Paris 2015 Cop212015 yılında Paris’teki Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Konferansı’nda bir araya gelen 196 ülke, küresel ısınmayı sanayileşme öncesi seviyelerin ortalama 2ºC üzerinde tutmak ve aynı zamanda 1,5ºC’lik artışı sınırlamak için “çaba harcamak” üzere bir anlaşmaya vardı.

Bu, 1992 Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi (UNFCCC) için Taraflar Konferansının (COP21) 21. yıllık oturumu ve 1997 Kyoto Protokolü için Taraflar Toplantısının (CMP) 11. oturumuydu. Bu tarihi anlaşma, küresel sera gazı emisyonlarının en az %55’inden sorumlu olan 55 veya daha fazla ülke bir araya geldiğinde yürürlüğe girecekti. Bu hedefe 4 Kasım 2016’da ulaşıldı. 22 Nisan 2016’ya kadar (Dünya Günü), 174 ülke bu sözleşmeyi New York’ta imzalamış ve kendi yasal sistemleri içinde tasdik, kabul, onay veya katılım yoluyla uygulamaya başlamıştır.

UN Cop21 Group

İklim konusundaki uzman bilim insanları bu amaca ulaşmak için atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunun artışının durdurulması gerektiği konusunda hemfikirdi. Bu nedenle bu yüzyılın ikinci yarısında, 2030 ile 2050 arasındaki bir dönemde insan kaynaklı sera gazı emisyonunda net sıfır hedefine ulaşılması gerekiyordu. Mevcut modelleme, karbon emisyonlarındaki artış bu süre içinde durdurulursa küresel ısınmanın potansiyel olarak 2ºC üst sınırı dahilinde kalabileceğini gösteriyor.

IEA logoUluslararası Enerji Ajansı (IEA) daha sonra bu hedefe ulaşmak için dünyanın izleyebileceği ayrıntılı bir plan[1] yayımladı. Bu planda, ev yalıtımından karbon yakalamaya ve belki de en önemlisi elektrik üretimi ve dağıtımına kadar 400’den fazla dönüm noktası belirlenmiş durumda.

Elektrik üretiminde, bu dönüm noktaları için temel değişimin gerçekleşmesi, hem de hızla gerçekleşmesi gerekiyor. Şu anda, insan kaynaklı sera gazı (GHG) emisyonlarının dünya çapında %76’sından sorumlu olan enerji tüketimi, açık ara en büyük emisyon kaynağıdır[2]. Enerji sektörünün emisyonları arasında ulaşım, elektrik ve ısıtma, binalar, üretim ve inşaat, sızıntı emisyonları ve diğer yakıtların kullanımı yer alır. Enerji sektöründeki ısı ve elektrik üretimi, toplam sera gazı emisyonlarının yaklaşık %32’sinden sorumludur.

IEA planında, birinci dünya ülkelerindeki dur durak bilmeyen kömür santrallerinin 2030 yılına kadar aşamalı olarak kullanımdan kaldırılması öngörülüyor. Sürekli çalışan yenilenebilir enerji kapasitesindeki büyük bir genişleme ile bir terawatttan daha fazla miktarda güneş ve rüzgâr enerjisi kapasitesinin aynı yıl içinde aktif hale gelmesi bekleniyor. 2035 yılına kadar, enerji üretimi gelişmiş ülkelerde net sıfır emisyona ulaşmalı ve içten yanmalı motorlu taşıtların satışları durmalıdır. 2050 yılına kadar dünyada kullanılan elektriğin %70’inin Güneş enerjisi ile üretilmesi bekleniyor. Abdul Latif Jameel Energy’nin bir parçası olan amiral gemisi yenilenebilir enerji işletmemiz FRV gibi yenilenebilir enerji liderlerinin bu yolda ilerlediğini söylemekten gurur duyuyorum.

