Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) çalışması, dünya genelinde 35 üretim tesisinin büyük kapasiteli CCUS teknolojisini –yoğunlukla enerji üretimi/dönüşümü ve endüstriyel üretim– faaliyetlerine dâhil ettiğini gösteriyor. Bu kapsamda, 2022 itibarıyla, büyük kapasiteli aktif CCUS kapasitesinin 44,3 Mt karbondioksit olduğu belirtiliyor.
Mevcut kapasitenin artış eğiliminde olduğu belirtilse de bunun, IEA’nın Net Sıfır Senaryosu (NZS) için gerekli koşulları sağlayamadığı ifade ediliyor. 2030’a kadar kurulacağı belirtilen yeni tesislerle yıllık karbon yakalama kapasitesinin 267 Mt karbondioksite yükselmesi bekleniyor. Oysa NZS hedeflerine ulaşılması için karbon yakalama kapasitesinin 2030 itibarıyla yılda 1286 Mt karbondioksit daha yüksek olması gerekiyor.
- Mevcut karbondioksit tutma kapasitesinin yaklaşık %65’ini, en düşük maliyetli karbondioksit yakalama uygulamalarından biri olan doğal gaz işleme tesisleri oluşturuyor. 2030 planları dâhilinde bu rakamın %24’e gerilemesi ve hidrojen tesislerinin payının %17’den %27’ye, enerji-ısınma tesislerinin payının ise %3’ten %26’ya yükselmesi bekleniyor.
- Öte yandan, bugün, karbon yakalama kapasitesi, Amerika kıtasında yoğunlaşıyor. ABD ve Kanada, toplam kapasitenin %65’ini oluşturuyor. Fakat 2030 planlarında ABD ve Kanada’nın payının %49’a gerilemesi, aynı dönemde Avrupa’nın payının %6’dan %30’a yükselmesi bekleniyor.
Şekil 2: Kullanım alanlarına göre faaliyetteki ve 2030 yılında planlanan karbon yakalama teknolojileri
McKinsey & Company’nin araştırması, dünya genelinde karbondioksit salan ve 11 farklı sektörde faaliyet gösteren 25 bin endüstriyel kuruluşun –endüstri kaynaklı emisyonların %60’ından daha fazlası– CCUS ile karbondan arındırılabileceğini gösteriyor. Bunun gerçekleşebilmesi için büyük ölçekli CCUS yatırımlarının uygulanması gerektiği belirtiliyor. Mevcut CCUS ağı ile yıllık karbon yakalama kapasitesini ancak 100 Mt karbondioksite kadar artırmak mümkün gözüküyor. COP 26 baz alındığında, ülkelerin net sıfır hedeflerinin hayata geçmesi için CCUS kapasitesinin 2030’a kadar 715 Mt’a, 2050’ye kadar ise 4.200 Mt’a yükselmesi gerekiyor.
Öte yandan, enerji sektörü –özellikle doğal gaz işleme faaliyetleri– hâricinde, endüstride CCUS/CCS kullanımının değerlendirilebileceği özel durumların olabileceği belirtiliyor. Bu noktada, üretim sürecinde temel kimyasal reaksiyon sonucu olarak karbondioksitin bir yan ürün olarak kullanıldığı çimento sektörü öne çıkıyor. Yakalanan karbon, diğer endüstrilerde çimento ve alçı levha blokları üretmek için kullanılıyor. Süreç içinde, çimento üretimini yeşil yapmak üzerine geliştirilen çabaları ertelemediği ve geliştirilmiş petrol üretim faaliyetlerinde kullanılmadığı sürece; doğal gaz işleme ve enerji sektörleriyle karşılaştırıldığında, endüstriyel uygulamada karbon yakalama, ara bir seçenek olarak değerlendiriliyor.
CCUS gerçekten bir ihtiyaç mı?
