BiyoEnerji: Bitkisel Kaynaklı Temiz Enerji Üretimi
Küreselleşme hayatın her alanında günlük pratikleri değiştirirken, kaynaklarda yaşanan azalma da çözülmesi en acil küresel problemlerden biri haline geldi, iklimdeki değişimler ve giderek daha kalabalıklaşan tüketici kitleleri, tarım ve diğer tüm sanayi kollarındaki üretim faaliyetlerinde benzer kaynak problemlerine yol açıyor. Bu noktada çözüme ihtiyaç duyulan en genel problem ise enerji kaynakları. Daha az çevresel etki, daha az kaynak kullanımı ve daha fazla verim gibi kavramlar üretimin her alanına yayılırken, ortaya çıkan sürdürülebilir kalkınma hedefi de global toplumların ajandasında ilk ve en önemli madde konumunda.
Birleşmiş Milletler sürdürülebilir kalkınmayı “Günümüzün ihtiyaçlarına yanıt verecek gelişimi, gelecek nesillerin kendi ihtiyaçlarını karşılama yeteneğinden ödün vermeden yapabilmek” şeklinde tanımlıyor. Hem gelecek nesillerin ihtiyaçlarını hem de gezegenin devamlılığını muhafaza edebilmek için bugünden atılması gereken birçok önemli ve radikal eyleme ihtiyaç var. Enerji üretmek için yenilenebilir kaynakların kullanılması ve temiz enerji üretim sistemlerinin geliştirilmesi de bunlar içinde önemli bir yere sahip.
Yenilenebilir Enerji En Hızlı Büyüyen Sektör
Tahminlere göre 2040 yılında dünyanın enerji talebi bugüne oranla %56 daha fazla olacak. Bu doğrultuda, yenilenebilir enerji kavramı da bugün dünyanın birçok ülkesinde yatırımcılar için cazip gözüken alanlardan biri. İklim ve Enerji Çözümleri Merkezi’nin 2017 verilerine göre dünya üzerinde ısıtma, güç ve ulaşım için küresel olarak tüketilen enerjinin %18’i yenilenebilir kaynaklardan elde ediliyor.
Bu rakamın %40’ı gelişmekte olan ülkelerde biyolojik atıkların konut ısıtma ve yemek pişirme gibi geleneksel tekniklerde kullanımından gelirken; %60’ı biyokütle, jeotermal, güneş, hidro, rüzgar ve biyoyakıt temelli modern yenilenebilir enerji sistemlerini içeriyor. Bu yenilenebilir enerji sistemlerinin küresel elektrik üretimindeki kullanımı 2018 yılında %26,2’lik bir paya sahipti. Bu rakamın da 2040 yılına kadar %45’e ulaşması bekleniyor.
Gidilecek daha uzun bir yol olsa da yenilenebilir enerji sektörünün izlediği gelişim ivmesi de bir o kadar dikkat çekici. Dünyada yenilenebilir enerj sistemlerinin kullanımında önde gelen ülkelerden olan ABD’de; Enerji Bilgi İdaresi’nin (EIA) raporuna göre yenilenebilir enerji 2000-2018 yılları arasında %100’lük bir büyüme göstererek ülkedeki en hızlı büyüyen sektör konumuna ulaştı. Avrupa ülkeleri için de uzun yıllardır kıta politikalarına yön veren sürdürülebilir kalkınma yaklaşımının, en yeni gündemini yenilenebilir enerji dönüşümü oluşturuyor. Bu doğrultuda 2019’da imzalanan ‘European Green Deal’ın en iddialı hedeflerinden biri de 2050 yılına kadar Avrupa’nın, dünyadaki ilk iklim etkisiz kıtası haline gelmesi. Esasen bu politikalar AB üyesi ülkelerde özellikle 2004 yılından beri özenle devam eden bir süreç. Çalışmalar neticesinde 2004’te %9,6 olan yenilenebilir enerji kullanım oranı 2018’de %18,9’a çıkarıldı ve bu alandaki yeni yatırımlarla her geçen yıl daha da artıyor.
Neden Yenilenebilir Enerji?
Sürdürülebilir dönüşümünün en önemli etkeni olan yenilenebilir enerji kaynaklarının hepsi, öncelik alanlarına göre değişen bir kullanım çeşitliliğine sahip. Örneğin jeotermal enerji, konut ısıtma ve pişirme gibi faaliyetlerde tercih edilirken; biyokütle ve güneş enerjisi, alan ve su ısıtmasında; biyoetanol ve biyodizelin ise motorlu taşıt yakıtlarında kullanımları daha yaygın. Ancak bu yenilenebilir enerji kaynaklarının taşıdığı en değerli sürdürülebilir kalkınma niteliği, elektrik enerjisi üretebilmeleri.
