TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 74 - Ocak / Şubat 2022

Yapısal Çelik Günü


SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK AÇISINDAN ÇELİĞİN GERİ DÖNÜŞÜMÜ, TEKRAR KULLANIMI ve KULLANIMDA AZALTMANIN (OPTİMİZASYONUN) ÖNEMİ

Yeditepe Üniversitesinden Dr. Öğretim Üyesi Özgür Sümer Köylüoğlu, ülkemizin sürdürülebilirlik ve çelik ekseninde geleceğini yakından ilgilendiren, geri dönüşüm, tekrar kullanım ve optimizasyon hakkındaki tecrübelerini 22.Yapısal Çelik Gününde paylaştı.

Dünya ve Türkiye’den verilerin de değerlendirildiği sunumda Köylüoğlu şu detaylar hakkında açıklamalarda bulundu:

“Çelik sektörünü zorlayıcı bir etki var önümüzde. Avrupa Birliği (AB) Yeşil Mutabakatı ve İklim Kanunu çok hızlı bir şekilde ilerleyen gelişmeler. Avrupa Birliği, Paris Anlaşması hedefleri doğrultusunda 11 Aralık 2019’da 2050 yılına kadar karbon nötr olma hedefini ortaya koydu. Bunun ardından 9 Temmuz 2021’de Avrupa İklim Kanunu bağlayıcı hale geldi ve burada bir ara hedef daha konuldu. 2030 yılına kadar hedefler daha da sıkılaştırılarak sera gazı emisyonlarının 1999 yılı seviyelerine göre %55 oranında azaltılması hedefi ilave edildi.

Bu hedef aslında binaların sera gazı emisyonlarının %60 nihai enerji tüketimlerinin %14, ısıtma ve soğutma enerji tüketiminin %18 oranında azaltılmasına tekabül ediyor. Tabii bu özellikle enerji performansı açısından mevcut binaların renovasyonu anlamına geliyor. Bunun için de Avrupa Birliği’nde NextGenerationEU fonu ile 750 milyon avroluk bir fon ayrılmış durumda.

Türkiye de 2016 yılında imzaladığı ancak 6 Ekim 2021 tarihinde TBMM’de onayladığı Paris İklim Anlaşması sonrasında karbon nötr hedefini 2055 yılı için koydu. 2055 yılı hedefi ile beklenen emisyonları 2030’da %21’e kadar azaltma hedefini de açıkladı.

Avrupa İklim Kanunu'ndan sonra 14 Temmuz 2021’de Sınırda Karbon Düzenlemesi Mekanizması (SKDM) geldi. SKDM 1 Ocak 2023’te yürürlüğe girdikten sonra 2026 yılından itibaren bir karbon vergisi getirecek. Baktığımız zaman bu vergiye dâhil olacak malzemelerin çoğunluğu inşaat sektöründe yer alıyor. Dolayısıyla inşaat sektöründeki malzemelerin üzerinde ciddi bir baskı olacağı anlaşılıyor. Diğer ülkelerden Avrupa Birliği’ne yapılacak olan ihracatta eğer karbon emisyonlarından kaynaklı bir fark varsa bu farkın karşılığında bir sertifika veya vergi alınması durumu söz konusu. 2023 yılından itibaren karbon emisyonlarının üç ayda bir hem birincil emisyonlar hem de dolaylı emisyonlar olmak üzere raporlanma yükümlülüğü getirildi.

Diğer taraftan SKDM sertifikaları da yavaş yavaş mevcut Emisyon Ticaret Sistemi (ETS) içerisindeki sertifikalarla yer değiştirecek sertifikalar olarak değerlendiriliyor. Ayrıca bunların miktarının da azaltılması düşünülüyor. Burada bir hızlanma söz konusu. Emisyonları azaltmadan sadece sertifika karşılığında ihracat yapmak konusu gittikçe zorlaşacak.

Türkiye Hurdada Dışa Bağımlı
Buradan çelik sektörünün genel durumuna geçmek istiyorum. 2019 yılında küresel ham çelik üretimi 1,87 milyar ton. Bunun büyük bir oranı yani %71,7 kadarı, 1,34 milyar ton olarak bazik oksijen fırınında gerçekleştiriliyor. Bu emisyonu yüksek bir üretim türü. %27,9’u ise 523 milyon ton olarak elektrik ark ocaklı üretim.

