İnsanlık medeniyetin neredeyse başından beri enerji elde etmek için basit bir yöntem kullanıyor ve bu bakımdan pek yol almış sayılmayız: Yakmak. Kömür de uzun zamandır yakarak enerji elde ettiğimiz fosil kaynaklardan biri. Kömür dediğimiz, milyonlarca yıl diğer kaya tabakalarının arasında damarlar halinde ısı, basınç ve mikrobiyolojik etkiye maruz kalmış organik maddeler. Örneğin ağaçlar… Karbon, hidrojen ve oksijen gibi elementlerin birleşiminden oluşuyor.
Kömür dünya çapındaki birincil enerji arzının yüzde 27'sini ve elektrik üretiminin yüzde 36'sını karşılayan küresel yakıt tedarikinin önemli bir parçası. Yazı boyunca sıkça kullanacağımız için açıklamakta fayda var; birincil enerji, petrol, kömür, rüzgar gibi herhangi bir dönüştürme işlemine gerek olmadan doğrudan tüketilebilen enerjiye deniyor. Elektrik ise dönüşüm yöntemleriyle kullanıma elverişli biçime çevrilmiş ikincil bir enerji.
Kömür, elektrik üretiminden, ısınmaya, demir çelikten çimentoya sanayinin birçok dalında kullanılıyor. Türkiye’deki kömür arzının büyük bir kısmı ise elektrik üretimine ayrılmış durumda.
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın açıkladığı verilere göre, Türkiye’de 2018 yılında kömüre dayalı termik santrallerden üretilen elektriğin, toplam elektrik üretimi içindeki payı yüzde 37,16 idi; bu üretimde yerli kömürün payı ise yüzde 16,49. 2016 yılında kömüre dayalı santrallerden 92,3 teravat elektrik üretildi ve bu toplam elektrik üretiminin yüzde 33,9’una denk. Yani her yıl artan enerji ihtiyacımızın önemli bir kısmını, hala termik santraller aracılığıyla kömürden karşılıyoruz.
Kömürün çıkarılması, taşınması ve yakılması aşamalarında ortaya çıkan sera gazı emisyonunun iklim krizine etkisi ise madalyonun diğer yüzü. Bu emisyonda en büyük payı karbondioksit, karbondioksit emisyonundaki en büyük payı kömür teşkil ediyor. Dünyada mevcut faal kömürlü termik santraller ile yapım ve geliştirme aşamasında olanların ömürleri boyunca yaratacağı karbondioksit emisyonu, uluslararası iklim hedeflerinde planlanan karbon bütçelerinin çok üstünde.
Diğer yandan termik santrallerin çevre ve halk sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri uzun yıllardır biliniyor. Kömürün yanması sonucu ortaya çıkan zararlı gaz ve partiküllerin yarattığı hava kirliliği ve asit yağmurları, işlem sırasında doğadan çekilen suyun, daha yüksek sıcaklıkta ve kontamine halde doğaya geri verilmesi nedeniyle kirlenen su kaynakları, uçucu partiküllerdeki ağır metallerin yeraltı ve içme suyu kaynaklarına karışması gibi sonuçlar ortada. Santrallerden bir önceki adım olan kömür madenciliği sırasında yaratılan ekolojik tahribat da unutulmamalı.
Muğla Yatağan. Fotoğraf: Server Dilber
Bunlara rağmen kömür piyasası kömürün ulaşılabilir, yaygın, ucuz ve güvenli olduğunu öne sürüyor. Kömür tüketimi dünyada hala büyük bir paya sahip. Uluslararası Enerji Ajansı’nın 2019 raporuna göre ise kömürün 2040 yılında küresel birincil enerji arzı içindeki payı yüzde 21,3 ila yüzde 11 arasında olacak. İki olasılık arasındaki fark ise ülkelerin mevcut enerji politikaları yerine daha sürdürülebilir politikaları ne kadar benimseyebileceklerine bağlı.
En güncel çözüm: "Temiz kömür"
Çevresel ve iklimsel maliyeti, insan sağlığına etkileri, verimlilik tartışmaları devam ederken, endüstrinin sunduğu en güncel çözüm ise “temiz kömür”.
Temiz kömür kavramı aslında kömürden enerji üretimi sırasında ortaya çıkan kirliliği ve sert çevresel etkileri azaltmaya yönelik bir dizi tekniği tanımlamak için kullanılıyor. Bu yöntemler kömürü kimyasal olarak yıkayıp ayrıştırmak, karbon tutma sistemleri ile ortaya çıkan emisyonları yakalayıp depolamak, ortaya çıkan kükürtdioksit, nitrojenoksit ve partikül emisyonlarının doğaya salınmasını filtre sistemi aracılığıyla engellemek ya da kömürün gazlaştırılması olarak özetlenebilir.
Peki bu tekniklere de bakarak, kömür tüketimi ve iklim krizi arasında bir denge kurmak, en ucuz enerji kaynaklarından biri olan kömürü yerel ve güvenli olarak kullanmak mümkün mü? Çevresel etkilerini bir kenara bırakarak kömür tüketmeye devam edebilir miyiz? Yoksa sorunu bir süreliğine halı altına süpürmüş mü olacağız? Cevaba ulaşmak için birkaç soru sormak gerek.
Filtre takmak kirliliği gerçekten engelliyor mu?
Isı elde etmek için kömürü yaktığımızda havaya kükürtdioksit, azotoksitler ve farklı katı partiküller salınıyor. Filtre sistemleri olmadan çalışan santrallerin çevre ve halk sağlığı üzerindeki etkilerini görmek için çok uzağa değil, Muğla’ya bakabiliriz. Avrupa İklim Eylem Ağı tarafından yayınlanan rapora göre Yatağan, Yeniköy ve Kemerköy termik santrallerinin bulunduğu bölgede, santrallerden kaynaklı hava kirliliği yılda 280 erken ölüme yol açıyor. 1970’lerde başlayan projelerle tahrip olmaya başlayan ormanlık alanlar ise her geçen gün genişliyor.
Termik santraller bu sırada ortaya çıkan gaz ve partiküllerin yol açtığı kirliliği, toz filtreleri ve diğer baca gazı arıtma sistemlerini kullanarak minimize etmeye çalışıyor. Ancak oluşan hava kirliliği, filtreyle çözülebilecek cinsten değil. Elektrostatik filtreler, kükürt arıtma tesisleri (desülfürizasyon üniteleri) ve azotoksit azaltıcı sistemler ile kömürlü termik santrallerin emisyonunu azaltmak mümkün olmakla birlikte, sıfıra indirmek mevcut teknolojilerle olası değil.
Makine Mühendisleri Odası Enerji Çalışma Grubu Üyesi Orhan Aytaç, ‘filtre’ teriminin sık sık genel anlamda kullanıldığını, esasen filtre sistemlerinin toz arıtma, kükürt arıtma ve azotoksit arıtma sistemi diye üçe ayrıldığını anımsatıyor. Buna göre toz tutucu filtreler tüm santrallerde var; ancak bir kısmı tasarım hatasından dolayı yeterli seviyede toz tutmuyor. Filtreler 10 mikrometre boyutundaki partikül maddelerin (PM) yarattığı kirliliği yüzde 95-99 önlüyor, ancak 2,5 mikrometre ve altındaki partikül maddeleri (PM 2,5) engelleyemiyor.
Dünya Sağlık Örgütü 2013 yılında PM 2,5’i kanserojen ilan etti. Birçok ülke bu nedenle PM 2,5 için de sınır değerler belirledi; ancak Türkiye’de Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği’nde böyle bir sınır değer bulunmuyor. Bir saç telinin 30’da birinden daha küçük olan bu partiküller, havada uzun süre asılı kalabiliyor, rüzgar ve hava akımları ile yüzlerce kilometre mesafeye taşınabiliyor ve hava kirliliğinden kaynaklanan sağlık sorunlarının da başlıca nedeni. Türkiye’deki yasal mevzuat yalnızca PM10’a ilişkin bir sınır değere yer veriyor. Bu değerlere ilişkin yapılan ölçümlerin standartlara uygunluğu ise ayrı bir tartışma konusu. Temiz Hava Hakkı Platformu’nun hazırladığı rapora göre, Türkiye’de 2018 yılında yeterli ölçüm yapılan 163 istasyonun yüzde 96,3’ünde yıllık PM10 değerleri DSÖ limitlerinin üzerinde idi. (sf. 15)
Kömürlü termik santral, Fotoğraf: Umut Vedat, https://arsiv.turkiyedekomur.org/
Dahası bir termik santralin en sık arızalanan üniteleri elektrostatik filtreler. Arıza boyunca üretimin durup durmayacağı belirsiz; bu da ünitelerin işlevselliğini tartışmalı hale getiriyor. Orhan Aytaç da var olan eski toz filtreleri ve kükürt arıtma sistemlerinin çevre mevzuatında Haziran 2019’dan itibaren geçerli olan sınır değerleri çoğunlukla karşılamadığının altını çiziyor.
Baca gazı arıtma sistemleri, işlevleri gereği, katı atık depolama tesislerine depolanan kül ve cüruftaki ağır metallerin ve radyoaktif elementlerin yüzey ve yeraltı sularına sızmasına da mani değil. Tüm santrallerin, özellikle baca gazı emisyon verilerinin Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından anlık takip edildiği belirtiliyor. Ancak bu veriler kamuoyuna açık değil. Çevresel bilgiye erişim problemi de bu karmaşanın bir diğer yanı.
Diğer yandan, kömürün hava kirliliğine yol açtığı tek aşama termik santrallerdeki yakma işlemi değil. Kömürün yaşam döngüsü boyunca hava kirletici emisyonların atmosfere salındığı önemli aşamalardan biri de madencilik. Kömür damarına ulaşabilmek için yapılan patlatmalar, kömürle birlikte yer altında atmosfere salınan metan gazının hava ile birleşerek yanması, kömürün maden sahasından kömür işleme tesislerine ve termik santrale taşınırken kamyonların yarattığı emisyon, çok önemli kirlilik kaynakları.
CCS karbon emisyonunu sıfırlar mı? Karbonu saklamak güvenli mi?
Kömürlü termik santrallerin neden olduğu en büyük problemlerden biri de ortaya çıkardığı karbon emisyonu. Kömür, fosil yakıtlardan kaynaklanan küresel karbondioksit emisyonunun yüzde 40’ından, elektrik ve ısı üretiminden kaynaklanan karbondioksit emisyonunun ise yüzde 72’sinden sorumlu.
Emisyonun sebep olduğu sera gazı etkisiyle iklim değişikliğinin endişe verici boyutlara ulaşması, termik santraller ve kömür endüstrisi üzerinde kaçınılmaz bir baskı yarattı. Endüstrinin bu probleme sunduğu çözüm ise karbon yakalama ve tutma sistemleri (CCS) ile karbon emisyonunun önüne geçmek.
CCS salınan karbonu atmosfere verilmeden önce yakalamayı ve depolanan karbonu boru hattı, karayolu veya deniz yolu üzerinden taşıyarak, yeraltı veya su altında saklamayı veya farklı endüstriyel işlemlerde kullanmayı içeriyor. Bu sistem teoride epey bir “çözüm” gibi görünse de, birden fazla verimlilik ve güvenlik sorusunu da beraberinde getiriyor.
Texas’ta bir üretim istasyonunda karbon yakalama ekipmanı. Fotoğraf: Luke Sharrett
İlk eleştiri bu teknolojinin santrallere, dolayısıyla elektrik enerjisine yüklediği maliyet. Karbonu serbestçe atmosfere salmak yerine tutup depolamak ayrı bir efor gerektiriyor. Karbon yakalama sistemlerine ve geliştirilmesine harcanacak bu yatırımın ekonomik olarak anlamlı olmadığını söylemek mümkün. Karbon yakalama teknolojisine sahip bir santralden üretilen elektriğin maliyetinin yüzde 57 artabileceği öngörülüyor (sf. 83). Aynı zamanda mevcut karbon tutma teknolojileri ile çalışan bir santralin kapasitesinin yüzde 40’a varan oranlarla azalabildiği hatırlatılıyor. Elbette teknoloji gelişip yaygınlaştıkça bu maliyet azabilir. Ancak ucuz olduğu gerekçesiyle pazarda kendisine büyük bir yer ayrılan kömüre ve dolayısıyla üretilen elektriğe daha fazla para vererek salınan karbondioksiti azaltmaya çalışmalı mıyız? Sorunun cevabı fosil yakıtta ne kadar ısrarcı olacağımıza göre değişiyor.
Bir diğer soru ise tutulan karbondioksiti depolama yönteminin güvenilir olup olmadığı ve uzun vadeli etkileri. Tutulan karbondioksit yeraltında veya su altında saklanıyor. Teknoloji ise bu saklama biçiminin olası risklerini öngöremeyeceğimiz kadar yeni. Tutulan karbondioksitin suyun asitliğini artırma ihtimali ya da yeraltında herhangi bir sızıntı yaşanması halinde yaşanabilecekler pek iç açıcı olmayabilir.
Mümkün olan bölgelerde, termik santrallerde yakalanan karbondioksitin farklı sektörlerde değerlendirildiği senaryolar da gündemde. Henüz çok sınırlı sayıda örnek görsek de en bilineni, toplanan karbondioksitin petrol kuyularında, daha yüksek miktarda petrole ulaşmak için kullanılması. Bu yöntemin CSS teknolojisinin maliyetini de düşürebileceği öngörülüyor.
Ancak Greenpeace’e göre bu teknolojinin en azından 2030’a kadar geniş ölçekte benimsenmesi mümkün görünmüyor. Örgüt, bu sürenin yenilenebilir enerjiye yatırımla değerlendirilmesinin daha anlamlı olacağını anımsatıyor. Çünkü karbon yakalama teknolojisine sahip de olsalar, kömür santralleri, yenilenebilir kaynaklara göre hala daha fazla emisyona neden oluyor olacak. (sf. 538)
Kömür hazırlama ve iyileştirme, kirletici etkiyi ortadan kaldırır mı?
Kömürün bünyesindeki nem, kükürt ve kül miktarını azaltıp, kalitesi ve ısıl değerini artıran hazırlama, yıkama, iyileştirme, zenginleştirme ve sıvılaştırma adımları da, geleneksel santrallerin sebep olduğu kirliliği azaltmayı ve kullanılan kömürden alınan verimi artırmayı amaçlıyor.
Afşin-Elbistan A Termik Santrali kömür zenginleştirme tesisi.
Ancak yine de, yenilenebilir enerji kaynakları ile karşılaştırıldığında, bu işlemler sırasında kullanılan su kaynakları, oluşan kirlilik ve atıkların depolanması için harcanan kaynaklar nedeniyle temiz bir kömür enerjisinden bahsetmek tam olarak mümkün değil.
Kömürün gazlaştırılması kirliliği azaltıp verimi artırır mı?
Kömürün gazlaştırılması işlemi ise fosil yakıtı yatağından çıkarıp yakmak yerine, kimyasal olarak sentetik doğalgaza (SNG) dönüştürdükten sonra kullanmak için geliştirilmiş bir diğer çözüm. Ancak bu yöntemle üretilen kömür enerjisinin ‘temiz’ olduğunu söylemeden önce dikkat edilmesi gereken iki nokta var: İlki kömürün gazlaştırılması, aslında daha fazla karbondioksit üretiyor. Uluslararası Enerji Ajansı'ndan (IEA) Laszlo Varro, “Kömürün gazlaştırılması ekonomik ve enerji güvenliği açısından cazip. Yerel kirliliğe karşı güzel bir çözüm olabilir, ancak genel karbon yoğunluğu geleneksel kömür madenciliğinden daha kötü, bu nedenle iklim değişikliği açısından hiç çekici değil” diyor.
İkinci sorun ise işlem sırasında kullanılan su kaynakları. Kömürün gazlaştırılması, enerji üretiminin suyun daha yoğun kullanıldığı biçimlerinden biri. Varro, yakın tarihli bir IEA raporunun, kömür ve kömür gazlaştırma tesislerinin, kömür enerjisine epey yatırım yapan Çin'deki mevcut su kaynaklarının önemli bir bölümünü kullanacağı sonucuna vardığını eklemiş. Bu işlem sırasında ortaya çıkan su kirliliği, atık suyun bertarafında yaşanabilecek problemler ve arazi çökme ihtimalleri gibi endişeler de güncel.
Kömürü zararsız ve yüksek verimle yakmak mümkün mü?
Modern kömür santralleri “yüksek verimli, düşük emisyonlu” (high efficiency-low emission, HELE) diye tanımlanıyor. Ancak bu santraller diğer enerji üretim türlerine göre halen yüksek miktarlarda emisyon üretiyor; bu yüzden de bu tanım ‘temiz kömür’ hakkında doğru bilgiye ulaşmak için kafi değil. Mevcut kömür santrallerinin en verimlisi, üretilen birim enerji (kilovatsaat) başına rüzgâr ve güneş enerjisi kaynaklı karbondioksit miktarının 15 ila 75 katını, doğalgaz santrallerinin ürettiği karbondioksit miktarının ise iki katından daha fazlasını üretiyor. HELE özellikteki mevcut santraller verimlilik oranlarına göre kritik altı, kritik üstü ve ultra kritik üstü şeklinde üçe ayrılıyor. Faaliyette olan santrallerin yüzde 75’i ise kömürdeki enerjinin yüzde 30 ile 37’sini enerjiye çevirebilen kritik altı grupta.
Ayrıca, yüzde 43 ila 50 verimle çalışan ultra kritik üstü tesislerin karbondioksit emisyonları, kritik altı olanlara göre sadece yüzde 15-20 daha az. Yani diğer enerji üretim tekniklerine oranla hala çok daha tehlikeli ve kirleticiler.
Bu nitelikteki santraller, diğer tüm ‘temiz kömür’ teknolojileri gibi, enerji üretimine ekstra bir maliyet eklemeye de devam ediyor. Bu santralleri kurmak ve işletmek, yüzde 12 ek masraf demek. (sf. 30)
Özetle teknoloji geliştikçe değişen teknikler ile kömürün yıkıcı çevresel etkileri azaltılabilir ancak gerçek anlamda temiz bir şekilde kömür yakmak mevcut teknolojilerle mümkün değil. Temiz kömür teknolojileri ile yakılan kömür havayı, suyu, toprakları kirletmeye, sera gazı emisyonlarını artırmaya devam ediyor.
Dosyanın ikinci bölümünde maliyet, güvenlik ve sürdürülebilirlik ölçütlerine göre kömür ile yenilenebilir kaynakların neler vaat ettiklerine odaklanacağız.