Bu oldukça iddialı bir yol haritası, ancak daha da önemlisi, dünyamızı kurtarmamız mucizevi yeni teknolojik atılımlara bağlı değil. Bu hedeflere ulaşmamızı sağlamak için gereken enerji teknolojileri bugün dünya genelinde farklı oranlarda halihazırda kullanılıyor! Hükümetler akü depolama sistemleri, rüzgar, güneş ve dalga enerjisi üretimi ve güvenli nükleer enerji gibi alanlardaki araştırmalara yaptıkları harcamaları artırmaları yönünde teşvik ediliyor, ancak raporda tamamen yeni, denenmemiş bir teknoloji türü belirtilmemiş.

Ancak açık olan tek şey, mümkün olan her süreçte elektriğe dönüşümün sağlanmasıdır. Elektrik üretim kapasitesi, karbon nötr bir şekilde şimdikinden daha da fazla enerji üretmek için dönüştürülmelidir. Bu güç, ihtiyaç duyulan her zaman ve her yerde tutarlı bir şekilde iletilecekse şebekenin kapsamlı bir dönüşümden geçmesi gerekir.

İlerleme umut vaat ediyor – şimdiye kadar…

Halihazırda emisyonların azaltılmasında çok ilerleme kaydedilmiş durumda, ancak dikkatli bir şekilde düşünülmesi ve birlikte hareket edilmesi gereken yeni bir aşamaya giriyoruz. Örneğin 1990 yılından bu yana emisyonlarını %44 azaltırken Birleşik Krallık ekonomisi %75 oranında büyüdü[3]. Ancak evde, ulaşımda ve endüstride her gün kullandığımız teknolojiler temelden değişmedikçe iyileştirme yapabileceğimiz alanlar sınırlı kalacaktır.

Şimdiye kadarki iyileştirmeler, radikal bir değişimden ziyade daha çok verimlilik sağlayarak elde edilmiştir. Fosil yakıtlar halen ısıtma, nakliye, elektrik üretimi ve ağır sanayi faaliyetlerinde yaygın olarak kullanılıyor. Elektrikli arabalara dönüşüm ve elektrik üretim yöntemlerini değiştirmeden ısıtma, aynı miktarda yakıttan elde edilen verimi artırsa da şebekeye daha fazla yük bindirme potansiyeline sahiptir.

Üretim noktasında reform yapmazsak, temiz teknolojimizi kirli enerjiyle çalıştırma riskiyle karşı karşıya kalırız.

Binalarda kullanılan enerji, küresel karbon emisyonlarının %27’sine tekabül ediyor. Şu anda, ABD’deki ortalama bir evin emisyonlarının yarısından fazlası elektrikten değil, merkezi ısıtma ve sıcak su için kullanılan gazdan kaynaklanıyor. Şu an dünyada kullanılan kazanları ve radyatörleri, toprak ve hava kaynaklı ısı pompaları gibi elektrikli sistemlere dönüştürmek, verimliliği artırmak için harika bir fırsat sunuyor, ancak daha da önemlisi, evsel tüketimin karbon nötr hale gelebilmesinin tek yolu budur.

Elektrikli kazanlar gazdan daha verimlidir, ancak karbon emisyonlarını fosil yakıtla çalışan elektrik santrallerine aktardığımız bir enerji döngüsü bizi net sıfıra götürmeyecektir.

Çözüm arayışı

IEA yol haritasında, düşük karbonlu enerjinin temel kaynaklarının rüzgar, güneş enerjisi ve nükleer enerji olduğu belirtiliyor. Norveç’te hidroelektrik ve İzlanda’da ise jeotermal enerjiden önemli ölçüde yararlanılıyor. Ancak her ülkenin, sudan elde edilebilen enerji açısından zengin dağlık arazilere veya yeraltı ısı kaynaklarına erişimi yoktur.

Hali hazırda rüzgâr ve güneş, büyük miktarda enerji üretmek için kullanılıyor olsa da -örneğin 2021 yılında AB’deki enerjinin %19’u bu kaynaklardan elde edilmiştir-[4] bunlar doğası gereği sürekliliği olmayan kaynaklardır. Daha yavaş ancak daha kararlı ve daha temiz bu üretim yöntemini kusursuz hale getirmek için enerji depolanmalıdır. Teknolojik olarak uzun süreli enerji depolama hala çok uzak bir teknoloji olsa da hem sabit kurulumlarda hem de arabalarda kullanılan bağımsız aküler zaten yeterince enerji depolama kapasitesi sunuyor.

