Hükümetlerarası İklim Değişikliği Panelinin (IPCC) son raporuna göre, küresel sera gazı (GHG) emisyonları 2022 yılında 59,1 milyar ton karbon dioksit (CO2) eşdeğerine ulaşmıştır.
Düşük karbonlu biyogaz üretimi ve kullanımı, fosil yakıt kullanımına kıyasla tüm yaşam döngüsü boyunca sera gazı emisyonlarını yüzde90 oranına kadar azaltmaya yardımcı olabilir.
ABD, kişi başına en fazla atık üretiyor ve hem birincil enerji tüketiminde hem de sera gazı (GHG) emisyonu üretiminde Çin'den sonra ikinci sırada yer alıyor.
Biyogaz önemli yenilebilir enerji kaynağıdır. Biyogaz/biyometan üretiminin ölçek ekonomileri yoluyla maliyet düşürme şansı çok daha yüksektir, aynı zamanda fosil yakıt kullanımını telafi eder ve ayrışan organik atıklardan kaynaklanan kaçak sera gazı emisyonlarını azaltır.
Uygun politika mekanizmaları uygulanırsa, biyogaz endüstrisi küresel sera gazı emisyonlarını yıllık 3,29-4,36 milyar ton karbondioksit (CO2) eşdeğeri kadar azaltabilir; bu da küresel emisyonların yaklaşık yüzde10-13'üne denk gelmektedir.
Uluslararası Enerji Ajansı'nın açıkladığı rakamlara göre 2022, özellikle ABD ve Avrupa'da 7 milyar metreküp biyogaz üretimi ile tam bir rekor yılı olmuştur.
2022 yılında biyogazdan enerji üretimi yılda 445 TWh'ye ulaşmıştır.
Almanya, yaklaşık 87 TWh/y ile en yüksek yıllık biyogazdan enerji üretimine sahiptir.
Çin yılda yaklaşık 81 TWh, İngiltere 32 TWh, Fransa 25 TWh, Brezilya 12 TWh ve Danimarka 7 TWh üretir. Diğer raporlama ülkeleri 3 TWh'den az üretiyor.
fazla oku
Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)
Türkiye’de biyogazdan (çöp depolama hariç) enerji üretim kapasitesi tahminen 2,95 TWh’dır.
Avrupa'da biyometan üretimi 500 milyon metreküp (yaklaşık yüzde15) artarak yaklaşık 4 milyar metreküpe ulaşmıştır.
Karbon emisyon ticareti, sera gazı salınımını azaltmak için tasarlanmış yeni bir piyasa odaklı stratejidir.
Bu süreç, şirketleri daha temiz ve daha sürdürülebilir uygulamaları benimsemeye teşvik etmek için finansal teşvikler sunar.
Emisyon ticareti, çevresel sürdürülebilirliği teşvik etmede ve tarımsal atıkların, hayvan gübrelerinin, gıda atıklarının ve tehlikeli madde içermeyen arıtma çamurlarının biyogaza dönüştürülmesinde düşük karbonlu bir ekonomiye geçişi kolaylaştırmada çok önemlidir.
Tarımsal atıklardan, hayvan gübrelerinden, gıda atıklarından ve tehlikeli madde içermeyen arıtma çamurlarından biyogaz üretimi bağlamında, karbon emisyon ticareti sera gazı emisyonlarının azaltılmasını teşvik etmek için birçok olasılık sunar.
Biyogazın yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak değerlendirilmesi, ülkelerin net sıfır karbon emisyonuna ulaşabilmesi, fosil yakıt bağımlılığının ve karbondioksit emisyonlarının azaltılması yoluyla karbon ticareti ve metan yakalama ve kullanımından elde edilen krediler gibi biyogaz üretim sürecinin farklı yönlerinden çeşitli krediler elde edilebilir.
Biyogaz üretiminin emisyon ticareti
Karışık gıda atığının anaerobik çürütme işleminde kümülatif gaz üretim değeri 1 g kuru gıda atığı başına 1550-1600 mL olarak tespit edilmiştir.
Çalışmasının metreküp başına 0,2944 $'da maliyeti karşıladığını göstermiştir.
Biyogaz, yeşil kalkınmanın merkezinde yer alması ve çok sayıda sorunu çözen bir araç olarak Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri (SKH) ile uyumlu olması bakımından benzersizdir; daha iyi tarıma, çevreye, sağlığa, iklime ve hava kirliliğine katkıda bulunarak hiçbir yenilenebilir enerjinin başaramadığı bir şeydir.