Yukarıda paylaşılan bilgiler çerçevesinde, mevcut CCUS’lerin tüm engeller ve yetersizliklere rağmen etkin bir teknoloji olduğu ve mevcut kapasitenin artırılmasının karbon nötr olma yolunda bir gereklilik olduğu vurgulanıyor. Peki, atılan taş, gerçekten yorulduğumuza değiyor mu? CCUS/CCS’leri daha eleştirel bir konumdan ele alan raporlarda çok daha farklı bir görünüm söz konusu.
CCUS teknolojilerinin tarihsel gelişimi, aksi yönde ve sınırlı bir hacme işaret ediyor
Öncelikle yukarıda ortaya konulan veriler, CCUS’nin mevcut karbon yakalama kapasitesinin –45 Mt karbondioksit ile– toplam küresel emisyonların ancak %0,1’ine denk geldiğini gösteriyor. Yapılan tahminler ise net sıfır hedeflerinin hayata geçirilmesi için, 2050 yılına kadar CCUS kapasitesini artırmaya yönelik, 130 milyar dolarlık ek bir yatırıma ihtiyaç duyulduğunu gösteriyor. Oysa ki; son 50 yılda CCUS’nin %80-90 oranda geliştirilmiş petrol üretimi faaliyetlerinde kullanılmış olması ve bunun da daha fazla fosil yakıt üretimi anlamına gelmesi –böylece temiz kaynakların kullanımının gecikmesi–, bu teknolojilerin geliştirilmesine yönelik girişimlerin iklim hedefleriyle uyumunu tartışmaya açıyor. Esasında, karbon yakalama teknolojilerinin, geliştirilmiş petrol üretimi karbon yakalama teknolojileri odağında yer aldığı sürece, net sıfır emisyon hedefleri kapsamında bir çözüm olarak değerlendirilmemesi gerekiyor. Öte yandan, CCUS kullanımının genellikle doğal gaz işleme faaliyetlerinde gerçekleştiği (%69) görülüyor. Ayrıca, yakalanan karbondioksitin %73’ü de geliştirilmiş petrol üretim faaliyetleri sürdürüyor.
Şekil 3: Karbon yakalama teknolojilerinin kullanım biçimleri
IEEFA raporu ise, şirketlerin her ne kadar doğal gaz üretiminde karbon nötr olduklarını iddia etseler de CCUS’lerin sektör değer zincirinde çok sınırlı miktarda karbon yakalama kapasitesine sahip olduğunu vurguluyor. Tam kapasite ile çalışması durumunda dâhi, CCUS’ler yalnızca gaz üretiminde şirket faaliyetlerinin doğrudan bir sonucu olarak atmosfere salınan (Kapsam 1) ve üretim süreçlerinde satın alınan elektrik, buhar, ısı ve soğutmadan kaynaklanan (Kapsam 2) karbondioksiti yakalayabiliyor. Oysa Kapsam 1 ve Kapsam 2 emisyonları, değer zincirindeki karbon salımının ancak %10-15’lik kısmına denk geliyor. CCUS’ler, şirketin kontrolündeki faaliyetlerden değil, değer zinciri boyunca dolaylı yoldan gerçekleşen diğer tüm emisyonlara (Kapsam 3) dair hiçbir katkıda bulunmuyor.
Bugüne kadarki başarısız örnekler CCUS teknolojilerinin geleceğine dair soru işaretlerini artırıyor.
CCUS’lerin sınırlı kapasitesi ayrıca birçok teknik başarısızlığı da içeriyor. 2000 yılından bu yana incelendiğinde, enerji santrallerindeki karbon yakalama kapasitesinin yaklaşık %90’ının uygulama aşamasında –teknik kısıtlara bağlı olarak– başarısız olduğu ya da uygulama öncesinde askıya alındığı görülüyor. Bu kapsamda IEEFA’nın, dünya genelindeki aktif karbon yakalama kapasitesinin %55’ini oluşturan 13 CCUS uygulamasını ele aldığı çalışmada bugüne kadar hiçbir projenin taahhüt ettiği karbon yakalama hedefine ulaşamadığını belirtiliyor.
