biliniyor ve kullanılıyor olsa da, Sanayi Devrimi'ne kadar kullanımı sınırlıydı. Buhar makinesinin icadıyla birlikte kömür tüketimi artmıştır. 2020 yılında kömür, dünyanın birincil enerjisinin yaklaşık dörtte birini ve elektriğinin üçte birinden fazlasını sağlamıştır. Bazı demir-çelik üretimi ve diğer endüstriyel süreçlerde kömür yakılmaktadır. ⓘ

Kömürün çıkarılması ve kullanılması erken ölümlere ve hastalıklara neden olmaktadır. Kömür kullanımı çevreye zarar verir ve iklim değişikliğine katkıda bulunan en büyük insan kaynaklı karbondioksit kaynağıdır. 2020 yılında kömürün yakılmasıyla 14 milyar ton karbondioksit salınmıştır; bu miktar toplam fosil yakıt emisyonlarının %40'ına ve toplam küresel sera gazı emisyonlarının %25'inden fazlasına karşılık gelmektedir. Dünya çapındaki enerji dönüşümünün bir parçası olarak birçok ülke kömür enerjisi kullanımını azaltmış veya ortadan kaldırmıştır. BM Genel Sekreteri, hükümetlerden 2020 yılına kadar yeni kömürlü termik santral yapımını durdurmalarını istemiştir. Küresel kömür kullanımı 2013 yılında zirve yapmıştır. Paris Anlaşması'nın küresel ısınmayı 2 °C'nin (3,6 °F) altında tutma hedefine ulaşmak için kömür kullanımının 2020'den 2030'a kadar yarıya indirilmesi gerekiyor ve Glasgow İklim Paktı'nda kömürün aşamalı olarak azaltılması kararlaştırıldı. ⓘ

2020'de kömürün en büyük tüketicisi ve ithalatçısı Çin oldu. Çin, dünyanın yıllık kömür üretiminin neredeyse yarısını gerçekleştirirken, onu yaklaşık onda bir ile Hindistan takip etmektedir. Endonezya ve Avustralya en çok ihracat yapan ülkeler olurken, onları Rusya takip etmektedir. ⓘ

Dünyanın çoğu bölgesinde bulunan kömüre, yerin yüzeye yakın bölümlerinde ya da çeşitli derinliklerde rastlanır. Kömür çok miktarda organik kökenli maddenin kısmi ayrışması ve kimyasal dönüşüme uğraması sonucunda oluşan birçok madde içerir. Bu oluşum sürecine kömürleşme denir. ⓘ

Etimoloji

"Kömür" kelimesi Öztürkçe olup muhtemelen Eski Türkçede "yanmak" anlamına gelen "köñ-" fiil köküne "+mUr" ekinin getirilmesi sonucunda oluşmuştur. Aynı fiil kökü, "köz" ve (yöresel bir kelime olan) "göyünmek" sözcüklerinin de kökenidir. Sevan Nişanyan, bu fiil köküyle Akadca "gumāru", Süryanice "gumartā" ("odun kömürü, köz") ve Arapça "camr/camra(t)" sözcükleri arasında bir benzerlik olduğunu işaret ederek Eski Ortadoğu medeniyetleri ile Eski Orta Asya Türkleri arasında MÖ 1. binyıl başlarına dayanan bir etkileşimin varlığı ihtimalini sorgulamaktadır. ⓘ

Bu sözcük Eski İngilizcede Proto-Germence *kula(n) kökünden gelen col biçimindeydi; bu kökün de Proto-Hint-Avrupa Anadilindeki *g(e)u-lo- "canlı kömür" kökünden geldiği varsayılmaktadır. Germence akrabaları arasında Eski Frizce kole, Orta Felemenkçe cole, Felemenkçe kool, Eski Yüksek Almanca chol, Almanca Kohle ve Eski İskandinavca kol bulunur ve İrlandaca gual kelimesi de Hint-Avrupa kökü aracılığıyla bir akrabadır. ⓘ

Jeoloji

Kömür makeraller, mineraller ve sudan oluşur. Kömürün içinde fosiller ve amber bulunabilir. ⓘ

Oluşum

Kömürün örnek kimyasal yapısı ⓘ

Ölü bitki örtüsünün kömüre dönüşmesine kömürleşme denir. Jeolojik geçmişin çeşitli zamanlarında, Dünya alçak sulak alanlarda yoğun ormanlara sahipti. Bu sulak alanlarda kömürleşme süreci, ölü bitki maddesinin genellikle çamur veya asidik su tarafından biyolojik bozunma ve oksidasyondan korunması ve turbaya dönüştürülmesiyle başlamıştır. Bu durum karbonu, sonunda tortular tarafından derine gömülen muazzam turba bataklıklarında hapsetmiştir. Daha sonra, milyonlarca yıl boyunca, derin gömülmenin ısı ve basıncı su, metan ve karbondioksit kaybına neden olmuş ve karbon oranı artmıştır. Üretilen kömürün kalitesi, ulaşılan maksimum basınç ve sıcaklığa bağlı olup, linyit ("kahverengi kömür" olarak da adlandırılır) nispeten ılıman koşullar altında üretilirken, alt bitümlü kömür, bitümlü kömür veya antrasit kömürü ("taş kömürü" veya "siyah kömür" olarak da adlandırılır) artan sıcaklık ve basınçla birlikte sırayla üretilir. ⓘ

Kömürleşme sürecine dahil olan faktörler arasında sıcaklık, basınç ya da gömülme zamanından çok daha önemlidir. Subbitümlü kömür 35 ila 80 °C (95 ila 176 °F) gibi düşük sıcaklıklarda oluşabilirken antrasit en az 180 ila 245 °C (356 ila 473 °F) sıcaklık gerektirir. ⓘ

Kömür birçok jeolojik dönemden bilinmesine rağmen, tüm kömür yataklarının %90'ı Dünya'nın jeolojik tarihinin sadece %2'sini temsil eden Karbonifer ve Permiyen dönemlerinde çökelmiştir. Paradoksal olarak bu dönem, küresel buzullaşmanın yaşandığı Geç Paleozoik buzul dönemi sırasında gerçekleşmiştir. Bununla birlikte, buzullaşmaya eşlik eden küresel deniz seviyesindeki düşüş, daha önce su altında kalmış olan kıta sahanlıklarını ortaya çıkarmış ve bunlara, taban seviyesindeki düşüş nedeniyle artan erozyonun ürettiği geniş nehir deltaları eklenmiştir. Bu yaygın sulak alanlar kömür oluşumu için ideal koşulları sağlamıştır. Kömürün hızlı oluşumu, kömürün nadir görüldüğü Permiyen-Triyas yok oluş olayındaki kömür boşluğu ile sona ermiştir. ⓘ

Elverişli coğrafya tek başına geniş Karbonifer kömür yataklarını açıklamaz. Hızlı kömür birikimine katkıda bulunan diğer faktörler, yoğun orman yangınlarını ve ayrışan organizmalar tarafından sindirilemeyen odun kömürü oluşumunu teşvik eden %30'un üzerindeki yüksek oksijen seviyeleri; bitki büyümesini teşvik eden yüksek karbondioksit seviyeleri ve Karbonifer ormanlarının doğasıydı; bu ormanlar, kararlı büyümeleri karbonun uzun süre canlı ağaçların öz odununda bağlı kalmaması anlamına gelen likofit ağaçları içeriyordu. ⓘ

Bir teori, yaklaşık 360 milyon yıl önce bazı bitkilerin, selüloz gövdelerini çok daha sert ve odunsu hale getiren karmaşık bir polimer olan lignin üretme yeteneğini geliştirdiğini öne sürdü. Lignin üretme yeteneği ilk ağaçların evrimine yol açtı. Ancak bakteri ve mantarlar lignini ayrıştırma yeteneğini hemen geliştiremediler, bu nedenle ahşap tamamen çürümedi, tortu altında gömüldü ve sonunda kömüre dönüştü. Yaklaşık 300 milyon yıl önce, mantarlar ve diğer mantarlar bu yeteneği geliştirerek dünya tarihinin ana kömür oluşum dönemini sona erdirdi. Bazı yazarlar Karbonifer döneminde lignin bozunmasına dair bazı kanıtlara işaret ederek iklimsel ve tektonik faktörlerin daha makul bir açıklama olduğunu öne sürse de, atasal enzimlerin filogenetik analizle yeniden yapılandırılması, lignin bozucu enzimlerin mantarlarda yaklaşık 200 MYa ortaya çıktığı hipotezini doğrulamıştır. ⓘ

Muhtemel tektonik faktörlerden biri, ekvator boyunca uzanan ve bu zamana yakın bir zamanda en yüksek seviyesine ulaşan muazzam bir sıradağ olan Orta Pangean Dağları'dır. İklim modellemesi, Orta Pangean Dağları'nın Karbonifer'in sonlarında büyük miktarlarda kömür birikmesine katkıda bulunduğunu göstermektedir. Dağlar, muson iklimine özgü kurak mevsimlerin yaşanmadığı, yıl boyunca yoğun yağış alan bir alan yaratmıştır. Bu, kömür bataklıklarındaki turbanın korunması için gereklidir. ⓘ

