Enerji kullanımı ve dekarbonizasyon

Enerji dışındaki sektörlerde enerji girdisinin yapısı. -Tarım. Tarımın kendisi bir enerji dönüşüm sürecidir, yani fotosentez yoluyla güneş enerjisinin insanlar için gıda enerjisine ve hayvanlar için yem haline dönüştürülmesidir. İlkel tarım, tohumları toprağa serpmekten ve sonuçta ortaya çıkan yetersiz mahsulü kabul etmekten biraz daha fazlasını içeriyordu.

Modern tarım, tarım makinelerinde doğrudan enerji kullanımı, su yönetimi, sulama, yetiştirme ve hasat gibi tarımsal üretimin tüm aşamalarında bir enerji girdisi gerektirir.

Hasat sonrası enerji kullanımı, gıda işleme, depolama ve pazarlara nakliye için enerjiyi içerir. Ayrıca, tarımda mineral gübreler ve kimyasal pestisitler, insektisitler ve herbisitler şeklinde kullanılan dolaylı veya tecrit edilmiş birçok enerji girdisi bulunmaktadır.

Sanayileşmiş ülkeler tarım için enerji kullanılabilirliğindeki bu ilerlemelerden yararlanırken, gelişmekte olan ülkeler bu kadar şanslı olmadı. Gıda üretim zincirine 'enerji vermek', yakın tarih boyunca tarımsal gelişmenin temel bir özelliği olmuştur ve gıda güvenliğinin sağlanmasına yardımcı olan başlıca faktördür. Gelişmekte olan ülkeler, enerji girdilerini tarıma modernize etmede sanayileşmiş ülkelerin gerisinde kalmıştır.

-1975-2000 arası girdi-çıktı oranı

Tarımda enerji kullanımının hesaplanmasında kullanılan girdiler arasında hem insan hem de hayvan emeği, makine, elektrik, motorin, gübre, tohum ve 36 tarım ürünü çıktı toplamına dahil edilmiştir. Enerji değerleri, girdi ve çıktı miktarlarının ilgili dönüşüm faktörleri kullanılarak enerji eşdeğerleri ile çarpılmasıyla hesaplanmıştır. Çıktı-girdi oranı, çıktı değerinin girdi değerine bölünmesiyle belirlenir. Sonuçlar, 1975'te 17,4 GJ/ha olan toplam enerji girdisinin 2000 yılında 47,4 GJ/ha'ya yükseldiğini göstermiştir. Benzer şekilde, toplam çıktı enerjisi de aynı dönemde 38,8'den 55,8 GJ/ha'ya yükselmiştir. Sonuç olarak, çıktı-girdi oranı 1975 yılında 2,23, 2000 yılında ise 1,18 olarak tahmin edilmiştir. Bu sonuç çıktı-girdi enerji oranında bir azalma olduğunu göstermektedir.

-Rusya'nın söz konusu ürünlerdeki payı

Gıda Politikası Araştırma Enstitüsü'ne göre, Rusya azotlu gübrelerdeki küresel ticaretin %15'ini ve küresel potasyumlu gübre ihracatının %17'sini oluşturuyor. Ülke ayrıca, gübre üretiminde önemli bir bileşen olan küresel doğal gaz ticaretinin %20'sinden sorumludur.

Rusya eskiden yılda 4,4 milyon ton amonyak ihraç ediyordu, bu da küresel deniz ticaretinin yüzde 20'sini oluşturuyordu. Yaklaşık 2,5 milyon ton boru hattından ve 1,9 milyon ton Baltık limanlarından geçti.

-İnşaat

Bir binanın ömrü boyunca enerji girdisinin aşamaları. Kaynak: Design of A Sustainable Building: A Conceptual Framework for Implementing Sustainability in the Building Sector (Akadiri, Chinyio, Olomolaiye, 2012)

 Çimento üretim tesislerinde üretim süreci tipik olarak enerji yoğundur ve büyük miktarda kaynak gerektirir. Tipik bir iyi donanımlı tesis, bir ton çimento üretmek için yaklaşık 4 GJ enerji tüketirken, dünyadaki çimento üretimi yılda yaklaşık 3,6 milyar ton civarındadır. Çimento üretim sürecinin endüstriyel enerji tüketiminin yaklaşık yüzde 7'sini tükettiği tahmin edilmektedir.