Yenilenebilir enerji kredileri, biyogaz gibi yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimini teşvik etmede önemli bir rol oynamaktadır.
Sürdürülebilir enerji üretmekten elde edilen ekolojik avantajların tanımlanmasını, değiştirilmesini ve ticarileştirilmesini sağlarlar.
Yenilenebilir enerji kredileri, biyogaz gibi yenilenebilir bir kaynaktan üretilen her megavat-saat elektrik için verilir.
Krediler, daha düşük karbon emisyonları ve fosil yakıtların yerini alması gibi yenilenebilir enerjinin çevresel özelliklerini doğrulayan sertifikalardır.
Bu kredilerin satışı, proje geliştiricilerinin ilk yatırım masraflarını geri kazanmalarını ve daha fazla yenilenebilir enerji projesinin büyümesini finanse etmelerini sağlar.
Örneğin, elektrik üreten biyogaz tesisleri, elektriği elektrik şebekesine satarak ve bu elektriğe bağlı yenilenebilir enerji kredileriyle gelir elde edebilir.
Çift gelir modeli, yalnızca elektriğin fiyatının önemli ilk masrafları yeterince haklı çıkarmayabileceği alanlarda özellikle çekicidir.
Yenilenebilir enerji kredileri yalnızca yenilenebilir enerjinin büyümesine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda sera gazı emisyonlarını düşürme genel amacına da katkıda bulunur.
Biyogaz üretiminin iki avantajı vardır: Biyogazdan yenilenebilir enerji üretilir ve organik atıktan kaynaklanan metan emisyonları azaltılır.
Metan gazı yakalanır ve biyogaza dönüştürülür ve bu da güç üretimi için kullanılabilir.
Yenilenebilir enerji kredileri hem gönüllü hem de uyumlu karbon piyasalarında faydalıdır çünkü yalnızca yenilenebilir enerji kaynağını belirtmekle kalmaz, aynı zamanda emisyon azaltma avantajını da içerir.
Metan emisyonlarındaki azalma, emisyon ticareti yoluyla ölçülebilir ve değerlendirilebilir.
Emisyonlarını telafi etmesi veya yasal kriterleri karşılaması gereken endüstriler veya hükümetler oluşturulan karbon kredilerini satın alabilir.
Karbon emisyon ticareti, "kapak ve ticaret" sistemleri veya "karbon piyasaları" olarak da bilinir ve genel emisyonları sınırlayarak karbondioksit ve diğer sera gazlarının emisyonunu azaltmayı amaçlar.
Bu sistem, karbon emisyon izinlerinin veya karbon kredilerinin ticaretine izin verir.
Bu sistem, işletmelere emisyonlarını azaltmaları için finansal motivasyon sağlar.
Emisyonlarını önceden belirlenmiş sınırın altına başarıyla düşüren işletmeler, fazla emisyon izinlerini emisyon sınırlarını aşan diğer şirketlere satabilirler.
Bu, kirliliği yönetmek, ekonomik verimliliği teşvik etmek ve çevresel hesap verebilirliği desteklemek için piyasa odaklı bir stratejidir.
Biyogaz üretimi, özellikle karbondioksitten 23 kat daha fazla küresel ısınma potansiyeline sahip güçlü bir sera gazı olan metan emisyonlarını etkili bir şekilde azaltmak için bu bağlamda hayati öneme sahiptir.
Metan emisyonları genellikle, hayvan gübresi, gıda atığı ve tehlikeli madde içermeyen arıtma çamuru ve tarımsal atığı gibi organik maddelerin oksijensiz ortamlarda parçalanmasından kaynaklanır.
Metan gazının atmosfere kaçmasını önlemek için organik atık, metanın emildiği ve elektriğe dönüştürüldüğü biyogaz tesislerine gönderilir.
Bu prosedür sürdürülebilir enerji üretir ve sera gazı emisyonlarını azaltır.
Biyogaz projelerinde metanın toplanması ve kullanılmasıyla önlenen karbon emisyonları ölçülebilir ve karbon kredilerine dönüştürülebilir; bu krediler daha sonra karbon piyasalarında satılabilir veya takas edilebilir.
Döngüsel biyoekonomi
Döngüsel biyoekonomi, doğanın yasalarına bağlı kalan bir yaklaşım modelidir. Sürdürülebilir kalkınma önlemlerinin yapısal optimizasyonunun döngüsel biyoekonomi stratejileri olmadan gerçekleştirilemeyeceği giderek daha belirgin hale gelmektedir.
Döngüsel ekonominin gelişimi için en temsili model, insanların ekosistemle uyum içinde yaşadığı yeni üretim yöntemidir.