Kömür, kara bitkilerinden önce gelen Prekambriyen tabakalardan bilinmektedir. Bu kömürün alg kalıntılarından kaynaklandığı tahmin edilmektedir. ⓘ

Bazen kömür damarları (kömür yatakları olarak da bilinir) bir siklotem içinde diğer tortullarla iç içe geçmiştir. Siklotemlerin kökeninin, deniz seviyesinde dalgalanmalara neden olan ve kıta sahanlığının geniş alanlarını dönüşümlü olarak açığa çıkaran ve sonra sular altında bırakan buzul döngülerinde olduğu düşünülmektedir. ⓘ

Linyit ⓘ

Deltalar (en kalın kömür damarlarının oluştuğu ortamlardır)
Göller ve nehirler (göl kıyıları, kalın kömür damarlarının meydana geldiği uygun bataklık ortamlardır)
Lagünler (deniz etkisinin olduğu ince kömür damarcıklarını meydana getirirler)
Akarsu taşma ovaları (ince kömür damarcıklarını oluştururlar). ⓘ

Antrasit ⓘ

Jeolojik devirde iki büyük kömür oluşum çağı vardır. Bunlardan daha eski olanı Karbonifer (345-280 milyon yıl önce) ve Permiyen (280-225) dönemlerini kapsar. Kuzey Amerika'nın doğusu ile Avrupa'daki taşkömürü yataklarının çoğu Karbonifer döneminde; Sibirya, Asya’nın doğusu ve Avustralya'daki kömür yatakları Permiyen döneminde oluşmuştur. İkinci büyük kömürleşme çağı ise Kretase (tebeşir) döneminde başladı ve tersiyer dönemi sırasında sona erdi. Dünyadaki linyitlerin ve yağsız kömürlerin çoğu bu dönemde oluşmuştur. Kömürlerin türediği bitkilerden geriye çok az iz kalmıştır. Kömür katmanlarının altında ve üstünde yer alan kayaçlarda eğreltiotları, kibritotları, atkuyrukları ve birçok bitki fosiline rastlanabilir. Kömürler yoğunluk, gözeneklilik, sertlik ve parlaklık bakımından farklılık gösterebilir. Genellikle kömür türleri bazı inorganik maddeler, genellikle de killer, sülfürler ve klorürler içerir. Bunlar da az miktarda cıva, titan ve manganez gibi bazı elementler de içerir. ⓘ

Kömür: Bitkiler öldükten sonra, bakteriler etkisiyle değişime uğrar. Eğer su altında kalarak değişime uğrarsa, C (karbon) miktarı artarak kömürleşme başlar. C miktarı %60 ise turba, C miktarı %70 ise linyit, C miktarı %80–90 ise taş kömürü, C miktarı %94 ise antrasit adını alır. ⓘ

Kömürleşmenin kimyası

Bitkilerin odunsu dokusu esas olarak selüloz, hemiselüloz ve ligninden oluşur. Modern turba çoğunlukla lignindir, selüloz ve hemiselüloz içeriği %5 ila %40 arasında değişir. Mumlar ve azot ve sülfür içeren bileşikler gibi çeşitli diğer organik bileşikler de mevcuttur. Lignin yaklaşık %54 karbon, %6 hidrojen ve %30 oksijenden oluşan bir ağırlık bileşimine sahipken, selüloz yaklaşık %44 karbon, %6 hidrojen ve %49 oksijenden oluşan bir ağırlık bileşimine sahiptir. Bitümlü kömür ağırlık bazında yaklaşık %84,4 karbon, %5,4 hidrojen, %6,7 oksijen, %1,7 azot ve %1,8 sülfür bileşimine sahiptir. Bu da kömürleşme sırasında kimyasal işlemlerin oksijenin çoğunu ve hidrojenin büyük bir kısmını uzaklaştırarak geriye karbon bırakması gerektiği anlamına gelir. ⓘ

Karbonizasyon öncelikle dehidrasyon, dekarboksilasyon ve demetanasyon yoluyla gerçekleşir. Dehidrasyon, aşağıdaki gibi reaksiyonlar yoluyla olgunlaşan kömürden su moleküllerini uzaklaştırır ⓘ

2 R-OH → R-O-R + H₂O

2 R-CH2-O-CH2-R → R-CH=CH-R + H₂O ⓘ

Dekarboksilasyon, olgunlaşan kömürden karbondioksiti uzaklaştırır ve aşağıdaki gibi reaksiyonlarla ilerler ⓘ

RCOOH → RH + CO_{2 ⓘ}

demetanasyon ise aşağıdaki gibi reaksiyonlarla ilerler ⓘ

2 R-CH₃ → R-CH₂-R + CH₄

R-CH₂-CH₂-CH₂-R → R-CH=CH-R + CH_{4 ⓘ}

Bu formüllerin her birinde R, reaksiyona giren grupların bağlı olduğu bir selüloz veya lignin molekülünün geri kalanını temsil eder. ⓘ

Dehidrasyon ve dekarboksilasyon kömürleşmenin erken aşamalarında gerçekleşirken, demetanasyon ancak kömür bitümlü seviyeye ulaştıktan sonra başlar. Dekarboksilasyonun etkisi oksijen yüzdesini azaltmaktır, demetanasyon ise hidrojen yüzdesini azaltır. Dehidrasyon her ikisini de yapar ve (demetanasyon ile birlikte) karbon omurgasının doygunluğunu azaltır (karbon arasındaki çift bağ sayısını artırır). ⓘ

Karbonizasyon ilerledikçe, alifatik bileşikler (karbon atomu zincirleriyle karakterize edilen karbon bileşikleri) aromatik bileşiklerle (karbon atomu halkalarıyla karakterize edilen karbon bileşikleri) yer değiştirir ve aromatik halkalar poliaromatik bileşiklere (bağlı karbon atomu halkaları) dönüşmeye başlar. Yapı giderek grafitin yapısal unsuru olan grafene benzemektedir. ⓘ

Kimyasal değişikliklere, ortalama gözenek boyutunda azalma gibi fiziksel değişiklikler eşlik eder. Linyitin makeralleri (organik parçacıklar), topraksı bir görünüme sahip olan huminitten oluşur. Kömür olgunlaşıp alt bitümlü kömür haline geldikçe, hüminit yerini vitröz (parlak) vitrinite bırakmaya başlar. Bitümlü kömürün olgunlaşması, kömürün bir kısmının hidrokarbon bakımından zengin bir jel olan bitüme dönüştüğü bitümleşme ile karakterize edilir. Antrasite olgunlaşma, debitümenizasyon (demetanasyondan) ve antrasitin kalın cam kırılmalarına benzer şekilde konkoidal bir kırılma ile kırılma eğiliminin artması ile karakterize edilir. ⓘ

Türleri

Nova Scotia'daki Point Aconi damarının kıyıya bakan kısmı ⓘ

Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmalar Kurumu tarafından kullanılan kömür sıralama sistemi ⓘ

Jeolojik süreçler zaman içinde ölü biyotik malzemeye basınç uyguladıkça, uygun koşullar altında, metamorfik derecesi veya rütbesi art arda yükselir:

Turba, kömürün öncüsü
Linyit veya kahverengi kömür, kömürün en düşük derecesi, sağlığa en zararlı olanı, neredeyse sadece elektrik enerjisi üretimi için yakıt olarak kullanılır
- Jet, bazen cilalanmış kompakt bir linyit formu; Üst Paleolitik Çağ'dan beri süs taşı olarak kullanılır
Özellikleri linyit ile bitümlü kömür arasında değişen alt-bitümlü kömür, öncelikle buhar-elektrik enerjisi üretiminde yakıt olarak kullanılır.
Bitümlü kömür, genellikle siyah, ancak bazen koyu kahverengi, genellikle iyi tanımlanmış parlak ve donuk malzeme bantları olan yoğun bir tortul kayaçtır. Öncelikle buhar-elektrik enerjisi üretiminde yakıt olarak ve kok kömürü yapımında kullanılır. Birleşik Krallık'ta buhar kömürü olarak bilinir ve tarihsel olarak buharlı lokomotiflerde ve gemilerde buharı yükseltmek için kullanılır
Kömürün en yüksek derecesi olan antrasit kömürü, öncelikle konut ve ticari alan ısıtması için kullanılan daha sert, parlak siyah bir kömürdür.
Grafitin tutuşması zordur ve yaygın olarak yakıt olarak kullanılmaz; en çok kalemlerde veya yağlama için toz halinde kullanılır.
Kanel kömürü (bazen "mum kömürü" olarak da adlandırılır), esas olarak liptinitten oluşan, önemli hidrojen içeriğine sahip, ince taneli, yüksek dereceli bir kömür çeşididir. ⓘ

Kömür için çeşitli uluslararası standartlar vardır. Kömürün sınıflandırılması genellikle uçucu madde içeriğine dayanmaktadır. Ancak en önemli ayrım, buhar yoluyla elektrik üretmek için yakılan termal kömür (buhar kömürü olarak da bilinir) ile çelik yapmak için yüksek sıcaklıkta yakılan metalürjik kömür (koklaşabilir kömür olarak da bilinir) arasındadır. ⓘ