Örneğin, enerji talebinin az olduğu ve çok rüzgarlı gece saatlerinde rüzgar türbinlerinin üretebileceği yüksek kapasiteli ucuz yenilenebilir enerji, bireysel bir ev düzeyinde veya küçük bir topluluk düzeyinde saklanabilir ve gerektiğinde kullanılabilir.

Elektrikli otomobiller günün büyük bir bölümünde kullanılmadan durur ve kolayca erişilebilen bir mobil depolama yöntemi sunar. Elektrikli bir otomobilin şebekeye bağlanması elektrik üretmez, ancak otomobil aküsü enerji depolayabilir ve en yoğun zamanlarda depolanan enerjiyi dağıtabilir, bu da çok büyük üretim kapasiteleri kurma ihtiyacını azaltır. Otomobil bir ulaşım aracı olarak eskidiğinde, akü hâlâ orijinal kapasitesinin çoğuna sahip olacak ve bir ev tesisatında kullanılmak üzere geri dönüştürülebilecektir.

Otomobiller, eski teknolojiye sahip şebekelerde bir baskı unsuru olmak yerine modern altyapının bir parçası haline geliyor. Birleşik Krallık’ta İş, Enerji ve Endüstriyel Strateji Departmanı tarafından desteklenen bir deneme çalışmasında, tek bir elektrikli taşıtın bir saat boyunca 100 eve enerji sağlayabileceği tespit edildi[5]. Araştırmalarda esnek tarifeler, elektrikli taşıtların şebekeye uyarlanması ve akıllı şebeke yönetimi sayesinde talebin en yüksek olduğu saatlerde talebin dörtte bir oranında azaltılabileceği görülmüştür[6].

Evdeki aküler daha da faydalı olabilir.

Büyük miktardaki toplu aküler, daha büyük ölçekli çözümler sunar. Bunların çoğu, Birleşik Krallık’ta FRV-X ve Harmony Energy tarafından geliştirilen şebeke ölçeğinde üç akü depolama projesinde olduğu gibi lityum iyon hücresi dizileri veya güneş enerjisiyle çalışan mevcut pompalarla yüksek rakımdaki tesislere pompalanan ve ardından güç gerektiğinde aşağıya serbest bırakılan su kütleleri şeklindedir.

Hidrojen gazı depoları gibi yeni geliştirilen teknolojilerin yanı sıra[7] ısılarını aylarca koruyabilen devasa büyüklükteki yalıtımlı, kızgın kum silolarından oluşan kum aküleri de enerji depolama seçenekleri listesine yakında eklenebilir[8].

Enerjiyi kontrol altına alma

Kuzey Avrupa gibi çok fazla güneş ışığı almayan ülkelerde bile, ev güneş paneli ve akü kurulumlarının satın alma maliyetini karşılayacak yeterli elektriği üretmesi için gereken süre olarak tanımlanan yatırım amorti etme süresinin 10 ila 15 yıl olduğu tahmin ediliyor ve paneller için 25 veya 30 yıl garanti veriliyor[9]. İspanya, Avustralya veya Orta Doğu ve Afrika gibi daha güneşli ülkelerde bu süre çok daha kısa olacaktır. Perakende enerji fiyatlarının yükselmesi bu amorti etme süresini daha da kısaltır.

Ortalama boyutta güneş panelleri ve ev akülerine sahip bir ev, şebeke üzerindeki baskıyı üçte bir oranında azaltır. Apartman blokları ve küçük topluluklar için daha büyük kurulumlar daha da uygun maliyetli ve etkili olabilir.

Birlikte çalışma

Yerel olarak e-mevcut enerji kaynaklarından faydalanmak ve faturaları azaltmak için topluluk planları yeni bir şey değildir. Semt ısıtma tesisleri, 1900 yılına kadar Almanya’nın Dresden ve Hamburg kentinde kullanılıyordu.[10] Bu sistem, evlere ve kamu binalarına kurulan ayrı ayrı sistemlere kıyasla çok daha düşük bir maliyetle yoğun yalıtımlı borular aracılığıyla doğrudan ısı sağlayan, akaryakıtla çalışan büyük sıcak su kazanlarına sahipti.