Döngüsel ekonomi, kaynak verimliliğini artırmak, ekolojik üretkenliği teşvik etmek, kaynak girdilerini azaltmak ve ekonomik faydaları artırmak için atık yönetim sistemlerini değiştirmekle sınırlı değildir.
Döngüsel ekonomi hem politika geliştirme hem de çevre kirliliği ve sera gazı emisyonlarının azaltılması için giderek daha etkili bir strateji olarak kabul edilmektedir.
Döngüsel ekonominin gelişimi için en temsili model, insanların ekosistemle uyum içinde yaşadığı yeni üretim yöntemidir.
Döngüsel biyoekonomi döngüsü sindirime uğramış atıkların değerlendirilmesi ve uygulanması, kaynak verimliliğini optimize eden, atıkları azaltan, sürdürülebilirliği teşvik eden ve sıfır atık oluşmasını teşvik eden entegre bir yöntemdir.
Bu metodoloji, sindirime uğramış atıkların değerli ürünlere dönüştürüldüğü, dolayısıyla çevresel sonuçların ve etkilerin azaltıldığı ve döngüsel ve yenileyici bir ekonomik modelin teşvik edildiği kendi kendine yeten bir sistem kurar.
Bu bağlamda, anaerobik çürümeye uğramış atıkları atık malzeme olarak gelişi güzel yere boşaltmak yerine, bu çürütülmüş atıkları işlemek ve katma değerli ürünler üretmek için çeşitli avantajlı yollarla diğer sürdürülebilir yöntemler kullanılabilir.
Çürütülmüş atıklar, toprağın bileşimini, su tutma kapasitesini ve besin maddelerinin bulunabilirliğini artıran hayati besin maddeleri ve organik maddeler içerir.
Döngüsel biyoekonomi döngüsü, tarımsal faaliyetler esnasında oluşan atıklardan ve hayvan gübresiden toprağa hayati besin maddelerinin geri dönmesini sağladıkları için tarımda biyogübrelerin kullanılmasıyla tamamlanır.
Ek olarak, sindirim ürünü biyoürünler ve biyokimyasallar üretmek için ham madde olarak kullanılabilir.
Biyorafineri teknikleri kullanılarak, sindirim ürünü çeşitli yüksek değerli ürünlere dönüştürülebilir.
Bu ürünler arasında biyoplastikler, biyoyakıtlar, kompost, platform kimyasalları veya diğer biyobazlı malzemeler bulunur.
Sindirim ürünü böyle bir yaklaşımda ham madde olarak kullanıldığında, döngüsel biyoekonomi kapsamı enerji endüstrisinin ötesine genişleterek diğer çevre dostu ve yenilenebilir ürünlerin yaratılmasını kolaylaştırır.
Anaerobik çürütme ürünü değerlendirme için farklı yöntemlerin birleşimi, döngüsel biyoekonomi döngüsünü güçlendiren sinerjik etkilere sahiptir.
Örneğin, mikroalg yetiştiriciliği için bir ortam olarak sıvı sindirim ürününün çok yönlü kullanımına ek olarak, besin ekstraksiyonu ile birleştirilmiş amonyak sıyırma gibi entegre yaklaşımlar sindirim ürününün işlenmesinde değerli olabilir ve ardından bu algleri enerji üretimi için kullanabilir.
İhtiyatlı bir tahminle 500 kW'lık bir anaerobik çürütme tesisinin yılda 10 bin tondan fazla sıvı digestat üretebileceği tahmin edilmektedir.
Bu yüzden anaerobik çürütmede elde edilen azot, fosfor ve potasyum bakımından zengin katı ve sıvı digestat tekniğine uygun yönetilmezse patojen mikroorganizmaları içeren atıktır.
Bu yüzden anaerobik çürütme sonucu bakiye katı ve sıvı digestat tarım alanlarında kullanılmadan önce mutlaka dezenfekte edilmelidir.
Ayrıca, sindirim ürününe dahil edilen besinler, biyokütle mahsullerinin gelişimini artırmak için doğrudan kullanılabilir ve bu da daha sonra biyogaz üretimi için hammadde görevi görebilir ve böylece döngü daha da tamamlanabilir.
Şekil 1, anaerobik çürütme ve çürütme ürünü değerlendirme yaklaşımlarının kapalı devre döngüsel biyoekonomi konseptiyle bütünleştirilmesini göstermektedir.
Şekil 1 incelendiği zaman sıvı ve katı digestat önemli bir gübre olarak toprağın bileşimini iyileştirici, toprağın karbon oranını ve su tutma kapasitesini artırır.