Hilt yasası, (küçük bir alan içinde) kömür ne kadar derinde bulunursa, derecesinin (veya derecesinin) o kadar yüksek olduğuna dair jeolojik bir gözlemdir. Termal eğimin tamamen dikey olması durumunda geçerlidir; ancak metamorfizma, derinlikten bağımsız olarak yanal derece değişikliklerine neden olabilir. Örneğin, Madrid, New Mexico kömür sahasındaki bazı kömür damarları, magmatik bir eşikten gelen temas metamorfizması ile kısmen antrasite dönüşürken, damarların geri kalanı bitümlü kömür olarak kalmıştır. ⓘ

Tarihçe

1637'de yayınlanan Tiangong Kaiwu ansiklopedisindeki bir resimde Çinli kömür madencileri ⓘ

Bilinen en eski kullanım Çin'in Shenyang bölgesinde MÖ 4000'lerde Neolitik sakinlerin siyah linyitten süs eşyaları oymaya başladığı yerdir. Çin'in kuzeydoğusundaki Fushun madeninden elde edilen kömür, MÖ 1000 gibi erken bir tarihte bakır eritmek için kullanılmıştır. Çin'e 13. yüzyılda seyahat eden İtalyan Marco Polo, kömürü "kütük gibi yanan ... siyah taşlar" olarak tanımlamış ve kömürün o kadar bol olduğunu, insanların haftada üç kez sıcak banyo yapabildiğini söylemiştir. Avrupa'da kömürün yakıt olarak kullanıldığına dair en eski referans Yunan bilim adamı Theophrastus'un (MÖ 371-287) Taşlar Üzerine (Lap. 16) adlı jeolojik incelemesidir:

Yararlı oldukları için kazılan malzemeler arasında, anthrakes [kömürler] olarak bilinenler topraktan yapılır ve ateşe verildiğinde odun kömürü gibi yanarlar [anthrakes]. Liguria'da ... ve dağ yolundan Olympia'ya yaklaşırken Elis'te bulunurlar; ve metal işleyenler tarafından kullanılırlar.
- Theophrastus, Taşlar Üzerine (16) ⓘ

Bronz Çağı'nda (M.Ö. 3000-2000) Britanya'da, cenaze ateşlerinin bir parçasını oluşturan kömür kullanılmıştır. Roma Britanyası'nda, iki modern saha dışında, "Romalılar MS ikinci yüzyılın sonunda İngiltere ve Galler'deki tüm büyük kömür sahalarında kömür kullanıyorlardı". Chester yakınlarındaki Heronbridge'deki Roma yerleşiminde ve tahıl kurutmada kullanılmak üzere Midlands'tan kömürün Car Dyke üzerinden taşındığı Doğu Anglia'nın Fenlands bölgesinde, yaklaşık MS 200 yılına tarihlenen kömür ticaretine dair kanıtlar bulunmuştur. Özellikle Northumberland'da MS 400'lere tarihlenen villaların ve Roma kalelerinin ocaklarında kömür cürufları bulunmuştur. İngiltere'nin batısında, çağdaş yazarlar Aquae Sulis'teki (günümüzde Bath) Minerva sunağında daimi bir kömür mangalının harikulade olduğunu anlatmışlardır, ancak aslında Somerset kömür sahasından kolayca erişilebilen yerüstü kömürü yerel olarak oldukça alçak konutlarda yaygın olarak kullanılmaktaydı. Roma döneminde kömürün kentte demir işçiliğinde kullanıldığına dair kanıtlar bulunmuştur. Eschweiler, Rhineland'da bitümlü kömür yatakları Romalılar tarafından demir cevherinin eritilmesinde kullanılmıştır. ⓘ

Britanya'da kömür madencisi, 1942 ⓘ

Yüksek Orta Çağ'da, yaklaşık MS 1000 yılından önce Britanya'da kömürün büyük önem taşıdığına dair hiçbir kanıt bulunmamaktadır. Kömür 13. yüzyılda "seacoal" olarak anılmaya başlandı; malzemenin Londra'ya ulaştığı iskele Seacoal Lane olarak biliniyordu ve Kral Henry III'ün 1253 yılında verdiği bir beratta bu şekilde tanımlanmıştı. Başlangıçta bu isim, kömürün büyük bir kısmının kıyıdaki kayalıklarda açıkta bulunan kömür damarlarından düşmesi ya da su altındaki kömür çıkıntılarından yıkanması nedeniyle verilmişti, ancak Henry VIII zamanında, kömürün Londra'ya deniz yoluyla taşınma şeklinden kaynaklandığı anlaşıldı. 1257-1259 yıllarında Westminster Abbey'i inşa eden demirciler ve kireç yakıcılar için Newcastle upon Tyne'dan kömür Londra'ya gönderilmiştir. Kömürün Fleet Nehri boyunca iskelelerde boşaltıldığı Seacoal Lane ve Newcastle Lane hala varlığını sürdürmektedir. ⓘ

Bu kolay erişilebilir kaynaklar 13. yüzyıla gelindiğinde büyük ölçüde tükenmişti (ya da artan talebi karşılayamıyordu). Alternatif adı "pitcoal" idi, çünkü madenlerden geliyordu. ⓘ

İnsanlık tarihi boyunca çeşitli zamanlarda ve yerlerde, özellikle de yer altı kömürünün mevcut olduğu ve yakacak odunun kıt olduğu zamanlarda ve yerlerde kömürle (yakacak oduna ek olarak veya onun yerine) yemek pişirme ve ev ısıtması yapılmıştır, ancak on altıncı yüzyılın sonlarında ve on yedinci yüzyılın başlarında Londra'da yakıtlarda böyle bir değişiklik olana kadar ev ocakları için kömüre yaygın bir güven muhtemelen hiç var olmamıştır. Tarihçi Ruth Goodman, bu değişimin sosyoekonomik etkilerinin ve daha sonra Britanya geneline yayılmasının izini sürmüş ve kömürün endüstriyel olarak benimsenmesinin şekillenmesindeki öneminin daha önce yeterince takdir edilmediğini öne sürmüştür. ⓘ

Sanayi Devrimi'nin gelişimi, buhar makinesinin su çarkının yerini almasıyla birlikte kömürün geniş ölçekli kullanımına yol açmıştır. 1700 yılında, dünyadaki kömürün altıda beşi İngiltere'de çıkarılıyordu. Kömür bir enerji kaynağı olarak mevcut olmasaydı, İngiltere'de 1830'larda su değirmenleri için uygun alan kalmazdı. 1947 yılında Britanya'da yaklaşık 750.000 madenci vardı ancak Birleşik Krallık'taki son derin kömür madeni 2015 yılında kapandı. ⓘ

Bitümlü kömür ile antrasit arasındaki bir sınıf, buharlı lokomotifler için yakıt olarak yaygın bir şekilde kullanıldığından bir zamanlar "buhar kömürü" olarak biliniyordu. Bu özel kullanımda, Amerika Birleşik Devletleri'nde bazen "deniz kömürü" olarak da bilinir. Kuru küçük buharlı fındık (veya DSSN) olarak da adlandırılan küçük "buhar kömürü", evsel su ısıtmada yakıt olarak kullanılmıştır. ⓘ

Kömür 19. ve 20. yüzyılda sanayide önemli bir rol oynamıştır. Avrupa Birliği'nin öncülü olan Avrupa Kömür ve Çelik Topluluğu bu emtianın ticaretine dayanıyordu. ⓘ

Kömür, hem açıktaki kömür damarlarının doğal erozyonu hem de kargo gemilerinden rüzgarla dökülenler nedeniyle dünyanın dört bir yanındaki sahillere ulaşmaya devam ediyor. Bu tür bölgelerdeki birçok ev, bu kömürü önemli ve bazen de birincil ev ısıtma yakıtı kaynağı olarak toplamaktadır. ⓘ

Emisyon yoğunluğu

Emisyon yoğunluğu, üretilen elektrik birimi başına bir jeneratörün ömrü boyunca yaydığı sera gazıdır. Şu anda yaygın olarak kullanılan elektrik üretme yöntemlerinden biri olan kömür ve petrolün emisyon yoğunluğu yüksektir çünkü üretilen her kWh için yaklaşık 1000g CO2 yayarlar; Doğalgaz ise kWh başına yaklaşık 500g CO2 ile orta emisyon yoğunluğundadır. Diğer tüm üretim yöntemleri kWh başına 100g'nin altına denk düşerek düşük emisyon yoğunluğundadır. Kömürün emisyon yoğunluğu tipe ve jeneratör teknolojisine göre değişir ve bazı ülkelerde kWh başına 1200 g'ı aşar. ⓘ

Enerji yoğunluğu

Kömürün enerji yoğunluğu kilogram başına kabaca 24 megajuldür (kg başına yaklaşık 6,7 kilowatt-saat). 40 verimliliğe sahip bir kömürlü termik santralde, 100 W'lık bir ampulü bir yıl boyunca çalıştırmak için tahmini 325 kg (717 lb) kömür gerekmektedir. ⓘ

2017 yılında dünya enerjisinin %27,6'sı kömürden sağlanmıştır ve Asya bunun neredeyse dörtte üçünü kullanmıştır. ⓘ