Daha güncel bir örnek vermek gerekirse, Mart 2022’de Microsoft ve iş ortağı Fortum, Stockholm yakınlarındaki sıfır karbonlu elektrikle çalışan veri merkezlerinden elde edilen ısının çevredeki evleri ve okulları ısıtmak için kullanılacağını duyurdu[11].

Forturn Microsoft

Mekanik Tesisat Mühendisleri Birliği, Birleşik Krallık’taki ısıtma ve sıcak suyun %14’ünün sanayiden gelen atık ısıdan[12] tedarik edilerek, üretilmesi gereken elektrik miktarında önemli bir azalma sağlanabileceğini tahmin ediyor.

Semt sakinleri tarafından finanse edilen güneş ve rüzgar tesisleri, planlama onayı karbon nötrlüğüne bağlı olan projelere enerji sağlamak için halihazırda kullanılıyor. Daha büyük ulusal şebeke içinde bağımsız olarak çalışan küçük mikro şebekeler olan özel kablo ağlarının kullanımı, yerel olarak üretilen enerjinin o bölgedeki evlerde kullanılmasını ve daha büyük şebekelerin daha kolay yönetilmesini sağlar.

Ulaşım elektrikli oluyor

Elektrikli araçlar (EV’ler), yakıt yakmayı durdurmak ve karbon nötre ulaşmak için genel planın önemli bir parçasıdır. Norveç, elektrikli araç şarj altyapısı ile dünyaya liderlik ediyor. Beş milyondan biraz fazla insanın bulunduğu bir ülkede 4.600 hızlı şarj istasyonu bulunuyor.[13] Bunu, benzer büyüklükte olan ve 700’den daha az şarj istasyonu bulunan İskoçya ile karşılaştırın[14]. Sonuç olarak, Norveç’teki yeni arabaların %73’ü tamamen akülerle çalışıyor[15] ve Norveç’in neredeyse sıfır karbon seviyesindeki elektrik şebekesi ile birlikte, gerçekten düşük karbonlu bir ulaşım biçimi ortaya çıkıyor.

Birleşik Krallık’taki Gridserve gibi şarj şirketleri, halihazırda mevcut şebekenin sağlayabileceğinden daha fazla güce ihtiyaç duyacaklarını bildikleri için elektrikli araç şarj merkezi planlarına büyük güneş enerjisi çiftliklerini dahil ediyor. Bu ülkedeki en büyük güneş parkı, yılda yaklaşık 10 GWsa enerji üretiyor ve bu enerji doğrudan hızlı şarj cihazları için arzı düzenleyen akü çiftliklerine aktarılıyor.

İş yerinde net sıfır

İklim değişikliğinin yıkıcı etkilerinin neden olacağı kesinti günümüz iş dünyasında ciddi bir sorun olarak görülüyor. Bu, iş faaliyetlerinde çevresel, sosyal ve yönetişim faktörlerine daha fazla odaklanılarak kısmen kanıtlanmış bir olgudur. COVID-19 salgınının neden olduğu küresel tedarik zinciri belirsizlikleri mikroçip, amonyak gübresi ve petrol kıtlığına neden oldu[16] ve iş dünyasının, başka yerlerdeki zorluklardan etkilenmeden ilerleyebileceğine dair varsayımlar kesin bir şekilde yıkıldı. Her sektörden büyük küçük fark etmeksizin tüm işletmeler, karbonsuzlaştırmada kritik bir rol oynadıklarının artık farkında.

Mağazalar, ofisler, oteller ve iş lojistiği kapsamında gerçekleşen ticari faaliyetler, toplam elektrik talebinin %20’sine karşılık geliyor ve ev ortamında başarılı olan aynı tekniklerin çoğu burada emisyonları azaltmak için kullanılabilir. Ticari binalardaki çatı alanı genellikle çok büyüktür ve kullanılmaz, özellikle depolama veya otopark gibi enerji tüketimi düşük olan sektörlerde güneş enerjisi için büyük bir potansiyel sunar.