2019 yılında Türkiye’deki sıvı çelik üretimine baktığımızda küresel trendin aksine bizde elektrikli ark ocaklı üretim daha fazla. Dolayısıyla bizim emisyon performansımız daha düşük. Üretim miktarı bakımından 2019 yılında Dünya’da 8. sıradaydık, Uğur Dalbeler Bey’in verdiği bilgiye göre artık 7. sıradayız. Ülkemizde üretimin %51’i inşaat sektöründe hemen tüketiliyor.

Sürdürülebilirlik açısından baktığımız zaman toplam Dünya’daki karbondioksit emisyonunun %9’u çelik sektörü nedeniyle gerçekleşiyor. Endüstriyel üretim içerisindeki payı da yüksek, bu da %25’lik emisyona tekabül ediyor. Biraz önce bahsettiğimiz gibi hurda kullanımı ile enerji tüketimini %40 kükürt dioksit emisyonlarını %55, partikül emisyonlarını %89 ve karbondioksit emisyonlarını %60 oranında azaltmamız mümkün. Dolayısıyla çelik üretiminde sürdürülebilirlik açısından cevherden değil hurdadan çelik üretimi ön plana çıkıyor.

Peki, hurdayı nereden elde edeceğiz? Ya üretim sırasında oluşan firelerden veya çelik tüketen sanayilerin üretiminde oluşan firelerden ya da ‘post consumer’ dediğimiz kullanım sonrasında ömrünü tamamlayarak yıkılan binalar, kullanılan otomobiller, makinalar, gemi veya diğer çelik ürünlerinin kullanım sonrası toplanmasıyla elde edilen hurdalardan.

Dünya’da yılda ortalama 630 milyon tonluk bir hurdadan çelik dönüşümü, çelik üretimi yapılıyor. Bu da 950 milyon tonluk bir karbondioksit tasarrufuna denk geliyor. En çok hurda tüketimini de Çin yapıyor. Ham çeliğin üretimde kullanımı %21 oranında. Bundan sonra ABD ve Avrupa Birliği ülkeleri sonra da Türkiye geliyor hurda tüketiminde. Türkiye’de hurdanın üretimde kullanım oranı %82. Diğer taraftan Dünya hurda ticaretine baktığımızda 100 milyon tonluk bir hurda ticareti var. Türkiye burada en büyük hurda ithalatçısı. Bizim arkamızdan da Hindistan geliyor. Bu sıralamada Çin yok. Çin aslında ürettiği hurdanın tamamını kendisi kullanıyor. En büyük hurda ihracatçıları da Avrupa Birliği, ABD ve Japonya. Bu anlamda Türkiye dışa bağımlı gözüküyor. Hurda ticareti konusundaki sınırlamalarla Türkiye’nin sıkıntıya girebileceği düşünülüyor.

Çelik üretiminde bazik oksijen fırınlı ve elektrikli ark ocaklı tesislerin performanslarına Türkiye’deki üretim açısından baktığımızda hem malzeme kullanımında hem de emisyonlar açısından elektrik ark ocaklı tesislerin çok daha iyi olduğunu görüyoruz. Örneğin 1 ton çelik üretimi için cevherden üretimde 1,5 ton ham çelik kullanılırken hurda ile üretimde bu 1,1 tonluk ham çelik tüketimine denk geliyor.