Kimya

Kompozisyon

Kömürün bileşimi ya yakın analiz (nem, uçucu madde, sabit karbon ve kül) ya da nihai analiz (kül, karbon, hidrojen, nitrojen, oksijen ve sülfür) olarak raporlanır. "Uçucu madde" kendi başına mevcut değildir (bazı adsorbe metan hariç), ancak kömürün ısıtılmasıyla üretilen ve dışarı atılan uçucu bileşikleri belirtir. Tipik bir bitümlü kömürün kuru, külsüz bazda nihai analizi ağırlık bazında %84,4 karbon, %5,4 hidrojen, %6,7 oksijen, %1,7 azot ve %1,8 kükürt olabilir. ⓘ

Oksit cinsinden verilen kül bileşimi değişiklik gösterir:

Kül bileşimi, ağırlık yüzdesi
SiO ₂	20-40 ⓘ
Al ₂O ₃	10-35
Fe ₂O ₃	5-35
CaO	1-20
MgO	0.3-4
TiO ₂	0.5-2.5
Na ₂O & K ₂O	1-4
SO ₃	0.1-12

Diğer küçük bileşenler şunlardır:

Ortalama içerik
Madde	İçerik ⓘ
Cıva (Hg)	0,10±0,01 ppm
Arsenik (As)	1,4-71 ppm
Selenyum (Se)	3 ppm

Koklaşabilir kömür ve demiri eritmek için kok kömürü kullanımı

Galler, Birleşik Krallık'ta bir dumansız yakıt tesisinde kok fırını ⓘ

Kok kömürü, çelik ve diğer demir ürünlerinin üretiminde kullanılan koklaşabilir kömürden (metalürjik kömür olarak da bilinen düşük küllü, düşük kükürtlü bitümlü kömür) elde edilen katı karbonlu bir kalıntıdır. Kok kömürü, oksijensiz bir fırında 1.000 °C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda pişirilerek, uçucu bileşenlerin uzaklaştırılması ve sabit karbon ile artık külün bir araya getirilmesiyle elde edilir. Metalurjik kok, yüksek fırında demir cevherinin eritilmesinde yakıt ve indirgeyici madde olarak kullanılır. Yanması sonucu ortaya çıkan karbon monoksit hematiti (bir demir oksit) demire indirger. ⓘ

Atık karbondioksit de üretilir ( ${\ce {2Fe2O3 + 3C -> 4Fe + 3CO2}}$ ) çözünmüş karbon açısından çok zengin olan pik demir ile birlikte çelik yapmak için daha fazla işlemden geçirilmelidir. ⓘ

Koklaşabilir kömür kül, kükürt ve fosfor bakımından düşük olmalıdır, böylece bunlar metale geçmez. Kok kömürü, yüksek fırındaki aşırı yükün ağırlığına dayanacak kadar güçlü olmalıdır, bu nedenle koklaşabilir kömür geleneksel yolla çelik yapımında çok önemlidir. Kömürden elde edilen kok gri, sert ve gözeneklidir ve 29,6 MJ/kg ısıtma değerine sahiptir. Bazı kok yapım süreçleri kömür katranı, amonyak, hafif yağlar ve kömür gazı gibi yan ürünler üretir. ⓘ

Petrol kok kömürü (petcoke), petrol rafinasyonunda elde edilen, kok kömürüne benzeyen ancak metalürjik uygulamalarda yararlı olamayacak kadar çok safsızlık içeren katı kalıntıdır. ⓘ

Döküm bileşenlerinde kullanım

Bu uygulamada deniz kömürü olarak bilinen ince öğütülmüş bitümlü kömür, dökümhane kumunun bir bileşenidir. Erimiş metal kalıbın içindeyken kömür yavaşça yanarak basınç altında indirgeyici gazlar çıkarır ve böylece metalin kumun gözeneklerine nüfuz etmesini önler. Ayrıca, dökümden önce kalıba uygulanan aynı işleve sahip bir macun veya sıvı olan 'kalıp yıkamada' da bulunur. Deniz kömürü bir kupol fırınının tabanı için kullanılan kil astarla ("bod") karıştırılabilir. Isıtıldığında kömür ayrışır ve bod hafifçe gevrekleşerek erimiş metale dokunmak için delik açma işlemini kolaylaştırır. ⓘ

Kok kömürüne alternatifler

Hurda çelik bir elektrik ark fırınında geri dönüştürülebilir; ve eriterek demir yapmaya bir alternatif, sünger veya peletlenmiş demir yapmak için herhangi bir karbonlu yakıtın kullanılabildiği doğrudan indirgenmiş demirdir. Karbondioksit emisyonlarını azaltmak için indirgeyici madde olarak hidrojen ve karbon kaynağı olarak biyokütle veya atık kullanılabilir. Tarihsel olarak, yüksek fırında kok kömürüne alternatif olarak odun kömürü kullanılmış ve elde edilen demir odun kömürü demiri olarak bilinmiştir. ⓘ

Gazlaştırma

Entegre gazlaştırma kombine çevriminin (IGCC) bir parçası olarak kömür gazlaştırma, elektrik üretmek üzere gaz türbinlerini ateşlemek için karbon monoksit (CO) ve hidrojen (H₂) gazının bir karışımı olan sentez gazı üretmek için kullanılır. Sentez gazı ayrıca Fischer-Tropsch prosesi yoluyla benzin ve dizel gibi ulaşım yakıtlarına dönüştürülebilir; alternatif olarak sentez gazı metanole dönüştürülebilir, bu da doğrudan yakıta karıştırılabilir veya metanolden benzine prosesi yoluyla benzine dönüştürülebilir. Fischer-Tropsch teknolojisi ile birleştirilmiş gazlaştırma, Güney Afrika'daki Sasol kimya şirketi tarafından kömürden kimyasallar ve motorlu araç yakıtları yapmak için kullanılmıştır. ⓘ

Gazlaştırma sırasında kömür oksijen ve buharla karıştırılırken aynı zamanda ısıtılır ve basınçlandırılır. Reaksiyon sırasında oksijen ve su molekülleri kömürü oksitleyerek karbon monoksite (CO) dönüştürürken aynı zamanda hidrojen gazı (H₂) açığa çıkarır. Bu işlem eskiden yeraltı kömür madenlerinde ve ayrıca aydınlatma, ısınma ve yemek pişirme amacıyla yakılmak üzere müşterilere borularla gönderilen şehir gazını elde etmek için yapılırdı. ⓘ

3C (Kömür olarak) + O₂ + H₂O → H₂ + 3CO ⓘ

Rafineri benzin üretmek istiyorsa, sentez gazı bir Fischer-Tropsch reaksiyonuna yönlendirilir. Bu dolaylı kömür sıvılaştırma olarak bilinir. Ancak istenen nihai ürün hidrojen ise, sentez gazı daha fazla hidrojenin serbest bırakıldığı su gazı kaydırma reaksiyonuna beslenir:

CO + H₂O → CO₂ + H_{2 ⓘ}

Sıvılaşma

Kömür, hidrojenasyon veya karbonizasyon yoluyla doğrudan benzin veya dizele eşdeğer sentetik yakıtlara dönüştürülebilir. Kömürün sıvılaştırılması, ham petrolden sıvı yakıt üretiminden daha fazla karbondioksit yaymaktadır. Biyokütlenin karıştırılması ve CCS kullanılması, petrol işleminden biraz daha az salınım yapacaktır ancak bunun maliyeti yüksek olacaktır. Devlete ait China Energy Investment bir kömür sıvılaştırma tesisi işletiyor ve 2 tane daha inşa etmeyi planlıyor. ⓘ

Kömür sıvılaştırma, kömür nakliyesi sırasında kargo tehlikesi anlamına da gelebilir. ⓘ

Kimyasal madde üretimi

Kömürden kimyasal madde üretimi ⓘ

Kimyasallar 1950'lerden beri kömürden üretilmektedir. Kömür, çok çeşitli kimyasal gübrelerin ve diğer kimyasal ürünlerin üretiminde hammadde olarak kullanılabilmektedir. Bu ürünlere giden ana yol, sentez gazı üretmek için kömürün gazlaştırılmasıdır. Doğrudan sentez gazından üretilen birincil kimyasallar arasında, olefinler, asetik asit, formaldehit, amonyak, üre ve diğerleri dahil olmak üzere bir dizi türev kimyasalın üretildiği kimyasal yapı taşları olan metanol, hidrojen ve karbon monoksit bulunmaktadır. Birincil kimyasalların ve yüksek değerli türev ürünlerin öncüsü olarak sentez gazının çok yönlülüğü, kömürün çok çeşitli emtia üretmek için kullanılması seçeneğini sunmaktadır. Ancak 21. yüzyılda kömür yatağı metanının kullanımı daha önemli hale gelmektedir. ⓘ

Kömür gazlaştırma yoluyla üretilebilen kimyasal ürünlerde genel olarak doğal gaz ve petrolden elde edilen hammaddeler de kullanılabildiğinden, kimya endüstrisi en uygun maliyetli hammaddeleri kullanma eğilimindedir. Bu nedenle kömür kullanımına olan ilgi, petrol ve doğal gaz fiyatlarının yükseldiği ve petrol ve doğal gaz üretimini zorlayabilecek yüksek küresel ekonomik büyüme dönemlerinde artma eğilimi göstermiştir. ⓘ