 -Sanayi

 Sanayi sektörü, dünyanın toplam sevkiyatı yapılan enerjisinin yaklaşık yüzde 54'ünü tüketen diğer herhangi bir son kullanım sektöründen daha fazla enerji kullanır. Sanayi sektörü üç farklı sanayi tipine göre sınıflandırılabilir: enerji yoğun imalat, enerji yoğun olmayan imalat ve imalat dışı (Aşağıdaki 1. tablo). Sanayi sektöründe tüketilen yakıtların karışımı ve yoğunluğu, ekonomik faaliyetin düzeyine ve karışımına ve teknolojik gelişmeye bağlı olarak bölgeler ve ülkeler arasında farklılık göstermektedir. Enerji, endüstriyel sektörde proses ve montaj, buhar ve kojenerasyon, ısıtma, soğutma ve binalar için aydınlatma, iklimlendirme gibi çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. Sanayi sektörü enerji tüketimi aynı zamanda temel kimyasal hammaddeleri de içermektedir. Tarımsal kimyasalların üretiminde doğal gaz hammaddeleri kullanılmaktadır. Doğal gaz sıvıları (NGL) ve petrol ürünleri (nafta gibi), diğer kullanımların yanı sıra organik kimyasalların ve plastiklerin imalatında kullanılır.

Uluslararası Enerji Görünümü 2016 (IEO2016) Referans örneğinde, dünya çapında sanayi sektörü enerji tüketiminin, 2012'deki 222 katrilyon İngiliz ısı biriminden (Btu) 2040'ta 309 katrilyon Btu'ya, yılda ortalama yüzde 1,2 oranında artacağı tahmin edilmektedir (Aşağıdaki 2. tablo). Sanayi sektöründe sağlanan enerji tüketimindeki uzun vadeli büyümenin çoğu, Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) dışındaki ülkelerde meydana gelmektedir. 2012'den 2040'a kadar, OECD üyesi olmayan ülkelerdeki endüstriyel enerji tüketimi, OECD ülkelerindeki yüzde 0,5/yıl ile karşılaştırıldığında, ortalama yüzde 1,5/yıl oranında büyümektedir. 2012 yılında dünya sanayi sektörünün sağladığı enerjinin yüzde 67'sini oluşturan OECD dışı endüstriyel enerji tüketiminin, 2040 yılında dünya sanayi sektörünün enerji tüketiminin yüzde 73'ünü oluşturması beklenmektedir.

Genel olarak, toplam sanayi sektörü enerji kullanımı OECD ülkelerinde 2012'de 73 katrilyon Btu'dan 2040'ta 85 katrilyon Btu'ya ve 2012'de 149 katrilyon Btu'dan 2040'ta OECD dışı ülkelerde 225 katrilyon Btu'ya çıkıyor. OECD sanayi sektörü enerji kullanımı, IEO2016 Referans örneğinde, 2012'den 2040'a kadar yıllık ortalama yüzde 0,5'lik bir oranla yavaş büyüyor. Sanayi sektörü, 2012'den 2040'a kadar toplam OECD tarafından sağlanan enerji kullanımının yaklaşık yüzde 40'ını oluşturuyor. OECD dışı sanayi sektöründe, enerji kullanımının payı 2012'de yüzde 64'ten 2040'ta yüzde 59'a düşüyor, çünkü OECD dışı gelişmekte olan birçok ekonomi enerji yoğun üretimden uzaklaşıyor ve diğer tüm son kullanım sektörlerinde enerji kullanımı daha hızlı büyüyor.