Emisyonlar açısından baktığımızda, bu tesisten tesise ülkeden ülkeye değişse de 1 ton çelik üretimi için bazik oksijen fırınlarında 1,7 ilâ 2 ton karbondioksit emisyonu söz konusuyken elektrik ark ocaklı tesislerde bazılarında 150 kg bazılarında ise 300-350 kg seviyelerinde bir emisyon söz konusu. Dünya ortalaması ise Dünya Çelik Birliği (worldsteel) verilerine göre 2020 yılında 1,89 ton. Enerji tüketimlerine baktığımızda ise bazik oksijen fırınlı tesislerde %75 oranında kömür tüketiliyor, elektrik ark ocaklı tesislerde elektrik ve doğalgaz kaynaklarının daha çok tüketildiğini ve enerji olarak da bazik oksijen fırınlı tesislerin enerji yoğun olduğunu görüyoruz. Enerji yoğunluğu bu kadar yüksek olan çeliğin elektrik emisyonları da dikkate alındığında emisyonların iyice büyüdüğü karşımıza çıkıyor. Çünkü 1 MW’lık bir elektrik tesisinin karbondioksit emisyonu 290 kg. Kilowatt saat bazında düşünürsek Avrupa’da 1 kilowatt saat için 376 gramlık bir karbondioksit emisyonu söz konusu. Dolayısıyla çelik, üretim sırasında, üretim sürecinde enerji yoğun ve emisyonu çok yüksek bir ürün. Ancak biraz önce de söylediğimiz gibi hurdadan çelik üretimi burada bir fırsat yaratıyor. Sadece küresel ısınma açısından değil diğer çevresel etkiler açısından da çok ciddi tasarruflar olduğunu görüyoruz hurdadan çelik üretiminde.

Sürdürülebilir Malzeme Kullanımı
Çeliğin üretim sürecinin emisyon olarak çevresel etki değerlendirmesi, A1 ve A3 dediğimiz değerlendirme sürecine tekabül ediyor. 2 ton civarındaki emisyonun yaklaşık 1600-1800 tonluk kısmının geri dönüşüm, yeniden kullanım olarak tekrar ekonomiye kazandırılmasıyla geri kazanılabildiğini ve emisyonların bu durumda 600 ilâ 800 kg’lara düşebildiğini görüyoruz. Demek ki çelik sektöründe sürdürülebilir malzeme kullanımıyla ilgili bir şeyler yapmamız lazım.

Hiyerarşik olarak baktığımızda tabii ki önceliğimiz malzeme miktarını azaltmak. Yeni yaptığımız inşaatlarda veya yeni üretimlerimizde bu birincil önceliğimiz. Bunu tasarımda optimizasyonu sağlayarak yapabiliriz. Bunun yanı sıra alternatif sürdürülebilir malzemeler ve alternatif tekniklerin kullanılması, yalınlık, ikincil kullandığımız elemanlardan mümkün mertebe kaçınma, uzun ömürlülük, bakım ihtiyacının az olması gibi faktörler de malzeme miktarını azaltma bağlamında sürdürülebilirliğe katkıda bulanacak önlemlerimiz.

Bundan sonra hiyerarşik olarak yeniden kullanım var. Kullanım ömrünü tamamladıktan sonra yapı elemanlarının sökülüp yeniden başka amaçla kullanılmasıyla ilgili imkânların göz önüne alınması gerekiyor. Bunun için daha tasarım aşamasında sökülebilirliğin, adapte edilebilirliğin dikkate alınması gerekli. Tabii bu durum, sökülen malzemenin kalite ve performans kontrolünü nasıl yapacağız, ikincil kullanımlarda nerelerde kullanabiliriz, ikincil kullanımda performans kriterleri ne olmalı gibi sorulara yanıt verebilecek bazı çalışmaların yapılması ihtiyacını getiriyor. Söktüğümüz malzemelerin bütün verilerinin onunla birlikte taşınabilmesi için dokümantasyon ve işaretlemenin önemi de karşımıza çıkıyor.

Hiyerarşide son nokta ise geri dönüşüm. Tabii ki yeniden kullanım önceliğimiz ama kullanılamaz olan malzemenin de geri dönüşümünün yapılmasını sağlayacak bir tedarik zincirine ihtiyaç var. Ancak aklımızda tutmalıyız ki geri dönüşüm de sonuçta enerji yoğun bir imalat süreci ve bu da aslında bu yüzden hiyerarşide en son başvurmamız gereken yöntem. Diğer taraftan temiz ve kaliteli hurdanın temini de yine tedarik zinciri açısından önemli bir konu.