Kömürden kimyasala süreçleri önemli miktarlarda su gerektirir. Kömürden kimya üretiminin çoğu, Shanxi gibi kömüre bağımlı eyaletlerin kirliliğini kontrol etmek için mücadele ettiği Çin'de gerçekleştirilmektedir. ⓘ

= Elektrik Üretmek İçin Kömür = ⓘ

Elektrik üretimi

Yanma öncesi arıtma

Rafine kömür, alt bitümlü ve linyit (kahverengi) kömürler gibi düşük dereceli kömürlerden nemi ve bazı kirleticileri gideren bir kömür yükseltme teknolojisinin ürünüdür. Kömürün yakılmadan önce özelliklerini değiştiren çeşitli yanma öncesi işlem ve süreçlerden biridir. Termal verimlilik iyileştirmeleri, iyileştirilmiş ön kurutma ile elde edilebilir (özellikle linyit veya biyokütle gibi yüksek nemli yakıtlarla ilgilidir). Ön yakma kömür teknolojilerinin hedefleri, kömür yakıldığında verimliliği artırmak ve emisyonları azaltmaktır. Ön yakma teknolojisi bazen kömür yakıtlı kazanlardan kaynaklanan emisyonları kontrol etmek için yanma sonrası teknolojilere ek olarak kullanılabilir. ⓘ

Enerji santrali yanması

Helper, Utah, ABD yakınlarındaki Castle Gate Enerji Santrali ⓘ

Kömür vagonları ⓘ

Ljubljana Elektrik Santrali'nde kömür iten buldozer, Slovenya ⓘ

Elektrik üretmek için kömür santrallerinde katı yakıt olarak yakılan kömüre termal kömür denir. Kömür ayrıca yanma yoluyla çok yüksek sıcaklıklar üretmek için de kullanılır. Hava kirliliğine bağlı erken ölümlerin GW-yıl başına 200 olduğu tahmin edilmektedir, ancak bu rakamlar yıkayıcıların kullanılmadığı santrallerin çevresinde daha yüksek veya şehirlerden uzakta olmaları halinde daha düşük olabilir. Dünya genelinde kömür kullanımını azaltmaya yönelik çabalar, bazı bölgelerin doğal gaza ve daha düşük karbonlu kaynaklardan elde edilen elektriğe geçmesine yol açmıştır. ⓘ

Kömür elektrik üretimi için kullanıldığında, genellikle toz haline getirilir ve ardından kazanlı bir fırında yakılır (ayrıca bkz. Toz haline getirilmiş kömür yakıtlı kazan). Fırın ısısı kazan suyunu buhara dönüştürür, bu da daha sonra jeneratörleri döndüren ve elektrik üreten türbinleri döndürmek için kullanılır. Bu sürecin termodinamik verimliliği, yanma öncesi işleme, türbin teknolojisi (örneğin süperkritik buhar jeneratörü) ve tesisin yaşına bağlı olarak yaklaşık %25 ile %50 arasında değişmektedir. ⓘ

Kömürü daha verimli bir şekilde yakan birkaç entegre gazlaştırma kombine çevrim (IGCC) santrali inşa edilmiştir. Kömürü toz haline getirip doğrudan buhar üreten kazanda yakıt olarak yakmak yerine, kömür gaz haline getirilerek sentez gazı oluşturulur ve bu gaz elektrik üretmek için bir gaz türbininde yakılır (tıpkı doğal gazın bir türbinde yakılması gibi). Türbinden çıkan sıcak egzoz gazları, ek bir buhar türbinine güç veren bir ısı geri kazanımlı buhar jeneratöründe buharı yükseltmek için kullanılır. Birleşik ısı ve güç sağlamak için kullanıldığında genel tesis verimliliği %94'e kadar ulaşabilir. IGCC enerji santralleri, geleneksel pülverize kömür yakıtlı santrallerden daha az yerel kirlilik yaymaktadır; ancak gazlaştırmadan sonra ve yakmadan önce karbon yakalama ve depolama teknolojisinin şimdiye kadar kömürle kullanılamayacak kadar pahalı olduğu kanıtlanmıştır. Kömürü kullanmanın diğer yolları, Sovyetler Birliği'nde geliştirilen kömür-su bulamacı yakıtı (CWS) veya MHD tepesi çevrimidir. Ancak bunlar kar eksikliği nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır. ⓘ

2017 yılında dünya elektriğinin %38'i kömürden elde edilmiştir; bu oran 30 yıl öncesiyle aynıdır. 2018 yılında küresel kurulu kapasite 2TW (bunun 1TW'ı Çin'de) olup, toplam elektrik üretim kapasitesinin %30'unu oluşturmuştur. Kömüre en bağımlı büyük ülke, elektriğinin %80'inden fazlasını kömürden üreten Güney Afrika'dır; ancak Çin tek başına dünyada kömürden üretilen elektriğin yarısından fazlasını üretmektedir. ⓘ

Kömürün maksimum kullanımına 2013 yılında ulaşılmıştır. 2018'de kömürle çalışan elektrik santrallerinin kapasite faktörü ortalama %51'di, yani mevcut çalışma saatlerinin yaklaşık yarısında çalışıyorlardı. ⓘ

Kömür endüstrisi

Madencilik

Yaklaşık %90'ı taş kömürü ve %10'u linyit olmak üzere yılda yaklaşık 8000 Mt kömür üretilmektedir. 2018 itibariyle kömürün yarısından biraz fazlası yeraltı madenlerinden elde edilmektedir. Yeraltı madenciliği sırasında yüzey madenciliğinden daha fazla kaza meydana gelmektedir. Tüm ülkeler maden kazası istatistiklerini yayınlamamaktadır, bu nedenle dünya çapındaki rakamlar belirsizdir, ancak en çok ölümün Çin'deki kömür madenciliği kazalarında meydana geldiği düşünülmektedir: 2017 yılında Çin'de kömür madenciliğiyle ilgili 375 ölüm meydana gelmiştir. Çıkarılan kömürün çoğu termal kömürdür (elektrik üretmek için buhar yapımında kullanıldığı için buhar kömürü olarak da adlandırılır) ancak metalürjik kömür ("metkömür" veya "koklaşabilir kömür" olarak da adlandırılır çünkü demir yapmak için kok kömürü yapımında kullanılır) küresel kömür kullanımının %10 ila %15'ini oluşturur. ⓘ

Ticareti yapılan bir emtia olarak

Toledo, Ohio'da görülen geniş kömür rıhtımları, 1895 ⓘ

Çin dünyadaki kömürün neredeyse yarısını çıkarırken, onu yaklaşık onda bir ile Hindistan takip etmektedir. Avustralya dünya kömür ihracatının yaklaşık üçte birini gerçekleştirirken, onu Endonezya ve Rusya takip etmektedir; en büyük ithalatçılar ise Japonya ve Hindistan'dır. ⓘ

Metalurjik kömürün fiyatı değişkendir ve termal kömürün fiyatından çok daha yüksektir çünkü metalurjik kömürün kükürt oranı daha düşük olmalıdır ve daha fazla temizlik gerektirir. Kömür vadeli işlem sözleşmeleri, kömür üreticilerine ve elektrik enerjisi endüstrisine riskten korunma ve risk yönetimi için önemli bir araç sağlamaktadır. ⓘ

Bazı ülkelerde yeni kara rüzgarı veya güneş enerjisi üretimi, mevcut santrallerden elde edilen kömür enerjisinden daha ucuza mal olmaktadır (bkz. Kaynağa göre elektrik maliyeti). Ancak Çin için bu durumun 2020'lerin başında, Güneydoğu Asya için ise 2020'lerin sonuna kadar gerçekleşmeyeceği tahmin edilmektedir. Hindistan'da yeni santraller inşa etmek ekonomik değildir ve sübvanse edilmelerine rağmen mevcut santraller pazar paylarını yenilenebilir enerjilere kaptırmaktadır. ⓘ

Pazar eğilimleri

Kömür üreten ülkeler arasında Çin açık ara farkla en çok kömür çıkaran ülke olup, dünyadaki kömürün neredeyse yarısını çıkarmakta, onu %10'dan az bir oranla Hindistan takip etmektedir. Çin aynı zamanda açık ara en büyük tüketici konumundadır. Bu nedenle, piyasa eğilimleri Çin'in enerji politikasına bağlıdır. Kirliliği azaltma çabası, küresel uzun vadeli eğilimin daha az kömür yakmak olduğu anlamına gelse de, kısa ve orta vadeli eğilimler, kısmen Çin'in diğer ülkelerdeki yeni kömürlü termik santralleri finanse etmesi nedeniyle farklılık gösterebilir. ⓘ

Başlıca üreticiler

Bölgelere göre kömür üretimi ⓘ

Yıllık üretimi 300 milyon tonun üzerinde olan ülkeler gösterilmiştir. ⓘ

Ülkelere ve yıllara göre kömür üretimi (milyon ton) ⓘ
Ülke	2000	2005	2010	2015	2017	Pay (2017)
Çin	1,384	2,350	3,235	3,747	3,523	46%
Hindistan	335	429	574	678	716	9%
Birleşik Devletler	974	1,027	984	813	702	9%
Avustralya	314	375	424	485	481	6%
Endonezya	77	152	275	392	461	6%
Rusya	262	298	322	373	411	5%
Dünyanın Geri Kalanı	1380	1404	1441	1374	1433	19%
Dünya toplamı	4,726	6,035	7,255	7,862	7,727	100%