Dünya sanayi sektörü: ana gruplaşmalar ve temsili sektörler. Kaynak: EIA

Dünya sanayi sektörünün bölge ve enerji kaynağı bazında sağladığı enerji, 2012-40 (katrilyon Btu) Sanayi sektörü enerji tüketimine ilişkin veriler, elektrik sektörü üretim santrallerinde çevrim kayıplarını içermemektedir. Sanayi sektöründe kombine ısı ve güç tesisleri (kojenerasyon) için kullanılan enerji dahil yakıtlar (doğal gaz, sıvılar ve yenilenebilirler). Kaynak: EIA

 Karbonsuzlaştırma mücadelesi. Sanayi bir paradoksla karşı karşıya: Önümüzdeki yirmi yılda 3 milyar insan büyümesi beklenen küresel bir orta sınıf, sanayiye daha ucuz fiyatlarla daha fazla meta üretme talebini artıracak. Ancak bakır ve çinko gibi temel kaynaklar üzerindeki kısıtlamaların yanı sıra çevresel bozulmanın gerçekleri, endüstrinin bu talepleri karşılaması için engeller oluşturacaktır.

Endüstri, küresel GSYİH ve istihdamın yaklaşık dörtte birini üretmesine rağmen, aynı zamanda dünyanın sera gazı emisyonlarının yüzde 28'ini üretiyor. Bu gerçek, küresel çevresel bozulmayı azaltmak için artan siyasi baskıyla bağlantılı. 2015 Paris Anlaşması, küresel ısınmayı iki santigrat derece ile sınırlamak için küresel sera gazı emisyonlarında yüzde 80 ila 90'lık bir azalma gerektirecek. Bu hedeflere endüstriyel faaliyetler karbondan arındırılmadan ulaşılamaz.

Özellikle karbon dioksit emisyonlarının yüzde 45'ine katkıda bulunan dört sektör arasında karbonsuzlaştırma endüstrisi kolay olmayacak: çimento, çelik, amonyak ve etilen. Süreç, üretim süreçlerinin sıfırdan yeniden tasarlanmasını ve mevcut tesislerin maliyetli yeniden inşalar veya güçlendirmelerle yeniden tasarlanmasını gerektiriyor. Ayrıca, düşük karbonlu üretim süreçlerini benimseyen şirketler, maliyetlerinde kısa ve orta vadeli bir artış görecek ve sonuçta onları rekabetçi bir küresel emtia piyasasında ekonomik bir dezavantaja sokacaktır.

İklim değişikliğini durdurmak, sanayi ve tarımda devrim niteliğinde dönüşümler gerektiriyor. Birkaç büyük iklim toplantısı öncesinde, iklim değişikliği konusundaki ilerlemeyi ölçmek için mücadele eden politika yapıcılar, değişmesi yavaş olacak olan küresel emisyonlara daha az ve öncü nişlerdeki teknolojik gelişmelere daha fazla odaklanmalıdır.

Sonuç? Günümüzde endüstrilerimiz birkaç on yıl öncesine göre daha fazla enerjiye aç durumda. Bu, nüfusun artması ve daha fazla mal istemesi gerçeğiyle ilgilidir. Tarım sektöründe gördüğümüz gibi, daha iyi makineler ve kimyasallar, çiftçilerin daha az çaba sarf ederek çok daha iyi performans göstermelerine izin verdiğinden, enerji girdi-çıktı oranı büyük ölçüde azaldı. Sanayi sektörüne gelince, artan talebi takip ediyorlar ve genellikle daha fazla enerji tüketen farklı teknolojiler yaratmalarına neden oluyorlar. Ancak son on yıldan beri araştırmacılar, elde edilen enerjiyi geleneksel enerjilerden daha ucuz ve daha temiz hale getirecek olan sürdürülebilir enerji geliştirme ve makinelere daha fazla odaklanmaya başladılar.

Ayrıca, zaten gelişmiş ülkeler ile gelişmekte olan ülkeler arasında güçlü bir fark vardır. Gelişmekte olan ülkeler daha az sanayileşmiş olmakla birlikte, küresel ticaretteki etkilerini artırmaya çalışırken gelişmiş ülkelerin yolunu takip etmektedirler. Bu sanayileşme, küresel enerji talebini artırırken, daha yeşil enerji arzı çok yavaş artıyor.

Kaynak: Tera Yatırım-Enver Erkan
Hibya Haber Ajansı