Döngüsel Ekonomi
Biraz önce bahsettiğim yeniden kullanım ve geri dönüşüm aslında malzemeyi hâlâ kullanımda tutmak anlamına geliyor. Bu da aslında döngüsel ekonomi mantığına giriyor. Döngüsel ekonomi bizim eskiden beri alışık olduğumuz al-üret-çöpe at düşüncesi yerine bir malzemenin sürekli ekonomi içerisinde kullanımda tutulmasıyla ilgili ekonomi modeli yaklaşımına işaret ediyor. Bu yaklaşım da aslında AB’nin regülasyonlarını incelediğimizde neredeyse her regülasyonda atıf yapılan ve her regülasyonun merkezine konulan bir kavram.

Döngüsel ekonomi yaklaşımı içerisinde atıkların yeniden kullanımın yanı sıra yenilenebilir ve temiz enerji kullanımının da öne çıkarıldığını görüyoruz. Maliyet hesaplarında da hammaddenin çıkarılmasından kullanım sonrasında doğaya kazandırılmasına kadar yaşam döngüsü maliyetinin dikkate alındığını görüyoruz. Tasarımcılar açısından da tasarım sürecinde başlangıç aşamasından ürünün geri toplanması geri dönüşümü, yenilenmesi ve yeniden kullanımını dikkate alan bir ürün tasarımına yoğunlaşılması gerektiğini işaret eden bir yaklaşım.

Avrupa Birliği’nin geliştirmekte olduğu veya geçmişte geliştirdiği yönetmeliklere sürdürülebilirlik politikaları açısından baktığımız zaman, örneğin İnşaat Malzemeleri Yönetmeliğinin Ek-1’ine baktığımızda sürdürülebilirlik ile ilgili, dönüştürülebilirlik, adapte edilebilirlik, yeniden kullanılabilirlikle ilgili kriterlerin yer aldığını görüyoruz. Bundan başka binaların enerji performansı ile ilgili direktiflerin oldukça kısıtlayıcı bir şekilde 2030’da enerji tüketiminin azaltılması hedeflerinin yanı sıra yenilebilir enerjinin 2030’da %30’a çıkartılmasıyla ilgili direktifleri olduğunu görüyoruz. Bunun yanı sıra döngüsel ekonomi ile ilgili bina tasarımında dikkate alınması gereken prensiplerle ilgili Şubat 2020’de bir yayın yapıldı. Burada çeşitli paydaşların bina imalatında dikkate alması gereken dayanıklılık, uyarlanabilirlik, atık azaltımı ile ilgili kılavuzların yayımlandığını görüyoruz. Ayrıca sadece malzeme ölçeğinde değil bina ölçeğinde de sürdürülebilirlik kriterlerinin sektörü yönlendireceği karşımıza çıkıyor.

Peki, nasıl yapabiliriz? Yeniden kullanımla ilgili modüler yapıların ön plana çıktığını görüyoruz. Esnek, büyütülebilir küçültülebilir, fabrika ortamında imal edilebilir modüller ve bunlardan oluşan yapılar. Nakliye sektöründe kullanılan konteynerler yeniden kullanılarak ekonomiye kazandırılıyor. Bunlarla ilgili yayınlarda çeşitli bağlantı detayları, deprem güvenliğinin sağlanması, 8 kattan yüksek olması halinde nasıl kullanılabileceği yönünde çalışmalar olduğunu görüyoruz. Bunun yanı sıra sürdürülebilir ekonomi hedefini sağlamak için AB’nin ahşap malzemelere standartlarda yer verilmesi için uyarıları var. Diğer taraftan yeni yayımlanan, Binalarda ve İnşaat İşlerinde Sürdürülebilirlik, Söküm ve Uygulama İçin Tasarım Standardının da tasarımcılar için önemli bir kılavuz olduğunu görüyoruz. Bu konuda çalışmalar gittikçe hızlanıyor. Yeniden kullanım için kılavuzlar yayımlanıyor. Performans kontrolü ve kullanım ömrünün uzatılması için yönetmelikler ve kılavuzlar üzerine çalışmalar var. Bunlar daha yayımlanmadı. Muhtemelen çalışmalar devam ediyor. Belki Türkiye’de de benzer şekilde bu türde kılavuz ve şartname çalışmalarına ihtiyacımız var.