Başlıca tüketiciler

Yıllık tüketimi 500 milyon tonun üzerinde olan ülkeler gösterilmiştir. Paylar ton petrol eşdeğeri olarak ifade edilen verilere dayanmaktadır. ⓘ

Ülkelere ve yıllara göre kömür tüketimi (milyon ton) ⓘ
Ülke	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	Paylaş
Çin	2,691	2,892	3,352	3,677	4,538	4,678	4,539	3.970 kömür + 441 met kok = 4.411	3.784 kömür + 430 met kok = 4.214	51%
Hindistan	582	640	655	715	841	837	880	890 kömür + 33 met kok = 923	877 kömür + 37 met kok = 914	11%
Birleşik Devletler	1,017	904	951	910	889	924	918	724 kömür + 12 met kok = 736	663 kömür + 10 met kok = 673	9%
Dünya Toplamı	7,636	7,699	8,137	8,640	8,901	9,013	8,907	7.893 kömür + 668 met kok = 8561	7.606 kömür + 655 met kok = 8261	100%

Başlıca ihracatçılar

Ülkelere ve yıllara göre kömür ihracatı (milyon ton) ⓘ
Ülke	2018
Endonezya	472
Avustralya	426
Rusya	231
Birleşik Devletler	115
Kolombiya	92
Güney Afrika	88
Moğolistan	39
Kanada	37
Mozambik	16

İhracatçılar, Hindistan ve Çin'den gelen ithalat talebinin azalması riskiyle karşı karşıya. ⓘ

Başlıca ithalatçılar

Ülkelere ve yıllara göre kömür ithalatı (milyon ton) ⓘ
Ülke	2018
Çin	281
Hindistan	223
Japonya	189
Güney Kore	149
Tayvan	76
Almanya	44
Hollanda	44
Türkiye	38
Malezya	34
Tayland	25

İnsan sağlığına zarar

Kömürün yakıt olarak kullanılması hastalıklara ve ölümlere neden olmaktadır. Kömürün çıkarılması ve işlenmesi hava ve su kirliliğine neden olmaktadır. Kömürle çalışan santraller, insan sağlığını olumsuz etkileyen azot oksit, kükürt dioksit, partikül kirliliği ve ağır metaller yaymaktadır. Kömür yatağından metan çıkarılması, maden kazalarını önlemek için önemlidir. ⓘ

Londra'daki ölümcül duman, öncelikle yoğun kömür kullanımından kaynaklanmıştır. Küresel olarak kömürün, çoğu Hindistan ve Çin'de olmak üzere her yıl 800.000 erken ölüme neden olduğu tahmin edilmektedir. ⓘ

Kömür yakmak, hava kirliliğinin en tehlikeli biçimi olan PM2.5 partiküllerini yaratan önemli bir sülfür dioksit yayıcısıdır. ⓘ

Kömür bacası emisyonları astım, felç, zeka azalması, arter tıkanıklıkları, kalp krizi, konjestif kalp yetmezliği, kardiyak aritmiler, cıva zehirlenmesi, arter tıkanıklığı ve akciğer kanserine neden olmaktadır. ⓘ

Avrupa'da elektrik üretmek için kömür kullanımının yıllık sağlık maliyetinin 43 milyar Avro'ya kadar çıktığı tahmin edilmektedir. ⓘ

Çin'de hava kalitesi ve insan sağlığındaki iyileşmeler daha sıkı iklim politikaları ile artacaktır, çünkü ülkenin enerjisi büyük ölçüde kömüre dayanmaktadır. Ve net bir ekonomik fayda sağlanacaktır. ⓘ

Economic Journal'da 2017 yılında yapılan bir çalışma, 1851-1860 döneminde İngiltere'de "kömür kullanımındaki bir standart sapmalık artışın bebek ölümlerini %6-8 oranında artırdığını ve endüstriyel kömür kullanımının bu dönemde gözlenen kentsel ölüm cezasının yaklaşık üçte birini açıkladığını" ortaya koymuştur. ⓘ

Kömür tozu solumak, kömür işçilerinin pnömokonyozuna ya da "kara akciğer" hastalığına neden olur; bu hastalığa kömür tozunun akciğerleri normal pembe renginden siyaha çevirmesi nedeniyle bu ad verilmiştir. Sadece Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl 1.500 eski kömür endüstrisi çalışanının kömür madeni tozu solumanın etkileri nedeniyle öldüğü tahmin edilmektedir. ⓘ

Her yıl büyük miktarlarda kömür külü ve diğer atıklar üretilmektedir. Kömür kullanımı her yıl yüz milyonlarca ton kül ve diğer atık ürünleri üretmektedir. Bunlar arasında cıva, uranyum, toryum, arsenik ve diğer ağır metallerin yanı sıra selenyum gibi metal olmayan maddeler içeren uçucu kül, taban külü ve baca gazı kükürt giderme çamuru bulunmaktadır. ⓘ

Kömürün yaklaşık %10'u küldür: kömür külü insanlar ve diğer bazı canlılar için tehlikeli ve toksiktir. Kömür külü radyoaktif elementler olan uranyum ve toryum içerir. Kömür külü ve diğer katı yanma yan ürünleri yerel olarak depolanır ve kömür santrallerinin yakınında yaşayanları radyasyona ve çevresel toksiklere maruz bırakan çeşitli yollarla dışarı çıkar. ⓘ

Kömürün yıllık sağlık maliyeti en az 800.000 erken ölüm hesaplanmıştır. Madencilik silikozis sebep oluyor. Cıva önemli bir risk taşımaktadır. ⓘ

Çevreye verilen zarar

Kingston Fosil Santrali kömür uçucu kül çamuru dökülme alanının olaydan bir gün sonra çekilen hava fotoğrafı ⓘ

Kömür madenciliği, elektrik santrallerinin ve endüstriyel süreçlerin kömürle beslenmesi çevreye büyük zararlar verebilir. ⓘ

Su sistemleri kömür madenciliğinden etkilenmektedir. Örneğin, madencilik yeraltı suyu ve su tablası seviyelerini ve asitliği etkiler. Kingston Fosil Santrali kömür uçucu kül bulamacı dökülmesi gibi uçucu kül dökülmeleri de toprağı ve su yollarını kirletebilir ve evleri tahrip edebilir. Kömür yakan elektrik santralleri aynı zamanda büyük miktarlarda su tüketmektedir. Bu durum nehirlerin akışını etkileyebilir ve diğer arazi kullanımları üzerinde sonuçsal etkileri olabilir. Pakistan'daki Thar Çölü gibi su kıtlığı yaşanan bölgelerde, kömür madenciliği ve kömürlü termik santraller önemli miktarlarda su kullanacaktır. ⓘ

Kömürün su döngüsü üzerindeki bilinen en eski etkilerinden biri asit yağmurlarıdır. 2014 yılında yaklaşık 100 Tg/S sülfür dioksit (SO₂) salınmıştır ve bunun yarısından fazlası kömürün yakılmasından kaynaklanmıştır. Salınımdan sonra kükürt dioksit, güneş radyasyonunu dağıtan H₂SO₄'e oksitlenir, dolayısıyla atmosferdeki artışı iklim üzerinde soğutucu bir etki yapar. Bu durum, artan sera gazlarının neden olduğu ısınmanın bir kısmını faydalı bir şekilde maskeler. Ancak sülfür birkaç hafta içinde asit yağmuru olarak atmosferden çökelirken, karbondioksit atmosferde yüzlerce yıl kalır. SO₂ salınımı aynı zamanda ekosistemlerin yaygın asitleşmesine de katkıda bulunur. ⓘ

Kullanılmayan kömür madenleri de sorunlara neden olabilir. Tünellerin üzerinde çökmeler meydana gelebilir, bu da altyapıya veya ekili alanlara zarar verebilir. Kömür madenciliği uzun süreli yangınlara da neden olabilir ve herhangi bir zamanda binlerce kömür damarının yandığı tahmin edilmektedir. Örneğin Brennender Berg 1668'den beri yanmaktadır ve 21. yüzyılda hala yanmaya devam etmektedir. ⓘ

Kömürden kok kömürü üretimi, yan ürün olarak amonyak, kömür katranı ve gaz bileşikleri üretir ve bunlar toprağa, havaya veya su yollarına boşaltılırsa çevreyi kirletebilir. Whyalla çelik fabrikası, sıvı amonyağın deniz ortamına boşaltıldığı kok üretim tesislerine bir örnektir. ⓘ

Kömür makerallar, mineraller ve sudan oluşur. Fosiller ve kehribar kömürde bulunabilir. ⓘ