Örnek olarak, ABD’deki Petra Nova isimli CCUS uygulamasının dört yıllık faaliyet dönemindeki başarısız performansı ve 2020 yılında kullanımına son verilmesi gösteriliyor. Geliştirilmiş petrol üretimi yapan ve 20 yıl sürmesi beklenen projenin, bulunduğu sahadaki günlük 1000 varilin altındaki petrol üretimini 15.000 varilin üzerine çıkarması bekleniyor. Fakat 1 milyar dolar maliyetle faaliyete geçen uygulamaya, 2020 yılında petrol fiyatlarındaki düşüş sebebi ile son veriliyor. Uygulamanın 2017-2019 döneminde 4,2 Mt karbondioksit yakalaması beklenirken; ancak 3,54 Mt’dan az karbondioksit yakalanıyor. Bu durum, yatırımcılar için 23 milyon dolar ek maliyet yaratıyor. Faaliyette kalması beklenen 20 yıl üzerinden yapılan hesaplamanın sonuçları, bu başarısızlığın yatırımcılar tarafında 150 milyon dolarlık bir kayba yol açacağını gösteriyor. Öte yandan aynı dönemde tesisi işleten kuruluşlar da 310 milyon dolar tutarında değer kaybı yaşıyor.
Güvenilir bir CCUS/CCS uygulamasını garanti etmek mümkün gözükmüyor.
CCUS/CCS’lerin kullanımında sürdürülebilir bir jeolojik sahanın varlığı ve finansmanı da problemli bir konu. Özellikle CCS’lerin son aşamasında, yakalanan karbondioksitin uygun bir jeolojik sahada kalıcı bir biçimde depolanması gerekiyor. Fakat bu jeolojik sahalarda bir kaçak yaşanmayacağının garantisi bulunmuyor ve depolanan karbondioksitin yıllarca takibinin de yapılması gerekiyor. Öte yandan, bir CCUS/CCS projesinin ömrü 40-45 yıl ise bunun kapanış süreci yaklaşık 15 yıl sürüyor. Bu noktada bir işletmenin bir şekilde faaliyetini durdurması sonrasında jeolojik sahanın güvenliğinden kimin sorumlu olduğu da bir diğer belirsiz konu olarak öne çıkıyor. Özellikle Türkiye gibi deprem kuşağındaki ülkeler açısından bu durum önemli bir risk anlamına geliyor.
CCUS/CCS teknolojilerini kullanan firmaların hem depolama işleminin güvenliğinden hem de takibinden emin olması gerekiyor. Bu konuda, başarısız bir örnek olarak 2015 yılında gerçekleşen, ABD Kaliforniya Aliso Kanyonu’ndaki gaz sızıntısı örnek gösteriliyor. Ülke tarihindeki en büyük insan kaynaklı sera gazı felaketi olarak kayda geçen olayda, atmosfere 97 bin Mt metan salınıyor. Bir diğer örnek de Cezayir’deki In Salah projesi. Toplam maliyeti 2,7 milyar dolar olan projede depolama işlemi 2004 yılında başlıyor. Fakat depolama araçlarının güvenilirliği ve depolanan karbondioksitin şüpheli hareketleri nedeniyle proje 2011 yılında askıya alınıyor. İşletmenin kapanması sonrasında sorumluluğun kimde olacağına dair tartışmalarda ise dünyanın en büyük CCS projesi olarak değerlendirilen, Avustralya’daki The Gorgon projesi örnek gösteriliyor. 2016-2021 döneminde hedeflediği karbon gömme kapasitesinin yarısını dâhi karşılayamayan projenin sona ermesinin ardından, tesise dair sorumlulukların Batı Avustralya hükümetine –yani vergi ödeyen vatandaşlara– devredileceği belirtiliyor. Bu da kamusallık adına çok daha büyük bir tartışmayı beraberinde getiriyor.
Maliyet tartışmaları: CCUS/CCS maliyet bakımından daha rekabetçi bir konuma erişebilecek mi?
Tüm bu kısıtlara rağmen CCUS/CCS projelerini hayata geçirmek konusundaki ısrarın esas nedenlerinden birini güneş ve rüzgârda olduğu gibi bu teknolojilerin de ana akım düşük karbonlu çözümlerin içinde yer almasını sağlamak oluşturuyor. CCUS/CCS’lerin mevcut artan kapasitesinin yeterli bulunmaması ve genişletilmek istenmesi, bu bağlamda rüzgâr ve güneş ile özellikle maliyetler bakımından rekabet edecek seviyeye henüz ulaşamamasından kaynaklanıyor. Mevcut CCUS/CCS teknolojilerinin kullanımının yaygınlaştırılamamasının, temiz enerjiye geçişin maliyetini daha da artıracağı ifade ediliyor. Uygulamaların ticarileşmesinin henüz çok erken bir aşamasında olduğumuz dile getirilirken, CCUS/CSS’de de yenilenebilir enerjinin son yıllardakine benzer bir genişleme süreci yaşayacağı öngörülüyor. Birinci en büyük uygulamadan ikinciye geçişte dâhi maliyetlerin şimdiden düştüğü belirtiliyor: Boundary Dam projesinde yakalanan bir ton karbondioksitin maliyetinin 110 dolar olduğu, onu takip eden Petra Nova’da ise maliyetin 65 dolara düşmesi örnek gösteriliyor. Ancak elbette bu maliyetlere yukarıda bahsettiğimiz teknik riskler dâhil edilmiyor.
CCUS/CCS’lerin her aşaması, uygulamanın büyüklüğü ve lokasyon gibi faktörlere bağlı olarak farklı büyüklükte maliyet kalemleri oluşturuyor. Fakat karbondioksit taşıma ve depolama adımları için gerekli altyapı yatırımları, diğer kalemlerden görece ayrışıyor. Örneğin karbondioksit yakalama teknolojileri ton başına 10-300 dolar arasında değişiklik gösterirken, bu rakam ulaşım ve depolamada 74 dolar daha fazla maliyet oluşturabiliyor. Bir diğer taraftan sektörler arasında da maliyet bakımından önemli farklılıklar olduğu görülüyor. Yakalama, denizyolu hariç taşımacılık, sıkıştırma ve enjeksiyon aşamaları alüminyum sektöründe ton başına 200-400 dolar arasında değişirken bu rakam doğal gaz üretiminde 25-90 dolar arasında değişiyor.
Fakat, CCUS/CCS’lerin beklenilen karbon yakalama hedeflerini gerçekleştirememesi, mevcut maliyetleri sürdürülemez bir hâle getiriyor. Bugüne kadar hiçbir projenin taahhüt ettiği karbon yakalama hedefine ulaşmayı başaramadığına ve örnek olarak ABD’deki Petra Nova uygulamasının bu nedenle yüklendiği ek maliyetlere ve şirketlerin değer kaybına değinmiştik. Buna ek olarak, özellikle enerji sektöründe, karbondioksiti bir enerji santralinin egzoz akışındaki diğer gazlardan (esas olarak nitrojen ve su buharı) ayırmak, sıkıştırmak, boru hattıyla taşımak ve yüksek basınç altında yerin derinliklerine enjekte etmek önemli ölçüde zaman, emek ve çok daha fazla enerji gerektiriyor. Bu durum, santralin enerji verimliliğinde düşüş ve santralden çıkıp tüketiciye ulaşan elektrikte de düşüş anlamına geliyor. Enerji cezası (energy penalty) olarak da bilinen bu durum, CCUS/CCS uygulamasına başlamayı düşünen şirketler için yatırım maliyetlerini daha da karmaşık bir hâle getiriyor. ABD’de sağlanan teşviklere rağmen, enerji cezasına bağlı olarak, CCUS/CCS uygulamalarında kayda değer miktarda bir finansal açık oluştuğu belirtiliyor.