Dünyadaki tüm uçak ve otomobillerin neden olduğu karbon salınımından daha fazlasını üreten elektrik santralleri, küresel sera gazı oluşumunun bir numaralı sebebi. Öncelikli olarak kullanılan fosil yakıtlar nedeniyle üretim prosesi esnasında atmosfere çok ciddi miktarda karbondioksit karışıyor ve atık yönetimi uygun bir şekilde yapılmadığı durumlarda da toprak ve su kaynakları kirletiliyor. Etkinin diğer bir sebebi ise bu fosil yakıtların elde edilmesi ve taşınması esnasında, gaz ayrıştırma ve kömür madenciliği gibi faaliyetlerin neden olduğu çevre zararı.
Bu noktada yenilenebilir enerji kaynakları için kullanılan ‘temiz enerji’ kavramının önemi de daha iyi anlaşılabilir. Bu sistemler içinde öne çıkan; minimum veya sıfır karbon salınımı, çevre riski taşımayan atık yönetimi, ülkeler arası yakıt taşımacılığının önüne geçilmesi ve enerji güvenliği gibi nitelikler, sürdürülebilir bir gezegen yaratmanın öncelikli ve kaçınılmaz bir gerekliliği. Ayrıca yenilenebilir enerji üretiminde sistem dahilinde daha fazla iş gücü bulunması, daha çok istihdam, sanayi kolları için ucuz enerji tedariki ve bir ülkenin doğal kaynaklarının korunabilmesi gibi çok geniş bir fayda odağı da yaratıyor.
BiyoEnerji Ateşin Keşfinden Beri Popüler
Tarımsal üretime karşı artan farkındalığa paralel olarak her geçen yıl daha da yayılan ve yatırım alan yenilenebilir enerji kaynaklarından birisi de biyoenerji. Geniş bir tanıma sahip olan biyoenerji, biyokütle olarak adlandırılan bitkisel ve hayvansal atıkların veya spesifik olarak bu faaliyet için yetiştirilen enerji bitkilerinin; elektrik, ısı üretiminde ve motorlu taşıtlarda kullanılabilecek biyoyakıt haline dönüştürülmesini ifade ediyor. Bu geniş tanımı sayesinde biyoenerji, dünyanın en yaygın kullanıma sahip olan yenilenebilir enerji kaynağı. Çünkü teknik olarak ateş yakmak için odun kullanıldığından beri uygulanan bir enerji üretim sistemi. Ayrıca gelişmekte olan ve teknolojik alt yapıya sahip olmayan birçok ülkede de yemek pişirme ve konut ısıtma gibi işlemlerde -binlerce yıldır olduğu gibi- temel yakıt olarak hayvansal ve bitkisel atıklar kullanılıyor.
Bu anlamda biyoenerji kavramını ele alırken, modern ve geleneksel sistemler şeklinde ayrılan iki farklı kategori bulunuyor. Geleneksel kullanım, organik materyallerden oluşan biyokütlenin herhangi bir işlem görmeden yakıt olarak kullanımını ifade ederken; modern sistemler içinde kullanım alanına göre değişen pek çok farklı biyoyakıt türü var. Temel prensip toplanan biyokütlenin, belirli işleme aşamaları sonrasında istenilen teknolojiye uygun bir yakıt formuna dönüştürülmesi. Biyoyakıt adı verilen ve katı, sıvı veya gaz formunda olabilen bu yakıtlar da elektrik üretiminde, ulaşım, ısıtma, soğutma, evsel kullanım veya yüksek ısılı sanayi işlemlerinde değerlendirilebiliyor.
Farklı formlarda elde edilebilen biyoyakıtın dağıtılabilir oluşu, depolama kolaylığı sunması ve geniş bir kullanım alanı bulunması; genellikle yalnızca elektrik üretiminde faydalanılan diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre öne çıkan özelliklerden. Bunun yanı sıra hammadde olarak kullanılan biyokütle kaynaklarının da diğer tüm enerji kaynaklarından daha geniş bir çeşitliğinin olması ve kırsal alanlar için sosyo-ekonomik gelişmeye katkı sağlaması, biyoenerji sistemlerinin dünya üzerindeki dönüştürücü potansiyelinin bir göstergesi.
Ana bileşenleri karbonhidrat bileşikleri olan, bitkisel veya hayvansal kökenli tüm doğal maddeleri biyokütle kaynağı olarak kullanmak mümkün. Diğer bir ifadeyle yüzyıllık dönemden daha kısa sürede yenilenebilen (fosil olmayan), karada ve suda yetişen tüm tarım ve orman bitkileri, hayvansal, endüstriyel (gıda) ve kentsel atıklardan oluşan tüm organik maddeler biyokütle kaynağı olarak kullanılabilir. Bu kaynakların uluslararası sınıflandırması da uygulanacak enerji çevirim yöntemlerine göre birincil katı biyoyakıtlar, sıvı biyoyakıtlar, biyogaz, kentsel ve endüstriyel atıklar şeklinde yapılıyor.