Yeraltı yangınları

Dünya çapında binlerce kömür yangını devam ediyor. Yeraltında yananların yerini tespit etmek zor olabilir ve birçoğu söndürülemez. Yangınlar yukarıdaki zeminin çökmesine neden olabilir, yanma gazları yaşam için tehlikelidir ve yüzeye çıkması yüzey yangınlarını başlatabilir. Kömür damarları kendiliğinden yanarak ya da bir maden yangını veya yüzey yangını ile temas ederek alev alabilir. Yıldırım düşmesi önemli bir tutuşma kaynağıdır. Kömür, oksijen (hava) artık alev cephesine ulaşamayana kadar yavaşça damarın içine doğru yanmaya devam eder. Bir kömür alanındaki ot yangını düzinelerce kömür damarını ateşe verebilir. Çin'deki kömür yangınları yılda tahminen 120 milyon ton kömür yakarak 360 milyon metrik ton CO₂ yaymaktadır ki bu da fosil yakıtlardan dünya çapında üretilen yıllık CO2 miktarının %₂-3'üne denk gelmektedir. Centralia, Pennsylvania'da (Amerika Birleşik Devletleri'nin Kömür Bölgesi'nde yer alan bir ilçe), 1962 yılında terk edilmiş bir antrasit şerit madeni çukurunda bulunan ilçe çöplüğündeki çöp yangını nedeniyle açıkta kalan bir antrasit damarı tutuşmuştur. Yangını söndürme girişimleri başarısız oldu ve yangın bugüne kadar yeraltında yanmaya devam etti. Avustralya'daki Yanan Dağ'ın başlangıçta bir volkan olduğuna inanılıyordu, ancak duman ve kül yaklaşık 6.000 yıldır yanan bir kömür ateşinden geliyor. ⓘ

Tacikistan'ın Yagnob Vadisi'ndeki Kuh i Malik'te binlerce yıldır yanmakta olan kömür yatakları, bazıları çok güzel olan eşsiz minerallerle dolu geniş yeraltı labirentleri yaratmıştır. ⓘ

Wyoming ve Kuzey Dakota'nın batısındaki Powder Nehri Havzası'ndaki birçok sırt ve tepeyi kaplayan kırmızımsı silttaşı kayaya porcelanit adı verilmekte olup, kömür yakma atığı "klinker" veya volkanik "skorya "ya benzemektedir. Klinker, kömürün doğal yanmasıyla kaynaşmış kayadır. Powder River Havzasında son üç milyon yıl içinde yaklaşık 27 ila 54 milyar ton kömür yanmıştır. Bölgedeki vahşi kömür yangınları Lewis ve Clark Keşif Gezisi'nin yanı sıra bölgedeki kaşifler ve yerleşimciler tarafından da rapor edilmiştir. ⓘ

İklim değişikliği

Kömür kullanımının en büyük ve en uzun vadeli etkisi, iklim değişikliğine neden olan bir sera gazı olan karbondioksit salınımıdır. Kömür yakıtlı enerji santralleri, ₂018 yılında küresel CO2 emisyonlarındaki artışa en büyük katkıyı yapan tek şirkettir; toplam fosil yakıt emisyonlarının %40'ını ve toplam emisyonların dörtte birinden fazlasını oluşturmaktadır. Kömür madenciliği başka bir sera gazı olan metan gazı yayabilir. ⓘ

2016 yılında kömür kullanımından kaynaklanan dünya brüt karbondioksit emisyonları 14,5 gigatondu. Kömür yakıtlı elektrik üretimi, üretilen her megavat-saat için yaklaşık bir ton karbondioksit yaymaktadır ki bu da doğal gaz yakıtlı bir elektrik santralinin yaydığı yaklaşık 500 kg karbondioksitin iki katıdır. 2013 yılında BM iklim ajansının başkanı, felakete yol açacak küresel ısınmayı önlemek için dünyadaki kömür rezervlerinin çoğunun toprakta bırakılması gerektiğini tavsiye etmiştir. Küresel ısınmayı 1,5 °C veya 2 °C'nin altında tutmak için yüzlerce, belki de binlerce kömürlü termik santralin erken emekli edilmesi gerekecektir. ⓘ

Kömür Kirliliğinin Azaltılması

Kömür ⓘ
Tortul kayaç
	Bitümlü kömür, en yaygın kömür sınıfıdır
Kompozisyon
Birincil	karbon
İkincil	Hidrojen; Sülfür; Oksijen; azot;

Tarihsel olarak, asıl odak asit yağmuruna sebep açan ve en önemli gaz olan SO2 ve NOx idi. Görünür hava kirliliği, hastalık ve erken ölümlere neden olan parçacıklar saçar. Cıva emisyonları % 95'e kadar azaltılabilir. Bununla birlikte, karbondioksit emisyonlarının yakalanması genellikle ekonomik olarak uygun değildir. ⓘ

Kirliliğin azaltılması

Standartlar

Yerel kirlilik standartları arasında GB13223-2011 (Çin), Hindistan, Endüstriyel Emisyonlar Direktifi (AB) ve Temiz Hava Yasası (Amerika Birleşik Devletleri) bulunmaktadır. ⓘ

Uydu izleme

Uydu izleme artık ulusal verileri çapraz kontrol etmek için kullanılmaktadır, örneğin Sentinel-5 Precursor Çin'in SO₂ kontrolünün sadece kısmen başarılı olduğunu göstermiştir. Ayrıca SCR gibi teknolojilerin az kullanılmasının Güney Afrika ve Hindistan'da yüksek NO₂ emisyonlarına yol açtığını ortaya koymuştur. ⓘ

Kombine çevrim enerji santralleri

Birkaç Entegre gazlaştırma kombine çevrimi (IGCC) kömür yakıtlı enerji santrali kömür gazlaştırma ile inşa edilmiştir. Kömürü daha verimli yakmalarına ve dolayısıyla daha az kirlilik yaymalarına rağmen, tartışmalı olmasına rağmen muhtemelen Japonya hariç, bu teknolojinin kömür için ekonomik olarak uygun olduğu genellikle kanıtlanmamıştır. ⓘ

Karbon yakalama ve depolama

Kömür dışındaki bazı kullanımlar için hala yoğun bir şekilde araştırılıyor ve ekonomik olarak uygun görülüyor olsa da; karbon yakalama ve depolama Petra Nova ve Boundary Dam kömür yakıtlı enerji santrallerinde test edilmiş ve teknik olarak uygulanabilir olduğu ancak güneş PV teknolojisinin maliyetindeki düşüşler nedeniyle kömürle kullanım için ekonomik olarak uygun olmadığı görülmüştür. ⓘ

Ekonomi

2018 yılında kömür tedariki için 80 milyar ABD doları yatırım yapıldı, ancak neredeyse tamamı yeni madenler açmak yerine üretim seviyelerini sürdürmek için yapıldı. Uzun vadede kömür ve petrol dünyaya yılda trilyonlarca dolara mal olabilir. Kömür tek başına Avustralya'ya milyarlarca dolara mal olabilirken, bazı küçük şirketlere veya şehirlere maliyeti milyonlarca dolar ölçeğinde olabilir. Kömürden (iklim değişikliği yoluyla) en çok zarar gören ekonomiler, karbonun sosyal maliyetinin en yüksek olduğu ülkeler olan Hindistan ve ABD olabilir. Kömürü finanse etmek için verilen banka kredileri Hindistan ekonomisi için bir risk oluşturmaktadır. ⓘ

Çin dünyanın en büyük kömür üreticisidir. Dünyanın en büyük enerji tüketicisidir ve Çin'de kömür, birincil enerjinin %60'ını sağlamaktadır. Ancak Çin'deki kömürlü termik santrallerin beşte ikisinin zarar ettiği tahmin edilmektedir. ⓘ

Kömür depolama ve elleçlemeden kaynaklanan hava kirliliği, PM2.5 nedeniyle depolanan her ekstra ton için ABD'ye yaklaşık 200 dolara mal olmaktadır. Kömür kirliliği her yıl 43 milyar Avro'ya mal olmaktadır. Hava kirliliğini azaltmaya yönelik tedbirler, bireylere ve Çin gibi ülkelerin ekonomilerine maddi fayda sağlamaktadır. ⓘ

Sübvansiyonlar

Geniş tanımlı olarak 2015 yılında kömüre yönelik toplam sübvansiyonların yaklaşık 2,5 trilyon ABD Doları, yani küresel GSYH'nin yaklaşık %3'ü olduğu tahmin edilmektedir. 2019 yılı itibariyle G20 ülkeleri, kömürlü termik santraller de dahil olmak üzere kömür üretimi için yılda en az 63,9 milyar ABD doları tutarında devlet desteği sağlamaktadır: Birçok sübvansiyonun miktarını belirlemek mümkün değildir, ancak bunlar arasında yılda 27,6 milyar ABD doları tutarında yerel ve uluslararası kamu finansmanı, 15,4 milyar ABD doları tutarında mali destek ve 20,9 milyar ABD doları tutarında kamu iktisadi teşebbüsü (KİT) yatırımları bulunmaktadır. AB'de yeni kömürlü termik santrallere devlet yardımı 2020'den itibaren, mevcut kömürlü termik santrallere ise 2025'ten itibaren yasaklanmıştır. 2018 itibariyle, yeni kömürlü termik santraller için devlet finansmanı Çin Exim Bankası, Japonya Uluslararası İşbirliği Bankası ve Hindistan kamu sektörü bankaları tarafından sağlandı. Kazakistan'daki kömür, 2017 yılında toplam 2 milyar ABD doları tutarındaki kömür tüketim sübvansiyonlarının ana alıcısı olmuştur. Türkiye'deki kömür 2021 yılında önemli sübvansiyonlardan yararlanmıştır. ⓘ