Üretimi esnasında aşır sera gazı karbon salımına sahip kimyasal gübreye olan bağımlılığı azaltır.
Entegre biyogaz üretimi ve döngüsel biyoekonomi çerçevesine uygun olarak çürütme ürünün değerlendirmesidir.
Bu yaklaşımda, biyogaz tarımsal atıkların anaerobik sindirimi yoluyla birincil ürün olarak üretilebilir.
Ek olarak, sindirim ürününü atık olarak bertaraf etmek yerine, alternatif sürdürülebilir yöntemler bu sindirim ürününü işleyip değerli ürünlere dönüştürebilir.
Bu entegrasyon, döngüsel biyoekonomi ilkesine ulaşmak için döngüyü kapatır.
Dünya çapında her yıl 100 milyon tondan fazla narenciye üretilmektedir.
Diğer yandan turunçgillerin kabuğu genellikle işleme sırasında çöpe atılmaktadır.
Birkaç çalışmada portakal kabuğundan hazırlanan çözünür diyet lifi kullanılmıştır.
Khanpit ve arkadaşları (2022) kurutulmuş portakal kabuğunun 135 ℃'de ekstrüde edilmesinden sonra çözünür diyet lifi konsantrasyonunun yaklaşık 5,16 kat arttığını bulmuşlardır.
Portakal kabuğundan elde edilen diyet lifi, kan lipid ve glikoz seviyelerini düşürerek, kardiyovasküler hastalık riskini azaltarak ve bağırsak bağışıklığını artırarak insan sağlığını olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir.
Kısaca hayvan gübresi, gıda atıkları, tarımsal atıklar ve arıtma çamurları gibi biyobozunur organik atıklar biyogaz gibi alternatif enerji kaynağına dönüştürülebilir.
Sıfır atık, gıda atıklarının ve benzerlerinin alternatif hammaddeye dönüştürülmesi ile başarılı olunur.
Türkiye, acilen döngüsel biyogaz pazarı oluşturmalı.
189 milyon ton/yıl hayvan gübresi, 18,3 milyon ton/yıl gıda atıkları, 109 milyon ton/yıl tarımsal atıkları ve 943 bin ton/yıl arıtma çamurunu anaerobik çürütülmesi ile hem biyogaz hemde katı/sıvı digestat üretilmesi sağlanmalı.
Kaynaklar:
1. https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-024-01789-1#Fig6
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213138823005507?viayüzde3Dihub
3. https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/sppp/article/view/74591
4. https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/sppp/article/view/74591/55770
5. https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-022-01468-z
6. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032115003998?viayüzde3Dihub
7. https://www.mdpi.com/2071-1050/14/13/7972
8. https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-022-01435-8
9. https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-023-01612-3
10. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953423002908?viayüzde3Dihub
11. https://link.springer.com/article/10.1007/s40518-020-00148-2
12. https://www.mdpi.com/2076-3417/12/18/9216
13. https://link.springer.com/article/10.1038/s41467-024-50091-9?fromPaywallRec=false
14. https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(21)00105-3?_returnURL=httpsyüzde3Ayüzde2Fyüzde2Flinkinghub.elsevier.comyüzde2Fretrieveyüzde2Fpiiyüzde2FS2666675821001053yüzde3Fshowallyüzde3Dtrue
15. https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-022-01499-6
16. https://www.researchgate.net/profile/Mutala-Mohammed/publication/357814137_Biogas_Market_in_Indonesia_The_Roles_of_Carbon_Trading/links/62d18598d351bd24f519bc02/Biogas-Market-in-Indonesia-The-Roles-of-Carbon-Trading.pdf
17. https://www.researchgate.net/profile/Mutala-Mohammed/publication/357814137_Biogas_Market_in_Indonesia_The_Roles_of_Carbon_Trading/links/62d18598d351bd24f519bc02/Biogas-Market-in-Indonesia-The-Roles-of-Carbon-Trading.pdf
18. https://www.researchgate.net/publication/357814137_Biogas_Market_in_Indonesia_The_Roles_of_Carbon_Trading
19. https://www.mdpi.com/2071-1050/17/1/321
20. https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-agricultural-science/article/solid-and-liquid-digestate-generated-from-biogas-production-as-a-fertilizer-source-in-processing-tomato-yield-quality-and-some-healthrelated-compounds/3076ED2E9F0C75F4EA8A9BB97D3F6148
*Bu içerik serbest gazeteci veya konuk yazarlar tarafından hazırlanmıştır. Bu içerikte yer alan görüş ve ifadeler yazara aittir ve Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.
© The Independentturkish