BiyoKütle: Bitkilerde Saklı Enerji
Biyokütle kaynaklarının enerji dönüşümünde bu denli yüksek bir potansiyele sahip oluşunun en önemli sebebi bitkisel ürünlerin içinde depolanmış hâlde bulunan güneş enerjisi. Biyoyakıt tesislerinde uygulanan ısıl işlemlerle bitkilerin fotosentez yoluyla depoladığı bu kimyasal enerjinin ısı olarak açığa çıkması sağlanıyor. Bu nedenle biyokütle üretmek için yapılan enerji ormanları ve enerji tarımı uygulamalarında genellikle; şeker kamışı, sorgum, dallı darı, mısır, kenaf, söğüt ve okaliptüs gibi yüksek fotosentetik kapasiteye sahip veya selülozik ve odunsu bitkiler tercih ediliyor. Uluslararası Enerji Ajansı’nın 2018 verilerine göre dünyada fotosentez yoluyla depolanan enerji miktarı, yıllık küresel enerji tüketiminin 10 katı civarında. Ancak bugün bu enerjinin %1,5‘inden daha azı kullanılabiliyor.
Bu kaynakların taşıdığı bir diğer önemli nitelik ise atık ağırlıklı olan ve biyogaz üretiminde değerlendirilen biyokütledeki yanıcı gaz oranları. Bu tip biyokütle kaynakları, biyogaz üretiminin temel prensibi olan anaerobik (oksijensiz ortamda) fermantasyon ile ayrıştırdığında ortaya yüksek miktarda metan ve karbondioksit salınıyor. Ayrıştırma işlemi sonrasında ise bu gazlar %60 metan ve %40 karbondioksit olmak üzere biyogazın ana bileşenlerini oluşturuyor. Yapısı gereği doğalgaza alternatif bir gaz niteliği taşıyan biyogaz, bu sayede LPG veya doğalgaz gibi yakıtların kullanıldığı her alanda kullanılabiliyor. Dünyada üretilen biyogazın üçte ikisinin elektrik üretiminde kullanıldığını gösteren Uluslararası Enerji Ajansı 2018 verilerine göre bugün dünya çapında biyogazla çalışan elektrik tesislerinin 18 GWh üretim kapasitesi var. Bu tesislerin çoğu da Almanya, ABD ve Birleşik Krallık’ta bulunuyor.
Termo ve Biyokimyasal Prosesler
Biyoenerji tesislerinin en yaygın kullanımı, diğer tüm yenilenebilir enerji kaynaklarında olduğu gibi elektrik enerjisi üretmek. Bu faaliyet doğrultusunda, hidroelektrik ve rüzgardan sonra elektrik üretimindeki en büyük üçüncü yenilenebilir enerji kaynağı olan biyokütleden 2019 yılında 589 TWh elektrik enerjisi üretildi. Diğer kaynaklara göre hem ekonomik hem de çevresel fayda odaklı çalışan bu tesislerin sayısı da her geçen gün artıyor. Bugün ABD, Brezilya, Çin, Hindistan, Almanya ve İsveç dünyanın önde gelen biyoenerji üreticisi ülkeleri konumunda. Özellikle Çin, Hindistan ve İngiltere’de son yıllarda yapılan yatırımlar, dünyadaki biyoenerji kapasitesi genişlemesinin yarısından fazlasını oluşturdu. Türkiye’nin ise 2018 elektrik enerjisi üretimi %68 fosil yakıtlardan, %32 yenilenebilir enerji kaynaklarından gerçekleştirilirken; biyokütlenin yenilenebilir kaynaklar içindeki payı %2,75; toplam elektrik üretimindeki payı ise %0,88 olarak kaydedildi.
Biyokütlenin ısı veya elektrik üretmek için sabit biyoenerjiye yani biyoyakıta dönüştürülmesinde kullanılan pek çok farklı operasyon ve tesis türü bulunuyor. Bu dönüşüm yöntemleri içinde doğrudan yakma, gazlaştırma, piroliz ve birlikte yakma (fosil yakıtlarla) teknikleri termokimyasal; anaerobik çürütme ise biyokimyasal tekniklerin en yaygın olanları. Anaerobik çürütme işlemi yalnızca biyogaz üretiminde kullanılırken, biyokütleye farklı süreçler sonunda ısıl işlem uygulanması olarak özetlenebilecek termokimyasal teknikler hem biyogaz hem de elektrik enerjisi üretmek için kullanılabiliyor, işlem sonucu elde edilen yakıtın, yüksek ısı ve basınçta buhar üreten bir kazanı ateşlemesi ve daha sonra bu buharın türbinlere yönlendirilmesi elektrik üretiminin temel prensibi. Gazlaştırma ve piroliz gibi daha kompleks tekniklerde ise biyokütle, sınırlandırılmış oksijenli bir ortamda farklı enerji formlarına çevrilerek biyoyağ ve biyogaz sentezleniyor. Bu noktada gazlaştırma tekniği sonrası ortaya çıkan biyokütle külleri, biyoyakıt işleme tekniklerinin katma değerli yan ürün çeşitliliğine güzel bir örnek olarak gösterilebilir. Kullanılan biyokütlenin kimyasal özelliklerine göre farklılık gösterebilen bu küller, yapılan proses sayesinde toprak verimliliğine son derece faydalı bir ürün olan biyokömüre dönüşüyor.
Diğer yenilenebilir enerji kaynaklarından farklı olarak biyokütlenin işlenmesi, atmosfere karbondioksit salınımına neden olan bir işlem. Ancak yine de AB ve BM yasal çerçevelerinde yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak sınıflandırılıyor. Çünkü esasen yapılan işlem karbondioksitin düzenli dönüşümü. Biyokütlenin yakıldığında ortaya çıkan karbondioksit miktarı, biyokütle olarak kullanılan bitkilerin yaşamları boyunca absorbe ettiği karbondioksit miktarından daha fazla değil. Ekstra bir karbon salınımı yaşanmadığı için de biyoenerji sistemleri ‘nötr karbon’ olarak değerlendiriliyor. Bu nedenle biyokütle üretiminin en hassas aşaması, bitkilerin yaşam döngüsünün ekolojik dengeye uygun olması.
Enerji üretiminde biyokütle kullanımı yenilenebilir, düşük ve nötr karbonlu enerji sistemleri oluşturulmasında çok ciddi bir potansiyele sahip. Daha az çevresel etkiye sahip biyokütle üretim teknikleri geliştirildiğinde, bu potansiyelin artması ve küresel enerji talebinin çok büyük bir kısmının sadece biyokütleden karşılanması ihtimali de çok yüksek. Üstelik diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre hiçbir zaman kaynak sıkıntısı görülmeyecek bir sistem. Atık kaynakların bir sonu gelmeyeceği gibi enerji tarımı sayesinde yetiştirilen biyokütle ile de rüzgar ve güneş enerjisinin aksine, sürekli ve programlı bir kaynak üretimi sağlanabilir. Ayrıca biyokütle kullanımının en önemli artısı, ülke ve toplumlara diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre çok yönlü bir fayda sağlaması.
Bu nedenle biyoenerjiyi sadece enerji sektörünün bir parçası olarak ele almamak daha doğru bir yaklaşım. Çünkü uygulanan hemen her teknikte dolaylı bir fayda veya farklı bir yan ürün elde ediliyor. Örneğin biyogaz üretiminde, atık biyokütleden elde edilen metan ve karbondioksit ayrıştırılması, bu gazların atmosfere salınmak yerine, faydalı yakıta dönüşümünü sağlıyor. Bu noktada bir diğer faydalı etkiyi de atık yönetiminde görmek mümkün. Hem tarımsal hem de kentsel atıkların bertaraf edilmesi problemi bugün en ciddi çevresel tehditlerden biri iken, yapılan işlem sayesinde enerji üretiminin bir adımı haline geliyor. Ayrıca biyogaz üretiminde kullanılan ve çoğunluğu hayvansal atıktan oluşan biyokütleye yapılan prosesin bir sonucu da yan ürün olarak fermente gübre elde edilmesi, içindeki patojenlerden ve kokudan tamamen arınmış olan bu gübre, karbon-azot oranı açısından da piyasa gübrelerinden çok daha faydalı.
Temiz Enerji İstihdam Oluşturuyor
Bugün yenilenebilir enerji dönüşümü, küresel gündemin en önemli maddelerinden biri halinde ve neredeyse 80’li yıllardan beri de güncelliğini koruyan bir konu. Ancak aradan geçen yıllara rağmen fosil yakıt tüketiminde henüz kayda değer bir düşüş yaşanmadı. Uluslararası Enerji Ajansı verilerine göre fosil yakıtların 1990 yılı dünya toplam birincil enerji arzındaki %82,1’lik payı, 2017 yılında da tam olarak aynı oranda seyrediyor. Üstelik sürdürülebilir kalkınma akımının bir getirisi olarak artışta olan yenilenebilir enerji kaynaklarının arzı, 2016-2019 arasında fosil yakıtların birincil enerji olarak arzının gerisine düştü.
Fosil yakıtlar karşısındaki payı henüz çok küçük olsa da sürdürülebilir kalkınma politikalarında önemli bir yere sahip olan temiz enerji, yatırımcılar için hâlâ çok cazip bir alan. Her şeyden önce küresel bir gereklilik arz etmesi ve pek çok ülkenin sabit alım garantisi, vergi muafiyeti ve çeşitli sübvansiyonlar vermesi sayesinde bu alandaki tesislerin sayısı da artıyor. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında en geniş kullanım oranına sahip olan biyoenerji de bu süreçte geniş bir yatırım ve istihdam alanı oluşturdu. Bunun bir parçasını sayıları her geçen yıl artan biyoenerji santral yatırımları ve bu tesislerdeki istihdam oluştururken, çok daha büyük bir kısmı da biyokütle üretiminden kaynaklanıyor. 2018 tahminlerine göre küresel yenilenebilir enerji istihdamının 3’te 1’ini, tüm üretim aşamaları dahilinde 3,2 milyon kişi ile biyoenerji sağlıyor. Bu iş gücünün en yoğun olduğu aşama ise hammadde üretimi.
Enerji Dolu Üretim: BiyoKütle Yetiştiriciliği
Modern biyoenerji kavramının ortaya çıkmasıyla, kaynakları ağırlıklı olarak tarımsal ürünlere dayalı olan yeni bir enerji sektörü doğdu. Bu oluşumu takiben de kaynak teminini karşılamak için yeni bir tarımsal üretim biçimi: Enerji tarımı veya biyokütle yetiştiriciliği. Ormancılık ve tarıma dayalı bu yetiştiricilik türünde temel faaliyet, fotosentez yoluyla üretim süreci boyunca güneş enerjisi depolayacak bitkiler yetiştirmek. Enerji bitkileri olarak adlandırılan bu bitkilerin çeşitliliği de hedeflenen biyoyakıt türüne göre değişiyor. Kanola, soya, aspir, ayçiçeği gibi yağlı tohum bitkileri biyodizel; mısır, patates, buğday, tatlı sorgum, şeker pancarı gibi nişasta ve şeker oranı yüksek bitkiler de biyoetanol üretiminde değerlendiriliyor. Katı biyokütle ise tüm bitkisel materyallerden ve tarımsal atıklardan elde edilebiliyor. Ancak spesifik olarak katı biyokütle amaçlı üretimde daha çok selülozik, odunsu bitkiler ile 3-5 yıllık kısa döngülerde büyüyen söğüt ve kavak gibi ağaç türleri yetiştiriliyor.
Biyoenerji sistemlerinin bir getirisi olan bu faaliyetlerle, tarımsal üretim alanında da önemli bir gelir ve istihdam kaynağı yaratılıyor. Bu anlamda yerel üretimin, yerel iş imkânlarının, imalat sanayiinin gelişimine ve kırsal kalkınma hedeflerinde faydalı bir durum. Tarımsal faaliyet açısından sağlanan avantajlardan bir diğeri de enerji bitkisi potansiyeli taşıyan birçok bitkinin, verimsiz arazilerde de yetiştirilebilmesi. Genellikle katı biyoyakıt olarak değerlendirilen ve yüksek fotosentez kapasiteleri nedeniyle ‘C4’ sınıfı olarak geçen filotu, dallı darı veya sorgum gibi otlar bu bitkilerden bazıları.
Enerji bitkilerinin yanı sıra gıda amaçlı üretimde oluşan bitkisel ve hayvansal atıklarla birlikte tarım sektörünün küresel biyoenerji arzına katkısı %10 seviyelerinde gözüküyor. Bu düşük oranın en önemli sebebi, birincil katı biyoyakıtların ve kentsel atıkların biyokütle olarak daha fazla tercih dönüştürülmesi. Dünya Biyoenerji Birliği’nin yayınladığı Global Biyoenerji Kullanımı istatistikleri’ne göre bugün küresel biyoyakıt kullanımı 1,3 milyar TEP’lik (Ton eşdeğer petrol) bir değere sahip. Birincil katı biyoyakıtlar bu kullanımda %86’lık oranla en yüksek payı oluşturuyor. Diğer kullanım oranları ise %7 ile sıvı biyoyakıtlara ve her biri %2-3’er oranda eşit paya sahip şekilde biyogaza ve kentsel/ endüstriyel atıklara ait.
Elbette tarım sektörünün katkı potansiyeli, bitkisel atık üretmekten daha fazla olabilir. Ancak bu senaryo en çok da biyoenerji sistemlerinin yayılması ile alakalı bir durum. Bugünkü tabloda ise enerji tarımı üretiminin en çok değerlendirildiği alan sıvı biyoyakıtlar. Motorlu taşıtlar için iyi bir yakıt alternatifi sunan sıvı biyoyakıtlar, yakıt arz güvenliğinin sağlanması noktasında da ciddi bir çevresel fayda sağlıyor. Yıllık 1,8 milyon ton rakamıyla en çok yetiştirilen enerji bitkisi şeker kamışı ise sıvı biyoyakıtlarda en fazla kullanılan hammadde kaynağını oluşturuyor. Bu rakamın 768 bin tonluk kısmı Brezilya’da, 384 bin tonu ise Hindistan’da üretiliyor. 1,6 milyon tonluk üretimiyle mısır ise ikinci en önemli enerji bitkisi. Bu üretimin %50’sinden fazlası ise yalnızca ABD’de gerçekleşiyor.
İçeriğinde şeker bulunan bu iki ürün de biyoetanol üretiminde kullanılıyor. Yıllık ortalama 138 milyar litre olan küresel sıvı biyoyakıt üretiminde biyoetanolün payı %62 seviyelerinde gerçekleşiyor. Bir diğer önemli sıvı biyoyakıt olan biyodizelde ise toplam üretimin %44’ü başta Almanya olmak üzere Avrupa’da, %37’si de Güney Amerika’da gerçekleşiyor. Yağlı tohum bitkilerinden transesterifikasyon yöntemi ile üretilen biyodizel santrallerinde en çok kullanılan enerji bitkisi ise kanola.
Biyoenerji ürünlerinin dünyadaki üretim ve tüketim çeşitliliğini veya tercih edilme oranlarını etkileyen birçok parametre mevcut. Biyokütle potansiyeli, enerji arzı, coğrafi ve iklimsel özellikler, çevresel farkındalık ve refah seviyeleri bunlardan başlıcaları. Bu açıdan pek çok küresel istatistikte yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde biyokütle oranı en yüksek bölgelerin Asya ve Afrika kıtaları olduğu gözükse de bu veriler, teknolojik alt yapıya sahip olmayan ülkelerdeki yakacak odun ve odun kömürünün yaygın kullanımından kaynaklanıyor.
Modern biyoenerji kaynaklarının en yaygın kullanımlarından olan, doğrudan yakma ile elektrik üretimlerine bakıldığında ise ilk 3 sıradaki ülkeler, küresel ekonominin etkin aktörlerinden Çin (16 bin MW), Brezilya (15 bin MW) ve ABD (12 bin MW). Brezilya ve ABD ayrıca elektrik üretimi yerine ulaşım sektörünün ihtiyaçlarına hitap eden sıvı biyoyakıt pazarını da domine ediyor. Dünyadaki toplam biyoetanol üretiminin %87’si bu iki ülkeye ait. Biyokütlenin diğer bir yaygın kullanımı olan biyogaz, atık yakma ve gazlaştırma tekniklerinde ise liderlik Avrupa’da. En az 3’te 2’si Almanya’da olmak üzere kıta genelinde 20 binin üzerinde biyogaz tesisi bulunuyor. Kentsel atıkların gazlaştırılarak elektrik enerjisine dönüşümünde küresel üretimin yarısı bu tesislerde yapılıyor.
Değerlendirilemeyen Potansiyeller
Yenilenebilir enerji kaynaklarına karşı farkındalık Türkiye’de de yeni enerji politikaları ve özel yatırımlar sayesinde şekilleniyor. Biyokütle potansiyelinin enerji üretiminde değerlendirilmesi de bu akımın önemli bir parçası. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü’nün hazırladığı Türkiye Biyokütle Enerjisi Potansiyeli Atlası (BEPA) adlı uygulamaya göre Türkiye’de biyogazdan 20 bin GWh, biyokütleden ise 100 bin 18 GWh elektrik üretme potansiyeli bulunuyor. Ayrıca biyodizel işleme lisansı sahibi firma sayısının 8, biyoetanol işleme lisansı sahibi firma sayısının 5, biyokütle kaynaklı elektrik üretim santrali sayısının ise 199 olduğu ve ülke çapındaki bitkisel, hayvansal, kentsel ve orman atıklarının toplam enerji eşdeğerinin de 34 milyon TEP/yıl olduğu da verilen bilgiler arasında.
| Atık Türü | Tarlada Bulunma Şekli | Erişilebilir Üretim Miktarı (ton/yıl) | Birim Isıl Değeri (MJ/kg) | Toplam Isıl Değeri (GWh) |
| Ayçiçeği Kafası | Yığın | 1.675.410 | 14,50 | 6.753 |
| Mısır Koçanı | Yığın | 898.695 | 17,70 | 4.422 |
| Mısır Yaprağı | Yığın | 249.638 | 17,40 | 1.207 |
| Pirinç Yaprağı | Yığın | 219.439 | 13,50 | 823 |
Ancak tüm bu potansiyelin yanında 2018 üretim verilerine bakıldığında, 303 bin 625 GWh (26 milyon TEP/yıl) olarak gerçekleşen elektrik üretiminde kömür ağırlıklı olan fosil yakıtların payının 113 bin 249 GWh, biyokütle ve atıkların toplam payının ise 2 bin 659 GWh olduğu görülüyor. Yani Türkiye, kullanım alanları ve tesis durumuna göre mevcut biyokütle dönüşüm potansiyelini %78-90 arası bir oranda değerlendiremiyor. Tarım ve hayvancılık faaliyetleri açısından dünyanın en büyük üreticilerinden biri olan Türkiye, bu avantajın sağlamış olduğu ürün deseni sayesinde yüksek miktarda ve çeşitlilikte biyoyakıt üretim potansiyeline sahip. Ancak bu potansiyel enerjiyi ortaya çıkarabilecek doğru teknolojileri geliştirmek konusunda ciddi eksiklikler var.
BEPA verilerine göre ülkedeki tarımsal üretim sonucu her yıl ortaya çıkan atık ve kurutulmuş bitki artıklarının yıllık miktarı 62 milyon tonun üzerinde. Bu rakamın biyokütle olarak işlenmesi ile elde edilebilecek elektrik enerjisi miktarı ise 25 milyon TEP/yıl. Yani yaklaşık olarak 2018’de ülkedeki tüm enerji kaynaklarının kullanımı ile üretilen enerjiyi, yalnızca bitkisel atıklardan sağlamak mümkün. Ancak maalesef ‘sürdürülebilirlik yerine ithalat’ yaklaşımı enerji kaynakları için de geçerli. Enerji politikalarında yenilenebilir kaynaklarına yönelmektense, her yıl yurt dışından ortalama 50-60 milyon dolar karşılığında elektrik enerjisi satın alınıyor.
Ülke tarımının temelini oluşturan buğday, arpa, tütün, pamuk ve çeltik gibi tarla bitkileri bu kaybolan potansiyelin en iyi örnekleri. Geniş bir üretim miktarına sahip bu ürünlerden her yıl 46 milyon ton kadar bitkisel atık meydana geliyor. Kontrolsüz şekilde tarlada bırakılan, yakılan veya çürümeye bırakılan bu atıkların çevreye ve tarım arazilerine verdikleri zararın yanı sıra, enerji potansiyelleri ise yaklaşık 20 milyon TEP/yıl. Elbette bu çok boyutlu kaynak kaybının nedeni yalnızca üretici bilinçsizliği değil. Asıl problem arazide dağınık haldeki bu kaynakları toplayabilecek tarımsal aletlerin kullanımı ve nakliyesi gibi konularda yaşanıyor. Sürekli girdi maliyetleri ile mücadele eden üreticilerin bu konuda bir yatırım, teşvik veya politika yönlendirmesi olmadan, üretim süreçlerine yeni bir masraf kalemi daha eklemeleri pek olası değil. Kısacası her ne kadar kaynak potansiyeli yüksek olsa da kaynaklara erişim noktasında yeni çözümlere ihtiyaç var. Ek olarak, verim potansiyelinin altında kullanılan diğer biyokütle kaynakları da sırasıyla; bitkisel ve hayvansal atıklar, orman atıkları ve kentsel atıklardan oluşuyor. Yani kentsel atıklar ve bunların ayrıştırıldığı çöp gazı (LFG) tesisleri, Türkiye’deki biyokütle enerjisinin en yaygın kullanıldığı alan. Önceleri çoğunlukla belediyelerin işlettiği çöp ayrıştırma dönüşümü santrallerinin temsil ettiği bu grup, son yıllarda Samsun, Afyon ve Balıkesir gibi şehirlerde yapılan özel yatırımlarla etkisini arttırdı. Türkiye’nin kurulu biyoenerji gücünün %40’ını temsil eden bu tesislerin yıllık elektrik üretimine katkısı ise 2 bin 636 GWh.
En çok gelecek vaat eden enerji türlerinden olan sıvı biyoyakıt üretimi de maalesef Türkiye için verim potansiyeli ile değerlendirilemeyen başka bir kaynak, ilginç olan bir diğer nokta da Türkiye’nin biyodizel ile ilgili çalışmalara dünyanın birçok ülkesinden çok önce başlamış olması. ‘Yakıt alkolü’ adıyla ilk kez 1931 yılındaki Ziraat Kongresi’nde dile getirildikten sonra “Bitkisel Yağların (biyodizel) Tarım Traktörlerinde Kullanımı’ adlı ilk çalışma, 1934 yılında Atatürk Orman Çiftliği’nde gerçekleştirilmiş. Ardından çalışmaların ardından 2000’li yıllara kadar Türkiye’de biyodizel hakkında yürütülen başka bir çalışma da yok.
Elbette aradan geçen zaman içinde, kaynakları daha sınırlı olmasına rağmen bu alana yatırım yapan AB ülkeleri bugün küresel biyodizel pazarının lideri konumunda. Türkiye’de ise son yıllarda başlayan bir akımla yeniden enerji tarımının gündemine geldi biyodizel. Ancak küresel pazar hakimiyeti için atılması gereken çok adım var. Öncelikle bu yönelimin üreticiler için cazip hale getirilmesi ve gıda tarımına elverişli olmayan arazilerde enerji bitkileri yetiştiriciliğinin teşvik edilmesi gerekiyor, işlemin sanayi kolunda ise biyodizele uygulanan yüksek ÖTV ve ihtiyaç duyulan hammaddenin büyük oranda ithal oluşu, üretim maliyetlerini arttırarak yatırımcıların çekinmesine neden oluyor. Yüksek yatırım maliyetlerinin bir diğer sonucu da sektördeki işletmelerin kayıt dışı ve düşük standartlı biyodizel üretimine yönelmesi oldu.