CCUS/CCS, dönüşümü geciktiriyor: Çözüm, daha temiz ve ucuz yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmekten geçiyor.
Yapılan çalışmalarda CCUS/CCS uygulamalarının yakın dönemde artış eğiliminde olsa da mevcut yakalama kapasitesinin net sıfır hedeflerini desteklemesi amacıyla çok daha yüksek bir seviyeye çıkarılması öngörülüyor.
Fakat karbon yakalama teknolojilerinin tarihsel gelişimi incelendiğinde, %80-90 oranında geliştirilmiş petrol üretimi faaliyetlerine dayanması ve içerdikleri teknik problemler bakımından, daha fazla fosil yakıt üretimini desteklediği görülüyor. Böylece iklim krizi karşısında bir çözüm olma niteliğini yitiriyor.
Bu görüş, karşıt bir konumdan değerlendirildiğinde CCUS/CCS’lerin yeşil dönüşümde gecikmeye yol açacak kısıtlı ve maliyetli bir çabayı işaret ettiği, çok daha olumsuz bir tablo ile karşılaşıyoruz. Bu tabloyu üç parça hâlinde sunmak mümkün:
- Kısıtlı hacim: CCUS’nin mevcut karbondioksit yakalama kapasitesi, küresel emisyonların ancak %0,1’ine denk geliyor Özellikle doğal gaz işleme faaliyetlerinde etkin olan karbon yakalama teknolojileri, değer zincirindeki karbon salımının ancak %10-15’lik kısmını hedefliyor.
- Teknik problemler: Araştırmalar, bugüne kadar hiçbir projenin taahhüt ettiği karbon yakalama hedefini yakalayamadığını gösteriyor. Bunun arkasındaki en büyük sebep olarak ise teknik problemler öne çıkıyor. Özellikle yakalanan CO2’nin depolanması ve takip edilmesi süreçlerinde yaşanan problemlerin üzerinde duruluyor.
- Yüksek maliyet: Teknik problemler ve buna bağlı olarak CO2 yakalama hedeflerini gerçekleştirememeleri CCUS/CCS’lerin uygulama maliyetini artırırken, bu teknolojileri kullanan şirketlerin de değer kaybı yaşamasına yol açıyor. Teknolojinin kendisinin başlı başına gerektirdiği yüksek enerji kullanımı, santrallerde enerji verimliliğinin düşmesi ve yatırım maliyetlerinin baştan yükselmesi anlamına geliyor.
Başarılı bir CCUS/CCS uygulaması vergi başta olmak üzere bir takım düzenlemeler gerektiriyor. Bu bakımdan Norveç’teki uygulamalar örnek olarak gösteriliyor. Projelerin belirli teşvikler ve kamu alımları ile desteklenmesi bekleniyor. Gelişim için depolama faaliyetlerine yönelmenin gerekliliği vurgulanıyor. Gelişim aşamasındaki teknolojilerin hayata geçmesiyle maliyet probleminin de ortadan kalkması öngörülüyor.
Oysa, karbon yakalama teknolojileri bir çözüm olarak öne sürülürken, tarihsel olarak çok daha önden ve hızlı biçimde yol kat etmiş, rüzgâr ve güneş gibi temiz kaynakların kullanımını önceliklendirerek, fosil yakıt payını daha erken aşamada azaltmak mümkün. Fakat rüzgâr ve güneş projeleri kömür ve gaz projelerine göre %40 oranında daha az maliyet yaratırken; hem daha maliyetli hem daha güçsüz hem de görece geleceği ve güvenilirliği daha belirsiz bir teknolojinin kullanımında ısrar ediliyor.
Yazı: Taylan Kurt