Solar roof panels

Elektrikli taşıtlar daha popüler hale geldikçe, şebekenin ticari şarj istasyonu ihtiyacı artacak ve şebeke üzerindeki baskıyı düzenlemek için akıllı çözümler gerekecek. Şarj işlemi çoğunlukla hane halkının enerji talebinin yoğun olduğu saatler dışında, geceleri gerçekleşecek. Ancak yerel depolama çözümleri, güneşli olmayan günlerde şebeke üzerindeki yükü almak zorunda kalacak, merkezi rüzgar ve güneş çiftliklerinden veya iş yerlerindeki çatı kurulumlarından az miktarda şarj sağlaması ve ardından iş gücü yokken pilleri yeniden şarj etmesi gerekecektir.

Bu model, büyük miktarda karbon tasarrufunun yanı sıra işletme maliyetlerinde de daha fazla tasarruf sağlar. McKinsey, elektrikli taşıtların yalnızca şebeke gücü kullanarak aracın kullanım ömrü boyunca %15-%25[17] tasarruf sağladığını tahmin ediyor. Kendi elektriklerini üreten ve bunu elektrikli taşıtlarını şarj etmek için kullanan işletmeler daha da fazla tasarruf edecektir.

Daha akıllı bir şebeke

Akıllı ölçüm cihazları, tüketicileri enerji alışkanlıklarının maliyetleri hakkında zaten bilgilendirebiliyor, ancak sundukları potansiyel daha da büyüktür. Akıllı tarifelere bağlı olan bu cihazlar, şebekeyi karbondan arındırmanın anahtarı olabilir ve aynı zamanda tüketiciler için paradan tasarruf sağlar ve yenilenebilir enerji üretiminin zirvede olduğu zamanlarda yükü optimize eder.

Akıllı tarife kullanan evler, yeşil enerjinin bol ve ucuz olduğu saat dilimlerinde sıcak su tankları, sabit aküler ve elektrikli taşıtlar gibi depolama cihazlarına enerji aktarabilir; hatta bazen enerji depolamaları ve şebekeyi dengelemeleri için tüketicilere ödeme yapılması ve ardından yoğun zamanlarda depoladıkları enerjiyi kullanmaları sağlanabilir. Bu, talep arttığında devreye girmek için gazla çalışan türbinler gibi pahalı, kirletici ancak hızlı tepki veren güç jeneratörlerine olan ihtiyacı azaltır.

Tam bağlantılı ölçüm ve şarj cihazları, ihtiyaç duyulduğunda kullanılmak üzere sistemin şarj edilmesini sağlayarak ve hatta depolanan bu enerjiyi gece boyunca tek seferde dağıtmak yerine evlere sıralı bir şekilde dağıtıp şebekedeki yükü büyük ölçüde azaltarak bir topluluktaki enerji talebi yükünü dengeleyebilir. Bu, geleneksel tarifelerde yoğun olmayan şarj saatlerine girildiğinde, tek tek zamanlanmış şarj cihazlarının hepsini aynı anda çalıştırarak ‘yoğun saatlerdeki enerji talebinin zirve seviyelerinin’ daha yatay bir seyir izlemesine yardımcı olabilir.

Paradan tasarruf edin, bağımsız yaşayın, iklime yardımcı olun

Bu hikaye, yeni yeşil teknolojilerin tamamında tekrarlanıyor: başlangıç giderleri daha yüksek olabilir, ancak mikro üretim ve yerel depolama imkanlarından faydalanılarak daha düşük işletme maliyetleri ve daha düşük talep zirve seviyeler sağlanır.

İklim değişikliğinin hız kesmeden devam etmesine izin verilirse, gezegenimiz için sonuçları korkunç olacaktır. Bazı tahminlerde öngörülen kıyamet senaryoları gerçekleşmese bile, dünya daha temiz, daha ucuz, daha sessiz yenilenebilir enerji ile işleyecek ve elektrikli ulaşım büyük oranda tercih edilecek duruma gelinebilir.