Çelik yapılarda performans iyileştirilmesine ilişkin çalışmaların olduğunu da görüyoruz. Örneğin galvanizleme 120 yıllık bir ömrü olması, bakım gerektirmemesi ve geri kazanılabilir olması itibariyle önemli bir olgu. Yansıtıcı kaplamalarla ilgili bazı çalışmalar var. Yine çelikte yalıtım malzemesiyle çelik profillerin arasındaki ısı köprülerini engellemeye yönelik çalışmalar yapılıyor.

Bina ölçeğinde de malzeme seçimleri, gömülü enerji ve karbon hesaplamaları, enerji verimliliği, ısı yalıtımı ses yalıtımı, afetlere dirençlilik, yapım süreçlerindeki sürdürülebilirlik, tüm bu performansların ölçümlenmesi ve bina ölçeğinde raporlanması şu anda zorunlu bir ihtiyaç olarak ortaya konulmamakla beraber gelecekte zorunlu hale gelecek etkenler. Şu anda ‘AB-LEVELS’ sistemi var. Bu da daha bitmiş bir çalışma değil ama AB’nin web sitesine girdiğinizde detaylı bilgi edinebiliyorsunuz. Yaşam döngüsü analizinin bina ölçeğinde yapılmasına ilişkin kriterleri ve değerlendirme sistemini öneriyor. Döngüsel ekonomi açısından tasarım ve kullanım sürecinin dikkate alınmasını sağlayan bir çalışma ve bu sistemin kamu ihalelerinin yeşil ihale kriterlerine göre yapılmasında esas alınması düşünülüyor. Bunun yanı sıra sürdürülebilir finans kaynaklarına erişim için bir yeterlilik kriteri olarak da AB-LEVELS kullanılmaya başlanmış durumda.

AB LEVELS’e baktığımızda burada 16 indikatör var. Sera gazı emisyonlarıyla ilgili enerji ve emisyon performansına bakılıyor. Malzemenin yaşam döngüsündeki kaynak verimliliği ve döngüselliği değerlendiriliyor. Su kaynaklarının verimli kullanımıyla ilgili değerlendirmeler var. Yaşam alanlarının kullanıcıların konforu açısından değerlendirilmesiyle ilgili kriterler var. Hava kalitesi, ısı, ışık ses performansı bakımından, iklim değişikliğine adaptasyon ve dirençlilik başlığı altında yine kullanıcı sağlığı, olağanüstü hava olaylarına dirençlilik gibi kriterler ve sürdürülebilir drenaj konusu değerlendiriliyor. Son olarak da binanın yaşam döngüsü maliyeti ve değerinin optimizasyonu ile ilgili kriterler var.

Avrupa Yeşil Mutabakatı Çalıştayı
Türk Yapısal Çelik Derneği (TUCSA) Avrupa Yeşil Mutabakatı Çalıştayında MASA 4 olarak ‘Kullanım Ömrü, Geri Dönüşüm ve Tekrar Kullanımın Sera Gazı Salımını %55 Azaltma Hedefine Ulaşmaya Katkıları’ başlığı doğrultusunda sektörden gelen profesyonellerle yaptığımız çalışmada Türkiye’deki sektörün bu anlamdaki sorunları; genelde enerji verimliliğinin düşüklüğü, üretimde optimizasyonun ve teknolojinin yeterince kullanılamaması, imalat sürecinin eksikliği, yaşam döngüsü analizinin olmaması, tüketicinin bir emisyon azaltma bilinci ve talebinin olmaması ve ahşap ile entegre kulanım imkânlarının eksikliği olarak ortaya konuldu.

Çözüm olarak ise ruhsat için emisyon hesaplanmalarının istenilmesi, üreticinin kullanımdaki malzeme için beşikten mezara sorumlu olması, yaşam döngüsü analizlerinin zorunlu tutulması, teknolojiyi kullanarak imalat süreçlerinin kısaltılması ve bu verilerin yayımlanması, AR-GE için akademi ile endüstri iş birliğinin artırılması ve tasarımda optimizasyonla beraber en az 3 alternatif sunulması gibi bazı ruhsat süreçlerinde zorlayıcı hükümlerin getirilmesi yönünde öneriler yapıldı.

