Dekarbonizasyonun sağlanması: Net sıfır nasıl elde edilebilir?
BM liderliğindeki Paris Anlaşması, dünyanın dikkatini, küresel ekonominin ‘dekarbonize edilmesi’ ihtiyacına odakladı. Fakat dekarbonizasyon nedir ve elde edilebilir mi?
Fady Jameel, Başkan Vekili ve Yönetim Kurulu Başkan Yardımcısı, Abdul Latif Jameel.
Basit bir ifadeyle, dekarbonizasyon, küresel ekonomimizi işleten faaliyetlerde sera gazı emisyonlarının (temel olarak karbon dioksit (CO2), metan (CH4) ve diğerleri) azaltılması veya ideal olarak yok edilmesi anlamına geliyor.
Paris Anlaşması’na göre amaç, dünyadaki sera gazı (GHG – greenhouse gas) emisyonlarını 1990’daki seviyelerin yarısına düşürmektir. Bu zorlu hedefe ulaşmak için, insan etkinliği tarafından salınan sera gazı miktarını, yüzyılın sonuna kadar net sıfır emisyon hedefi ile, ağaçların, toprağın ve okyanusların doğal olarak emebileceği seviyelere düşürmek gerekiyor.
Bu ise yakın zamanda gerçekleşmeyecek bir dönüşüm. Dünya Meteoroloji Örgütü’nün son araştırmaları (WMO), iklim değişikliğinin hızının arttığını, son beş yılın (2015-2019) rekorda en sıcak yıllar olduğunu belirten veriler olduğunu göstermektedir[1].
Aynı dönemde, CO2 emisyonları rekor düzeylerde yükselirken, deniz seviyesindeki yükseliş hızı önemli ölçüde artmıştır. Gerçek şu ki, önde gelen bilim insanlarının ve gazetecilerin oluşturduğu bağımsız bir kar amacı gütmeyen kuruluş olan Climate Central‘ın son zamanlarda yayınladığı verilere göre, neredeyse 300 milyon kişi 2050’ye kadar her yıl gerçekleşecek sellerle yaşamak zorunda kalabilir ve bu sayı 2100’e kadar 640 milyona ulaşabilir[2].
Dekarbonizasyon ne derece başarılabilir?
Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, iklim değişikliğinin aciliyeti ve ağırlığı göz önüne alındığında, küresel bir dekarbonize ekonomiye geçiş için gereken büyük değişikliklerin ekonomilerimiz ve toplumlarımız üzerinde önemli bir etkisi olacaktır.
Yüksek kaliteli, daha sürdürülebilir mesleklere geçişi sağlamak için, hükümetlerin, tüm endüstrilerin iş gücünü yeniden düzenlemeye öncelik vermeleri gerekecektir. Bu, hem merkezi hükümetlerden hem de iş dünyasından öngörü, yatırım ve taahhüt gerektirir.
Kamu harcamaları ve ekonomik politikalar, hassas ve düşük gelirli tüketicilerin (örneğin halihazırda yakıt fakirliği olan insanlar) dekarbonizasyon önlemlerinden orantısız bir şekilde etkilenmemesini sağlamalıdır.
Ulusal başarı tanımımızı yeniden yapmamız gerekebilir. Örneğin sürekli ve yıllık GSYİH büyümesi, bu yeni, karbonsuzlaştırılmış dünyada gerçek bir başarı göstergesi midir?
Zorluklar nelerdir?
Sera gazı emisyonlarının en büyük kaynağı kömür, doğalgaz ve petrol ürünleri gibi fosil yakıtların yanmasıdır. Bu yakıtlar, ulaşım, üretim, inşaat, ev içi kullanım ve işletmeler için küresel olarak kullanılan enerjinin yüzde 85’ini sağlıyor.
Bu tablo dünya genelinde büyük ölçüde değişmekle birlikte, bazı endüstriler fosil yakıtlara olan bu bağımlılığı ele alma konusunda şimdiden cesaret verici bir ilerleme kaydediyor. Diğerleri içinse, gerçek bir ilerleme kaydedilmesi gerekiyorsa, eylemin bir vites artırılması gerekir.
