Dünya ve Türkiye'deki çimento endüstrisinin CO2 emisyonunu azaltmayöntemlerinin karşılaştırılması - Akarsu Dikçal, Fatma (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024)
Sera gazlarından olan ve çoğunluğu fosil yakıtların yanması sonucunda ortaya çıkan CO2, dünyamızın ısınmasında büyük rol oynamaktadır. Dünyamızın ısınması, iklim değişikliği, aşırı hava olayları, buzulların erimesi, deniz ve okyanus seviyelerini yükselmesi, gıda ve su kıtlığı, biyoçeşitlilikte azalma gibi insan yaşamını olumsuz etkileyen durumlara sebep olmaktadır. Bu nedenle başta CO2'i azaltmak amacıyla Paris Anlaşması ve Avrupa Yeşil Mutabakatı gibi geniş kapsamlı emisyon azaltma hedefleri ve yol haritaları belirlenmiş ülkeler tarafından imzalanarak, kabul edilmiştir. Paris Anlaşması'nda alınan kararlara bağlı olarak ülkelerin, 2030 yılına kadar sera gazı emisyonlarının %45 oranında azaltması, 2050 yılına kadar ise net sıfır hedefine ulaşması gerekmektedir. Lakin ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) ve Scripps Enstitüsü, Hawaii'deki Mauna Loa Atmosferik Temel Gözlemevi'nin yaptığı ölçümlere bakıldığında 2023 Mayıs ayında 422,39 ppm olan CO2 konsantrasyonunu, 2024 Mayıs ayında 426,3 ppm değerine ulaşmıştır. Buna göre, 2023 yılı baz alındığında yıllık değişim %0,92 olurken 1990 yılına göre %20, sanayi önceki devre göre ise %50 civarında bir artış meydana gelmiştir. Küresel enerji talebi bu hızla artmaya devam ederse ve belirlenen emisyon azaltma hedefleri uygulanmazsa yüzyılın sonunda CO2 konsantrasyonu 800 ppm veya daha yüksek seviyelere ulaşabilir. İnsan faaliyetleri nedeniyle atmosferdeki konsantrasyonu artan CO2'ın sektörel birçok kaynağı mevcuttur. Enerji sektörü başta olmak üzere sanayi, tarım ve atıklar hem CO2'in hem de diğer sera gazlarının ana kaynağıdır. Sanayi de yoğun enerji gerektiren faaliyetlerde CO2 salınımı toplam emisyonu oldukça fazla etkilemektedir. Çimento sektörü de fosil yakıtların kullanıldığı yüksek derecede ısı gerektiren bir üretim prosesine sahip olduğu için antropojenik sera emisyonlarının %5'inden sorumludur. Çimento üretimi sırasında kalsinasyon aşamasında gerekli olan 1450-1900oC'lik ısıya ulaşmak için kullanılan fosil yakıtlardan, klinker oluşumunda kireç taşının kalsiyum oksite dönüşümü sırasındaki kimyasal reaksiyonlardan ve tesis içi enerji gerektiren diğer faaliyetlerden ciddi oranda CO2 salımı olur. Sektör bu CO2 salımını azaltabilmek için enerji verimliliği iyileştirmeleri, alternatif yakıtların kullanımı ve malzeme ikamesi gibi yöntemler kullanmaktadır. Bu yöntemler her ne kadar CO2 salımını azaltsa da bu sorunun tamamen çözülebilmesi için karbon yakalama ve depolama (CSS) gibi yeni ve yenilikçi teknolojilerin kullanılması önem arz etmektedir. CCS teknolojilerinin çimento tesislerine entegrasyonu ile 2050 yılına endüstrisindeki en büyük kümülatif CO2 emisyonunu azaltması öngörülmektedir. Çimento sektörü için CCS seçenekleri arasında amin temizleme, oksiyakıt yakma, kalsiyum döngüsü ve membranlar yer almakta olup bu teknolojilerin avantajları ve dezavantajları son yıllarda geniş çapta araştırılmakta ve tartışılmaktadır. Sunulan tez çalışmasında dünya genelinde üretim kapasitesi yüksek çimento şirketleriyle ve Türkiye'de faaliyet gösteren büyük çimento şirketlerinin emisyon azaltma stratejileri karşılaştırılmıştır. Böylelikle Türkiye olarak emisyon azaltma stratejilerinde uygulanan mekanizmaların yeterliliği konusunda çıkarımlarda bulunulmuştur. Bu bağlamda, dünya genelinde yapılmış olan antlaşmalar sayesinde alınan ortak kararların ve stratejilerin uygulama aşamasına gelindiğinde devlet ve şirket politikaları, şirketin misyonu ve vizyonu, fiziksel koşullar, maaliyet vb. parametrelerden dolayı değişkenlik gösterdiği açıktır. Dünyanın önde gelen çimento şirketleri CO2 emisyonlarının azaltılmasında öncü niteliğinde yeşil dönüşüm stratejileri belirleyerek bunları uygulamaya geçmiştir. Lider konumdaki bu şirketler, çimento üretimi sürecinde, yeşil enerjiden elde edilen alternatif yakıtların kullanılması, alçıtaşına alternatif hammadde kullanılması, enerji tasarrufu, elektrifikasyon (yeşil enerjiden elde edilen elektriğin kullanımı), otonom araç ve sistemlerin kullanılması, atık ısıdan enerji elde edilmesi, atık malzemelerden katkı malzemesi yapılması, beton ve inşaat kalıntılarının çimentoya dönüştürülmesi ve en önemlisi de karbon yakalama ve depolama teknolojilerine yatırımlarla 2050 yılına kadar %95 oranında CO2 emisyonunu azaltmayı hedeflemektedirler. Türkiye'deki büyük çimento şirketleri, CO2 emisyonu azaltmak için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması, klinkerdeki alçıtaşının azaltılması veya eşdeğer ürünlerle ikamesi, tesislerdeki enerji verimliliğinin artırılması, enerji tasarrufu noktasında lider çimento şirketleriyle benzer bir yol izlemektedir. Farklı olarak Türkiye'deki çimento fabrikaları CO2 emisyonunu azaltmak amacıyla atıkların yakılmasıyla enerji elde edilmesi ve atıklardan hammadde eldesi gibi yöntemlere daha fazla yönelmiştir. Küresel çapta bir dönüşümün gerçekleştiği bu noktada riskler ve fırsatlar yer almaktadır. Gereken müdahalenin zamanında yapılabilmesi için bu risklerin ve fırsatların şirket tarafından çok iyi analiz edilmesi gerekmektedir. Bunun yanında CO2 azaltma stratejilerinin, bu stratejiler ışığında yapılan uygulamaların her yıl raporlanarak kamuya açık hale getirilmesi, diğer şirketlerle bu ortak paydada hareket edilebilmesi gerekiyorsa desteklenebilmesi emisyon sıfırlama hedefine ulaşmada ve gelecek nesillere temiz bir dünya bırakmada büyük önem arz etmektedir.
Comparison of CO2 emission reduction methods of the cement industry in the world and Türkiye
Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024
Keywords: Karbon emisyonu; Carbon emission; Sera gazı; Greenhouse gas; Çimento endüstrisi; Cement industry