Ancak biyodizelde yaşanan hammadde sıkıntısı diğer bir sıvı biyoyakıt olan biyoetanol üretiminin de önünü açtı denebilir. Türkiye’de ağırlıklı olarak şeker pancarından elde edilse de patates, melas, buğday ve artıkları, mısır ve koçanı veya çimen gibi lignoselülozik materyaller de başlıca hammadde kaynakları. Biyoetanol, motorlu taşıtlarda alternatif bir yakıt olmasının yanı sıra benzinle karıştırılarak da kullanılabiliyor. Türkiye’de bir miktarı kozmetik ve sanayide değerlendirilirken, ağırlıkla kullanıldığı alan ithal benzinlerin harmanlanması. EPDK kararı gereği ile ithal edilen benzin türlerine yerli tarım ürünlerinden üretilmiş etanolün harmanlanması zorunluluğu var.
Enerji Dönüşümünden Faydalanabilmek
Son 200 yıldan kısa bir sürede fosil yakıtların birincil enerji kaynağı olarak dünya çapında tüketilmesi, gezegenin doğal kaynaklarının üçte birinin; ormanların %12’sinin, okyanuslardaki biyolojik çeşitliliğin üçte birinin; tatlı sulardakinin biyolojik çeşitliliğin ise %50’sinin yok olmasının tek sebebi. Üstelik sorumlu oldukları tüm bu olumsuzlukların yanında bir diğer dezavantajları da yenilenemiyor olmaları. Elbette enerji dönüşümü konusuna yapılacak yaklaşımın ilk odak noktası fosil yakıtların yol açtığı çevre zararının önüne geçmek olmalı. Ancak enerji kaynaklarının hızlı bir şekilde tükenmeye başlaması da son derece gerçek bir problem haline geldi. Birçok çevre ajansı, uluslararası dernekler hatta petrol şirketleri tarafından yapılan tahminlerde, 2060 veya 2070 yılına kadar önce petrol, birkaç yıl sonra da kömür ve doğalgaz kaynaklarına dair bilinen tüm rezervlerin tükeneceği öngörülüyor. Bu sırada sayısız canlının hayatını ve birçok iş kolunu tehdit eden küresel ısınma konusunda da kayda değer bir adım atılmış değil. Geçtiğimiz yıl IPCC tarafından 52 ülkeden bir araya getirilen 103 bilim insanı, 6 binin üzerinde bilimsel çalışmayı inceleyerek iklim krizi hakkında şimdiye kadarki en kapsamlı ve şüphesiz en moral bozucu raporu oluşturdu. Gezegenin sanayileşme öncesi ortalamalara göre 1°C ısınmış olduğu belirten raporda, yalnızca 1,5°C daha ısınma yaşanırsa geri dönüşü mümkün olmayan bir yıkımla yüz yüze kalınacağı belirtiliyor.
Bu sınırı geçmemek için küresel sera gazı salınmalarının 2050 yılında net sıfır salınıma ulaşması şart ve eğer sera gazı salınmaları bugünkü gibi devam ederse 2030-2052 yılları arasında bu sınır geçilecek. Bu güncel probleme çözüm arayan pek çok gelişmiş ülke, günlük hayatın her alanında sürdürülebilirlik odağında bir değişim peşinde. Belki en radikal değişimin yaşanacağı alan ise kuşkusuz enerji kaynakları. Dünyanın birçok ülkesinde olduğu gibi Türkiye’de de fosil yakıtlar, enerji arzındaki birincil kaynakları oluşturuyor. Ancak iklimsel değişimler ve çevre felaketlerini takip eden kısa bir süre içinde fosil yakıtların hiçbir ülkenin enerji açığını kapatamayacağı da aşikâr. Bu anlamda yenilenebilir enerji kaynaklarının çeşitliliği açısından oldukça elverişli olan bir coğrafyanın bu modern dönüşümde geç kaldığı bile söylenebilir. Söz konusu dönüşüm teknikleri içinde öne çıkan biyoenerji, Türkiye’nin öz kaynaklarına, sanayi ve ekonomisine sağlayabilecek pek çok fayda barındırıyor. Özellikle bitkisel ve hayvansal atıkların değerlendirilmesiyle sağlanabilecek katma değer hem sektörler arası bir kalkınma hem de uluslararası bir hâkimiyet getirebilir.