Karaya oturmuş varlıklar

Örneğin dünyanın en büyük enerji şirketi olan China Energy Investment, sermayesinin yarısını kaybetme riskiyle karşı karşıyadır. Ancak Güney Afrika'da Eskom, Endonezya'da Perusahaan Listrik Negara, Malezya'da Sarawak Energy, Tayvan'da Taipower, Tayland'da EGAT, Vietnam Electricity ve Türkiye'de EÜAŞ gibi devlete ait elektrik şirketleri yeni santraller inşa ediyor veya planlıyor. Bu durum 2021 itibariyle, patlaması halinde finansal istikrarsızlığa neden olabilecek bir karbon balonunun oluşmasına yardımcı olabilir. ⓘ

Politika

Çin, Hindistan, Endonezya, Vietnam, Türkiye ve Bangladeş gibi yeni kömürlü termik santraller inşa eden veya finanse eden ülkeler, Paris Anlaşması'nın amaçlarını engelledikleri gerekçesiyle artan uluslararası eleştirilerle karşı karşıya. 2019 yılında Pasifik Ada ülkeleri (özellikle Vanuatu ve Fiji), kıyı suları ve erozyonla ilgili endişelerini gerekçe göstererek Avustralya'yı emisyonlarını olduğundan daha hızlı azaltmadığı için eleştirdi. Mayıs 2021'de G7 üyeleri, uluslararası kömürlü enerji üretimine yönelik yeni doğrudan hükümet desteğini sona erdirme konusunda anlaştı. ⓘ

Bozulma

Hindistan'da ve Çin'de yolsuzluk iddiaları soruşturuluyor. ⓘ

Kömüre karşı muhalefet

Avustralya'da iklim değişikliğinin Büyük Set Resifi'ne verdiği zarar protesto edildi ⓘ

Almanya'daki Hambach yüzey madeni için Hambach Ormanı'nın bir kısmının kesilmesini protesto etmek için ağaç evler dikildi: ardından kesim 2018'de askıya alındı ⓘ

Kömür kirliliğine karşı çıkış, modern çevre hareketinin 19. yüzyılda başlamasının ana nedenlerinden biriydi. ⓘ

Kömürden uzaklaşma

Küresel iklim hedeflerine ulaşmak ve şu anda kömür enerjisine sahip olmayanlara enerji sağlamak için kömür enerjisinin 2040 yılına kadar yaklaşık 10.000 TWh'den 2.000 TWh'nin altına düşürülmesi gerekmektedir. Kömürden vazgeçmenin kısa vadede sağlık ve çevre açısından maliyetleri aşan faydaları olsa da, bazı ülkeler hala kömürü tercih ediyor ve kömürden ne kadar hızlı vazgeçilmesi gerektiği konusunda pek çok anlaşmazlık var. Ancak Powering Past Coal Alliance gibi pek çok ülke kömürden uzaklaşmış ya da uzaklaşmaktadır; şu ana kadar açıklanan en büyük geçiş, 2035-2038 yılları arasında son kömürlü termik santralini kapatacak olan Almanya'dır. Bazı ülkeler "Adil Geçiş" fikirlerini kullanıyor, örneğin geçişin bazı faydalarını kömür madencilerine erken emeklilik sağlamak için kullanmak gibi. Ancak alçak Pasifik Adaları geçişin yeterince hızlı olmayacağından ve deniz seviyesinin yükselmesiyle sular altında kalacaklarından endişe ediyor; bu nedenle OECD ülkelerinin 2030'a kadar, diğer ülkelerin ise 2040'a kadar kömürü tamamen bırakması çağrısında bulundular. 2020 yılında Çin bazı santraller inşa etmiş olsa da, küresel olarak inşa edilenden daha fazla kömürlü enerji kullanımdan kaldırıldı: BM Genel Sekreteri de OECD ülkelerinin 2030 yılına kadar, dünyanın geri kalanının ise 2040 yılına kadar kömürden elektrik üretmeyi bırakması gerektiğini söyledi. Kömürün aşamalı olarak azaltılması COP26'da Glasgow İklim Paktı'nda kabul edildi. ⓘ

Zirve kömür

Wyoming, Amerika Birleşik Devletleri'nde bir kömür madeni. Amerika Birleşik Devletleri dünyanın en büyük kömür rezervlerine sahiptir. ⓘ

Daha temiz yakıtlara ve daha düşük karbonlu elektrik üretimine geçiş

Kömür yakıtlı elektrik üretimi, megavat saat başına 500 kg sera gazı ile doğal gaz yakılarak üretilen elektriğe kıyasla yaklaşık iki kat daha fazla karbondioksit (üretilen her megavat saat için yaklaşık bir ton) açığa çıkarmaktadır. Doğal gaz, elektrik üretiminin yanı sıra bazı ülkelerde ısınma ve otomotiv yakıtı olarak da kullanılmaktadır. ⓘ

Birleşik Krallık'ta kömür kullanımı, 1990'larda Kuzey Denizi petrolünün gelişmesi ve ardından doğalgaza yönelinmesi sonucunda azalmıştır. Kanada'da Hearn Generating Station gibi bazı kömürlü termik santraller kömürden doğal gaza geçmiştir. 2017 yılında, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kömürlü termik santraller, sıkı şeyl oluşumlarının hidrolik çatlatılmasıyla elde edilen düşük maliyetli doğal gaz kaynaklarının bolluğu nedeniyle, 2008 yılında yaklaşık %49 olan elektrik üretiminin %30'unu sağlamıştır. ⓘ

Geçiş sürecindeki kömür bölgeleri

Bazı kömür madenciliği bölgeleri yüksek oranda kömüre bağımlıdır. ⓘ

İstihdam

Bazı kömür madencileri geçiş sürecinde işlerini kaybedebileceklerinden endişe ediyor. Kömürden adil bir geçiş, Avrupa İmar ve Kalkınma Bankası tarafından desteklenmektedir. ⓘ

Biyoremediasyon

Beyaz çürükçül mantar Trametes versicolor doğal olarak oluşan kömür üzerinde büyüyebilir ve onu metabolize edebilir. Diplococcus bakterisinin kömürü bozarak sıcaklığını yükselttiği bulunmuştur. ⓘ

Kültürel kullanım

Kömür, Kentucky'nin resmi devlet minerali ve Utah'ın resmi devlet taşıdır; her iki ABD eyaletinin de kömür madenciliğiyle tarihi bir bağı vardır. ⓘ

Bazı kültürlerde yaramazlık yapan çocukların Noel çoraplarına Noel Baba tarafından hediye yerine sadece bir parça kömür konur. ⓘ

Ayrıca İskoçya ve Kuzey İngiltere'de Yeni Yıl Günü'nde hediye olarak kömür vermek gelenekseldir ve şanslı kabul edilir. Bu, First-Footing'in bir parçası olarak gerçekleşir ve gelecek yıl için sıcaklığı temsil eder. ⓘ

Kömürün gazlaştırılması

Kömürün gazlaştırılması işlemi 18. yüzyılda ortaya çıkmış bir düşüncedir. Kömürler ve Kömürü gazlaştırıp özellikle doğal gaz ve petrolün yerini alması düşüncesi vardı ve bu çalışmalar 20. yüzyılın ikinci yarısında hız verilip özellikle 1972-75 yılları arasında yaşanan petrol krizinde hız verilmiş yeni projeler üretilmeye başlanmıştır. Değişik enerji kaynakları bulma çabaları çerçevesinde kömürün ham petrole benzeyen bir sıvı yakıta dönüştürülmesi çabalarına başlanmıştır. Bu amaçla uygulanmaya çalışılan bir yöntemde proliz ve hidrojenlemedir. Bu yöntem yüksek basınç altında bir katalizör yardımıyla hidrojen ile kömürün tepkimeye sokulmasıyla gerçekleşir. II. Dünya Savaşı sırasında Almanya'da kömürün hidrojenlenmesi yaygın olarak kullanılan bir teknikti, ama bu üretim yöntemi petrolden benzin elde etmekten çok daha pahalıya mal olduğundan giderek ticari önemini yitirdi. ⓘ

Odun kömürü

Öte yandan ağacın havasız ortamda yavaş yavaş kısmen yakılmasıyla elde edilen ve siyah barut üretiminde ve metallerin sert yüzeylerinin kaplanmasında kullanılan "odun kömürü" veya "mangal kömürü" denir. Hammaddesi daha çok meşe odunundan sağlanır. ⓘ

Türkiye’de kömür

Türkiye linyit kömürü açısından zengin bir ülke olup, bunun haricinde taş kömürü de çıkartılmaktadır. ⓘ

Çevresel zararları

Kömürlü termik santraller çevre sağlığına zarar vermektedir. Küresel ısınmanın başlıca aktörlerinden biri de kömürdür. ⓘ

Zirve kömür

Birçok ülkede yeraltında kömür bulunmasına rağmen hepsi tüketilmeyecektir. Günümüzde "'pik kömür'", kömür tüketiminin maksimuma ulaştığı nokta anlamına gelmektedir. Kömür kullanımı 2013 yılında zirve yaptı. ⓘ