Ekonomik avantajlarına ek olarak, merkezi enerji üretimine duyulan ihtiyacı azaltılır, kirlilik seviyelerinde düşüş sağlanır ve enerji güvenliği sağlamlaştırılır. Enerji, dünyadaki her ülke için temel ihtiyaçtır. Kendi enerjimizi ürettiğimiz ölçüde, maruz kalacağımız jeopolitik istikrarsızlık riskleri azalır.

Harekete geçmek için çok geç değil

İklim değişikliği ve Paris Anlaşmasında öngörülen 2ºC sınırı artık uzak tehditler değil. Bunlar dünyanın çoğu için günlük hayatın gerçeğidir ve muhtemelen önümüzdeki otuz yıl içinde büyük ölçüde daha fazla aksamaya neden olacaktır.

Mahsul verimsizliği, aşırı hava koşulları, sel, kuraklık, zorunlu göç ve en kötüsü ise kıtlığa neden olan susuzluk ve yetersiz gıda gibi felaketlerin etkilerinden sadece yüksek enflasyon ile kurtulabilirsek şanlıyız. Ancak bunların hepsinin gerçekleşme olasılığı gerçekleşmeme olasılığından daha yüksek.

2ºC sınırı aşıldığında iklimin nasıl olacağını modellemeye istekli çok az bilim insanı var. Neyse ki henüz buna mecbur oldukları noktada değiliz.

Ancak kararlı bir şekilde hareket etmezsek, aşağıdaki UNFCCC grafikleri olası senaryolara dair korkutucu bir tablo sunuyor.

UNFCCC possible scenarios

2050 yılına kadar net sıfıra ulaşmayı hedefleyen yol haritası çok iddialı, ancak politik irade ve küresel işbirliği ile bunun başarılabilir olduğuna gerçekten inanıyorum. Isıtma, endüstriyel süreçler ve ulaştırma sistemlerinin elektrikli alternatiflerine dönüştürülmesi ve elektrik şebekesinin karbondan arındırılması bizim elimizde.

Burada sadece elektrik santrallerinden bahsetmiyorum. Evlerdeki güneş enerjisi sistemleri, ticari ve evsel enerji depolama, iş yerinde enerji üretimi, toplu ısıtma, atık ısı geri kazanımı, akıllı şebeke dengeleme, araçtan şebekeye tedarik, akıllı sıcak su kazanları ve verimlilik tarifeleri, 2050 yılına kadar ulaşmayı hedeflediğimiz sıfır karbon seviyesi için hayati önemdedir.

Gelecek temiz, güvenli, ekonomik olarak uygulanabilir olmalı ve kirletmemelidir; bu mümkün. Bu, işbirliği ve harekete geçerek gerçekleştirilebilir.

[1] https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050

[2] https://www.wri.org/insights/4-charts-explain-greenhouse-gas-emissions-countries-and-sectors

[3] https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1033990/net-zero-strategy-beis.pdf

[4] https://ember-climate.org/insights/research/european-electricity-review-2022/

[5] The Sunday Times, 21 Ağustos 2022.

[6] https://www.nationalgrideso.com/news/domestic-flexibility-could-reduce-peak-electricity-demand-23-new-study-shows

[7] https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-61996520

[8] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319919310195

[9] https://www.nrk.no/norge/interessen-for-solenergi-oker-_-sa-lang-tid-tar-det-for-det-blir-lonnsomt-1.15660232

[10] https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/district-heating-plant

[11] https://www.fortum.com/media/2022/03/fortum-and-microsoft-announce-worlds-largest-collaboration-heat-homes-services-and-businesses-sustainable-waste-heat-new-data-centre-region

[12] https://www.cibsejournal.com/technical/wasted-opportunity-using-uk-waste-heat-in-district-heating/

[13] https://elbil.no/english/norwegian-ev-policy/

[14] https://www.gov.uk/government/statistics/electric-vehicle-charging-device-statistics-october-2021/electric-vehicle-charging-device-statistics-october-2021

[15] https://ofv.no/bilsalget/bilsalget-i-mai-2022

[16] https://www.imperial.ac.uk/stories/global-supply-chain-crisis/

[17] https://www.mckinsey.com/business-functions/sustainability/our-insights/charging-electric-vehicle-fleets-how-to-seize-the-emerging-opportunity