Yaklaşık elli yıllık bir geçmişe sahip karbon yakalama, kullanma ve depolama teknolojileri (carbon capture, utilisation and storage – CCUS) ile karbon yakalama ve depolama teknolojileri (carbon capture and storage – CCS); başta enerji üretimi, gaz işleme, endüstri ve karbondioksit giderimi olmak üzere birçok farklı alanda, ölçekte ve farklı amaçlarla kullanılıyor. CCUS/CCS üzerine yürütülen tartışmalar, farklı kullanımlarından ötürü, çok yönlü ve karmaşık bir hâl alıyor. Bu teknolojiler, bir tarafta, hem kullanıldığı alanda üretimin sürdürülebilirliğini desteklediği hem de iklim krizinin yıkıcı etkilerini azaltıcı bir niteliğe sahip olduğu savlarıyla ön plana çıkarılıyor. Çevre dostu bir kalkınma/büyüme stratejisi kapsamında, yüksek teknolojili bir çözüm olarak kamuoyuna sunuluyor. Bir diğer tarafta ise CCUS/CCS kullanımının, karbon salımını –geliştirilmiş petrol üretimi faaliyetleri ile– hem doğrudan hem de dolaylı yoldan artırdığı tartışılıyor. CCUS/CCS, böylece, karbon bağımlılığını artıran, karbon yoğun kaynaklardan çıkışı geciktiren araçlar olarak tanımlanıyor.
Öte yandan, Ocak 2023’te kamuoyu ile paylaşılan Türkiye Ulusal Enerji Planı kapsamında da Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından kömür ve doğal gaz santrallerinde CCS kullanımı üzerine değerlendirmelerde bulunuluyor. 2053 net-sıfır patikasıyla uyumlu olduğu ifade edilen Planda, kömürden çıkış beklentisinin aksine, yeni kömür kapasite kurulumu öngörülürken; bu durum, düşük kapasite kullanım oranları ile çalışması öngörülen santraller nedeniyle net sıfır hedeflerine ulaşmanın maliyetinin artması ve kaynakların verimsiz kullanımı anlamına geliyor. Bu noktada, maliyet öngörüleri ve verimlilik değerleri göz önünde bulundurulduğunda, Planın tahmin ufku boyunca CCS teknolojisine sahip santral yatırım kararı alınmadığı belirtiliyor. Fakat ileriki yıllarda söz konusu santrallerin ilk yatırım maliyetinde meydana gelebilecek daha yüksek oranda düşüş ve verimlilik artışı ile CCS’ye sahip termik santrallerin, üretim portföyüne dâhil olabileceği de ifade ediliyor.
Yukarıda bahsedilen gelişmeler ışığında kaleme alınan bu yazı, karşıt argümanlar çerçevesinde, CCUS/CCS teknolojilerinin bugünü ve geleceğini tartışmayı amaçlıyor.
Karbon yakalama teknolojileri, fosil yakıtların ömrünü uzatıyor
Karbon yakalama teknolojilerinin kullanımına dair tartışmalar 1970’lere kadar uzanıyor. İran İslam Devrimi ve sonrasındaki İran-Irak Savaşı neticesinde petrol piyasasında yaşanan arz kısıtları ve fiyatlardaki yükseliş, tükenmiş petrol arazilerindeki üretimi teknolojinin sunduğu fırsatlarla sürdürme arayışlarını beraberinde getiriyor. CCUS/CCS teknolojileri, bu açıdan, yakalanan karbondioksitin kullanımını değerlendirmek üzere bir ekonomik fırsat (kazan-kazan) olarak sunuluyor: Gaz üreticileri yakaladıkları karbondioksiti petrol şirketlerine satarak gelir elde ederken, petrol üreticileri de tükenmiş petrol kuyularını yakalanan karbondioksit ile canlandırıp daha fazla petrol çıkarabiliyor.
Bu teknolojilerin iklim krizi karşısındaki kullanımı, ancak 1990’lar ve sonrasında, küresel ısınma karşısında uluslararası işbirliğinin kuvvetlenmesi ile gündeme getiriliyor.
Karbon yakalama teknolojilerinin farklı amaçlarla kullanımı: Karbondioksiti atmosfere ulaşmadan yakalamayı amaçlayan CCS, temel olarak karbondioksitin yakalanması, taşınması ve depolanması adımlarını izliyor. Yakalama, karbondioksitin yakılmadan önce veya sonra muhafaza edilmesi anlamına geliyor. Taşıma aşamasında, yakalanan karbondioksitin boru hatları ya da ulaşım araçlarıyla depolama alanlarına taşınması gerçekleştiriliyor. Son olarak belirli bir amaçla işlemden geçirilmeyen karbondioksit, kalıcı bir biçimde yer altında depolanıyor. Karbondioksitin taşıma işleminin ardından belirli bir amaca yönelik olarak kullanımı ise CCS ile diğer karbon yakalama teknolojileri (CCU ve CCUS) arasındaki farklılaşmanın temelini oluşturuyor:
CCS’de yakalanan karbondioksit sadece depolanması amacıyla, fosil yakıtların geldiği ilk yer de olan, yer altına pompalanıyor. Tüm karbon yakalama teknolojileri içinde CCS’in payı %27 seviyesinde seyrediyor. CCU’da yakalanan karbondioksit, jeolojik bir yapı içerisinde değil doğrudan bir diğer ürüne dönüştürülmek üzere (örneğin çimento) kullanılıyor. CCU’nun karbon yakalama teknolojileri içindeki payı, %1’in altında kalıyor.
Tüm karbon yakalama teknolojileri içinde %73 pay sahibi CCUS’de ise yakalanan karbondioksit, tükenmiş petrol alanlarına taşınıyor ve daha fazla petrol çıkarmak amacıyla yeniden değerlendiriliyor. Karbondioksitin hidrokarbon üretimini artırmak isteyen firmalar tarafından bu şekilde kullanımı, geliştirilmiş petrol üretimi (Enhanced Oil Recovery -EOR) olarak adlandırılıyor. CCU’da tek seferlik yeniden kullanım söz konusuyken, CCUS’de geliştirilmiş petrol üretimi işlemi ile karbon kullanımının sürekliliği sağlanmış oluyor. Daha fazla fosil yakıt üretimini destekleyen bu uygulama, aynı zamanda bu kaynakların kullanımı kaynaklı emisyonların da devam etmesine yol açıyor.
Şekil 1: Farklı karbon yakalama teknolojileri
Daha fazla fosil yakıt: Enerji Ekonomisi ve Finansal Analiz Enstitüsü’nün (Institute for Energy Economics and Financial Analysis – IEEFA) analizi, kullanım oranı en yüksek olan milyon dolarlık CCUS projelerinin 39 Mt’luk (milyon ton) yıllık karbon yakalama kapasitesinin ancak 28 Mt’luk kısmının kullanabildiğini gösteriyor. Bu miktarın petrol alanlarına, daha fazla petrol çıkarmak amacıyla, gömüldüğü ve tekrar rafine edilip, çıkarılan petrolle yakılıp atmosfere karbondioksit olarak yeniden salındığı vurgulanıyor.
Son 50 yılda yakalanan karbondioksit miktarının %80-90’ının (>240 milyon ton) geliştirilmiş petrol üretimi faaliyetlerinde kullanıldığı, %10-20’sinin de (<60 milyon ton) uygun jeolojik alanlarda depolandığı belirtiliyor. Bu durum, karbon yakalama teknolojilerinin her ne kadar iklim dostu olduğu savunulsa da temelde daha fazla petrol ve gaz üretmek amacıyla kullanıldığını gösteriyor.
Tabloya CCUS/CCS teknolojilerinin aşağıda açıklanan teknik ve ekonomik kısıtları da eklendiğinde bu teknolojilerin aslında daha fazla fosil yakıt üretimi ve fosil yakıtların sistemdeki ömrünü uzatmak anlamına geldiği daha da belirginleşiyor.
Yazı: Taylan Kurt