Yeşil güç
Dekarbonizasyon tartışmasının tam merkezinde elektrik enerjisi sektörü var. Fosil yakıtların yaklaşık üçte biri, elektrik üretmek için, kömür ve gazla çalışan elektrik santralleri biçiminde kullanılır; bu, emisyonları düşürmek için önemli ölçüde daha düşük (veya sıfır) emisyonlu enerji santrallerinin çalışmaya başlaması ve en kısa sürede çalışması gerektiği anlamına gelir. rakam.
Bu izi takip eden çok sayıda ülke neyin mümkün olduğunu çoktan gösteriyor. Örneğin Kosta Rika, 2019’un çoğunluğunda tüm elektriğini yenilenebilir kaynaklardan üretti ve 2021 yılına kadar tamamen karbon nötr olmayı hedefliyor. İzlanda ise elektriğinin neredeyse tamamını 2015 yılından beri jeotermal enerji gibi yenilenebilir kaynaklardan üretiyor. Bol miktarda hidroelektrik gücüne sahip olan İsveç, ülkenin enerji karışımındaki yenilenebilir kaynakların oranını yüzde 52’ye çıkardı.
Avustralya da büyük adımlar attı. Son derece başarılı olan yenilenebilir enerji programı, önümüzdeki üç yıl içinde sera gazı emisyonlarında yüzde 4’lük bir azalmaya katkıda bulunacak. Abdul Latif Jameel Energy’nin bir parçası olan Fotowatio Renewable Ventures’ın (FRV) önemli bir rol oynadığını söylemekten gurur duyuyorum. FRV, Avustralya’daki altı güneş projesinde yer almaktadır ve 2012’den bu yana ülkenin yenilenebilir enerji sektöründe 700 milyon ABD dolarının üzerinde yatırım yapmıştır.
Ana yenilenebilir enerji kaynaklarından bir diğeri olan rüzgar enerjisi, küresel enerji üretimine şimdiden büyük bir katkı yapıyor ve dekarbonizasyon gündeminin bir parçası olarak bu üretime daha fazla katkıda bulunma potansiyeli var.
IRENA‘nın son verileri[3]ne göre, karada ve denizde kurulu küresel rüzgar üretim kapasitesi, son 20 yılda yaklaşık 75 kat artmış, 1997’de 7,5 gigawatttan (GW) 2018’e kadar 564 GW’a çıkmıştır.
Geçmişte, rüzgar enerjisi santrallerinin verimliliği, türbinlerin kendi performanslarıyla sınırlandırılmıştı. Ancak daha güçlü türbinler ve O-Wind Turbine gibi yenilikçi teknolojiler, rüzgar gücünü yeni yüksekliklere taşıyabilir. Sabit bir eksende oturan geometrik deliklere sahip bir küre olarak tasarlanan O-Wind Turbine, rüzgar herhangi bir yönden vurduğunda, geleneksel bir türbin gibi rüzgara karşı durması gerekmeden döner. Tahmin edilemeyen rüzgar tüneli etkisinin geleneksel türbinleri işe yaramaz hale getirdiği şehirler ve yerleşim alanları için idealdir ve karbonu başarılı bir şekilde gidermek için gerekli olacak yenilikçi düşünce tarzına somut bir örnektir.
Depolama problemini çözme
Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları dekarbonize bir ekonominin merkezinde yer alırken, mükemmel bir çözüm değildir. Rüzgar düşerse veya güneş parlamazsa, en verimli enerji santrali bile enerji üretmek için mücadele eder.
Bu, son yılların en heyecan verici teknolojik gelişmelerinden birinin, dekarbonizasyon çabalarında – endüstriyel ölçekte, merkezi olmayan batarya depolamasında – değişiklik yaratabileceği bir nokta.
Koşullar güneş enerjisi veya rüzgar enerjisi üretimi için uygun olmadığında, bataryalar otomatik olarak devreye girer ve şebekeye kesintisiz yenilenebilir enerji aktarımı sağlar.
Şili’deki öncü bir FRV gelişimi, bataryaların dekarbonizasyona yardımcı olma potansiyelini gösterme yolunda öncüdür. 540 GW/h hibrit güneş-rüzgar enerjisi projesi, hava koşullarından bağımsız olarak haftanın yedi günü, günde 24 saat yenilenebilir güç sağlamasına olanak tanıyan entegre batarya depolama yeteneklerine sahip olacak.
Benzer yenilikler, Japonya’da Tokyu Land Corp, Mitsubishi UFJ Lease ve Finans ve Green Power Development Corporation’ın Hokkaido’da 25 MW/h lityum iyon bataryalı 92 MW’lık güneş enerjisi santrali kurduğu proje dahil, dünyanın her yerinde yenilenebilir enerji projelerinin sürdürülebilirliğini dönüştürüyor[4].
Harekete devam
Her türlü ulaştırma sistemi – uçuşlar, nakliye, trenler ve arabalar – CO2 emisyonlarına neen olan diğer önemli noktalardır. Örneğin ulaştırma, AB’nin sera gazı emisyonlarının yüzde 72’sini oluşturuyor.[5] Ancak buradaki ilerleme de cesaret verici.
Dünyanın dört bir yanındaki hükümetler, yolcuları ve yükleri daha düşük karbon emisyonlu (tren, otobüs ve gemi gibi) taşıma modlarına kaydırmaya ve fosil yakıtları düşük karbonlu elektrik, hidrojen ve sentetik yakıtlar gibi daha sürdürülebilir enerji kaynaklarıyla değiştirmeye çalışıyor.
Çok düşük emisyonlu bir bölge (ULEZ – ultra-low emissions zone) şu anda Londra’nın merkezinde 7/24, yılda 365 gün çalışıyor. Londra merkezini 2025 yılına kadar “sıfır emisyon” bölgesi haline getirme planları doğrultusunda, kamyon ve yolcu otobüsleri gibi ULEZ uyumlu olmayan araç şoförleri, büyük para cezaları ödemek zorunda. Benzer şekilde, Paris ve Roma, hafta içi her gün 2024 yılına kadar planlanan tüm şehirlerde yasaklanan caddelerde yüksek kirletici araçları kısıtladı ve dünyadaki pek çok şehir de benzer planları uyguluyor ya da uygulamaya koymayı düşünüyor.
Elektrikli araçlar (EV’ler) ve hibrit araçlar, dekarbonize mobilite sistemlerine geçişte önemli rol oynamaktadır. Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyine göre, dünyada yaklaşık 5 milyon EV var ve bunların yaklaşık 2 milyonu 2018’de satıldı. Bu, halen yıllık binek araçların (yaklaşık 90 milyon araç) yıllık küresel satışlarının nispeten küçük bir yüzdesidir ancak hızla artmaktadır.
Toyota, Tesla ve ayrıca Abdul Latif Jameel’in büyük bir yatırımcısı olduğu RIVIAN, hibrit ve elektrikli araçların sınırlarını küresel düzeyde ilerletmeye devam ediyor. EV’lerin 2024 yılına kadar tüm yeni araç satışlarının yüzde 10’unu oluşturması beklenirken, 2020’de dünya çapında 4 milyon adet satışın on yıl içinde 21 milyona çıkması bekleniyor[6].
Gelişmiş performans, daha iyi tasarım, şarj noktası ağlarının hızlı bir şekilde genişlemesi, vergi teşvikleri ve daha rekabetçi fiyatlandırma kombinasyonunun, EV’lerin sonunda yeni otomobil alıcıları için varsayılan seçenek haline getirmesi bekleniyor.
Hidrojenden yararlanmak
EV’lerin artan popülaritesi son derece cesaret vericidir ancak fosil yakıtla çalışan elektrik santralleri tarafından üretilen elektrikle çalışıyorlarsa, karbon emisyonları azalmaz, aksine artar. Burada hidrojen sadece ulaşım için değil, aynı zamanda sanayi ve evsel ısıtma için de büyük bir rol oynayabilir.
Buradaki zorluk, hidrojen üretimini dekarbonize etmektir. Elektroliz yoluyla hidrojen üretmek için yenilenebilir enerji kullanılabilir ancak bu pahalıdır ve çok büyük miktarda yenilenebilir enerji gerektirir. Öte yandan, buhar metan reformu yoluyla (metanı karbon ve hidrojene ‘çatlatmak’ için yüksek seviyede ısı kullanan) hidrojen üretmek daha ucuz ve daha hızlı bir şekilde ölçeklenebilir ancak burada da karbon salınımları yüksektir.
Bu, dekarbonize bir geleceğe doğru yürürken teknik-finansal-sürdürülebilir açıdan bulunduğumuz bıçak sırtına bir örnektir.
Karbonu yakalamak
Gerçekçi olarak, yalnızca emisyonları azaltarak karbonu gidermek yıllar alacaktır. Ancak bu yolculukta bize yardımcı olacak başka bir önemli araç var – atmosfere girmeden önce emisyonları nötralize etmek için karbon tutma ve depolamayı (CCS) kullanmak.
CCS, net sıfır emisyon elde etmemiz için kritik öneme sahiptir – ve şimdi bunu yapmaya başlayabilmemiz için teknolojimiz var, bazı santraller CCS teknolojisini kullanarak karbon emisyonlarını zaten “tutuyor”.
CCS işlemi, CO2’yi atık olarak değerlendirmez ve diğer kimyasalların sentezlenmesi için bir hammadde, inşaat malzemeleri üretmek için mineral karbonasyon reaksiyonları için bir karbon kaynağı veya biyoyakıt üretmek için bir besin maddesi gibi ticari olarak uygulanabilir ürünlere dönüştürür.
Bu teknolojiyi endüstriyel ölçekte rafine etmek ve geliştirmek, büyük miktarda yatırım gerektirecektir. CO2’nin sadece zararlı atıklara değil değerli ürünlere dönüştürülebilir olduğunu gösterebilirsek, yatırım noktası çok daha kolay hale gelir.
Daha parlak bir gelecek için seçimler
Bugün yapabileceğimiz, 2050’de sıfır emisyonlu bir enerji sistemine yakın olup olmamamızı etkileyecek birçok seçenek var. Bazıları şu anda ekonomik olarak – ya da politik olarak – uygulanabilir olmasa da, doğru seçimleri yapmak ekonomiyi yönlendirecek, çevreyi koruyacak ve gelecekte toplumlarımızı koruyacak.
Aynı anda birden fazla şey yapmak zorundayız – yapmazsak, bunun riskleri ve sonuçları ağır olabilir. Ancak şimdi bu seçimleri yapmaya başlamalıyız. İklim aktivisti Greta Thunberg’in 2018’de Birleşmiş Milletler Genel Kurulu’nda söylediği gibi:
“Politik olarak mümkün olandan ziyade, yapılması gerekenler üzerine odaklanmaya başlayana kadar umut yoktur.”
[1] 2015-2019’da Küresel İklim, WMO, Eylül 2019
[2] Sel Altında Kalmış Gelecek, Climate Central, Ekim 2019
[3] Yenilenebilir Kapasite İstatistikleri 2019, Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), 2019
[4] Japonya’nın En Büyük Ölçekli Pil Donanımlı Güneş Santrali Hokkaido’da İnşa Edilecek, Solar Power Plant Business, 6 Eylül 2017
[5] Düşük Emisyonlu Mobilite için Avrupa Stratejisi, Avrupa Komisyonu, Temmuz 2016
[6] Akülü Elektrikli Araçlar: Yeni pazarlar. Yeni gelenler. Yeni zorluklar, Deloitte, Ocak 2019