Kullanım ömrünü uzatmayla ilgili sektörün genellikle bir binayı dönüştürmek ya da bir ürünü dönüştürmek yerine bakım maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle yeniden yapımın tercih edildiğini ve dijital ikizin yeterince kullanılmadığı, bakım işlemlerinin de çok yüksek emisyonlara sebep olduğu ve koruyucu bakım ile testlerin de eksik olduğu ifade edildi. Bunlar için de Yapı Bilgi Modellemesinin (BIM) ve dijital ikiz kullanımının zorunlu tutulması ve dijital okuryazarlık için webinar ve seminerler düzenlemesi gibi bazı önerilerin yanı sıra yönetmeliklerde de koruyucu bakım ve testlerin zorunlu tutulması bir çözüm önerisi olarak öne sürüldü.

Yeniden kullanım ile ilgili de sorunlar olarak, yeniden kullanım için teşvik olmaması, tasarımcının isteksizliği ve sökümün baştan belirlenmemesi, söküm planlaması denetlenmesi, malzeme kalite kontrolünün yapılmaması ve sökülen malzemenin toplanması konusunda tasnif ve satım zincirinin olmaması gibi sorunlar ortaya konuldu. Bunlarla ilgili olarak teşvikler, sökülen malzemenin kalite kontrolü ile ilgili standart ve sertifikasyon ihtiyaçları, tasarım aşamasında söküm planı istenmesi gibi çeşitli öneriler ortaya konuldu.

Geri dönüşüm ile ilgili olarak hurda toplama aşamasında küçük firmaların bulunduğu ve bunların da bir sertifika lisans çerçevesinde hurda toplama anlamında bilinçsiz olduğu ve bu konuda bir teşvik olmadığı, yüksek kaliteli hurda bulunamadığı, cüruf atıklarının yeterince değerlendirilmediği, biyolojik ve kimyasal arıtmanın düşük olduğu ve hurda ithalatındaki kısıtlamalar sorunlar olarak ortaya konuldu. Burada da çözüm olarak sertifikasyon ve teşvik sisteminin hurda toplama sistemine getirilmesi ile ilgili ve ürün toplama sisteminin de geliştirilmesiyle ilgili öneriler sunuldu.

Geri kazanım konusunda da ısı enerjisi geri kazanımının düşük olduğu, hurda temizleme sistemlerinin eksikliği baca gazlarının ve suyun geri kazanımının düşük olması yenilenebilir enerjinin kullanımı için yeterli teşvik olmaması sorun olarak bildirildi. Bunlara yönelik önlemlerin yerine getirilmesi için yeşil finansman kaynaklarına kolay erişimin sağlanması adına sektördeki bilinçlendirmenin artırılması webinar ve seminerlerin düzenlenmesi çözüm olarak önerildi.

Genel olarak değerlendirdiğimizde, özellikle Türkiye’nin de artık bir yükümlülük altına girdiği Paris İklim Anlaşması ve AB’nin ortaya koyduğu Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizmasının etkilerini dikkate aldığımızda sektörün sürdürülebilirlik ve iyileşmesi anlamında enerji, emisyon azaltıcı önlemlere ihtiyaç olduğu, optimizasyon, yeniden kullanım, dönüştürülebilirlik, sökülebilirlik için şartname ve kılavuz hazırlanması ihtiyaçlarının olduğu, bu konuda Avrupa Birliği’nin gerçekleştirdiği gibi Türkiye’de de çalışmaların yapılması ve hızlandırılması ihtiyaçlarının bulunduğu gerçeği ortadadır.

Bunlarla beraber sektördeki tasarımcı, uygulayıcı, üretici imalatçı tüm paydaşların bu amaçla birlikte çözüm üretebilmelerinin sağlanmasının değerli olduğunu, diğer taraftan hurda toplanması ve yeniden kullanım ile geri dönüşüm sürecini sağlayacak şekilde çelik tedarik zincirinin de dijitalleşme yardımıyla daha verimli, etkin ve izlenebilir bir şekilde yeniden kurgulanması gerektiğini düşünüyorum.”
Çelik Yapılar - Sayı: 74 - Ocak / Şubat 2022

Projeler

BATUM STADYUMU

Kendimizi Sınayalım

74. SAYI SORUSU



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği