Köşe Yazısı: İnşaatta Karbon Ayak İzi, Sürdürebilirlik, Çevre, Karbon Nötr Yaklaşımı

İNŞAATTA KARBON AYAK İZİ, SÜRDÜREBİLİRLİK, ÇEVRE VE KARBON NÖTR YAKLAŞIMI

Bildiğiniz üzere geçtiğimiz dönemlerde belgesellerin, seminerlerin çoğu çevre kirliliği ve bunun akabinde atmosfer sıcaklığının artması tehlikesi ile yüzleşmemizi sağlamıştı. Uzunca bir süredir bilim insanları dünyanın değişimini izliyorlardı. Yapılan hesaplamalarla artık izleme zamanının geçtiğini, eğer harekete geçmezsek, belgesellerde izlediklerimizin yakın gelecekte karşımıza çıkacağını söylüyorlar.

Problemin kaynakları özellikle sanayileşme sonrası dönemde karşımıza çıkıyor. Bizler, inşaat mühendisleri bu sanayileşmenin bir ayağıyız ve önemli çevre kirleticileri bizim sektörümüzde üretim buluyor. Avrupa Birliği ve Paris İklim Anlaşmasının imzalanması sonrası, "2050 yılında hedef karbondioksit salımı nötr/net sıfır" benzeri hedef cümlelerini sık duyacağız. Ne demek oluyor bu cümle diyenlerimiz olacaktır. Karbondioksit açığa çıkmadan sanayi nasıl işleyecek? Bu cümlelerdeki hedef ne olabilir? Şöyle ki; Üretimden açığa çıkan karbondioksitin direk olarak atmosfere salımını (emisyonunu) engellemek, depolamak, ürün olarak  kullanmak ve üretilen ile tüketileni eşitlemek. Bu iki değişkenli bir denklem. Üretimdeki karbondioksit miktarını azaltabiliriz ve/veya tüketimdeki karbondioksit miktarını arttırabiliriz. Bu durumda her birine teker teker odaklanıp, bunları azaltacak, nötr hale getirecek veyahut tamamen engelleyecek konular üzerinde burada kendimle tartışacağım. Sizler de katkıda bulunmak isterseniz e-posta adresimden iletişime geçebiliriz.

Ben bir çimento fabrikasında çalışıyorum. Mesaimin bir kısmı üretimini yaptığımız ürünlerin günlük beton performansına dayalı kalite takibi oluyor. Bunun haricinde yeni ürünler üretmek için deneyler yapıyorum, beton performanslarını inceliyorum. Son dönemde de popüler konu olan karbon emisyonunun azaltılmasına çalışıyorum. Fabrikamızdaki yeni ürünleri bu hedefe göre şekillenmesine katkıda bulunuyorum.

Gelelim detaylara. Karbon emisyonunu azaltmak için neler yapabiliriz. Başlıklar halinde yazalım. Bu başlıkları yazarken gerçekleşebilme hızına göre sıralayalım. Önce hızlıca hayata geçenler, sonra sırası ile daha zor hayata geçebilecekler.

ÜRETİMDEKİ KARBON EMİSYONUNU AZALTACAK YÖNTEMLER:

1. Çimento yüksek karbon salımı (emisyonu) ile üretilen bir ham maddedir. Bu sebeple beton dizaynları/formülleri gözden geçirilerek, doğru bir kalite kontrol prosedürü uygulayarak, hemen, bugünden itibaren fazla kullanılan çimento dozajları azaltılmalıdır. Betonun TS EN 206 standardına uygunluğu kara kaplı defterlere yazılan dayanım değerlerinin fck'ya göre göz kararı seyriyle değil, de ölçülen değerlerin istatistik programlarla hesaplandığı, standart sapması ile birlikte oluşan hedef fcm değerine göre kalite kontrol takipleri yapılmalıdır. Beton dayanımları her gün takip edilerek, gereksiz fazla dozaj kullanımının önüne geçilmelidir. Çok hızlı alınabilir bir aksiyondur. Sonucunda %11 karbon salımını azaltıcı etkisi tahmin edilmektedir.

2. Beton santrallerinde kullanılan dizaynlarda/formüllerde sadece CEM I 42,5 R tipi ürün yerine, diğer sınıflarda çimento tipleri (CEM II, CEM III, CEM IV veya CEM V) kullanılması için denemelere başlanabilir. Bir ila iki ay içinde uygun çimento tipi seçilerek çok kısa vadede karbon emisyonu azaltılabilir. Bu şekilde karbon emisyonunu yaklaşık ortalama %9 oranında azaltmak mümkün.

3. Beton dizaynlarında katkılı çimento tipleri kullanılmalı ve/veya uygun olan tüm santrallerde ve dizaynlarda/formüllerde muhakkak mineral katkılar kullanılmalıdır. Mineral katkıya karşı duran bir anlayış artık olmamalıdır. Mineral katkıları kullanmak istememenin en önemli sebebi aşırı hızlı inşaat hızı beklentisi ve beton dökümünden hemen sonra, mümkünse 12-18 saat sonra kalıp almanın müteahhit firmalarca istenmesidir. Mineral katkıların kullanılması durumunda bu kalıp alabilmek için bekleme süresi uzamaktadır. Müteahhitler, neredeyse betonu döküp, bir yandan da kalıp almak istemektedir. Bu istek, karbon emisyonu yüksek CEM I tipi çimento kullanımına, mineral katkı kullanımının reddedilmesine ve CEM I tipi çimentonun megawattlarca enerji harcayıp daha ince öğütülmesine sebep olmaktadır. Oysa ki, inşaatın iş akışının günümüzdekinden biraz daha yavaş, makul bir hızı olmalıdır. Ekip ve ekipman buna göre organize edilmelidir. Tüm özel şartnameler ve kamu şartnameleri mineral katkıların kullanımına izin vermelidir. Nedir bu mineral katkılar, ülkemizde var olması, kullanımı ve önem derecesine göre sıralayalım. Yüksek fırın cürufu, uçucu kül ve az da olsa metakaolen. Bu değişikliği genele yaydığımızda beklenen karbon emisyonunun %11 azalması.

4. Çimento üreticileri muhakkak katkılı çimentoları ürün gamına eklemelidir, CEM I 42,5 tipi çimentoların satışını sıfır hedeflemelidir. Müşterileri ile beraberce çalışıp katkılı ürünlerini kullanmanın yollarını araştırmalıdır.

5. İnşaat Mühendisi Projeciler, şantiye şefleri, yapı denetim firmaları ve müteahhitler. Öncelikle projelendirme safhasında gereksiz hacimde yapı elemanı boyutlandırılmamalıdır. Beton sınıfları arttırılarak kesit küçültme yolları araştırılmalıdır. Şantiyelerde beton siparişleri doğru ölçümler ve doğru hesaplamalarla tam ihtiyaç kadar söylenmeli, beton arttırılmamalıdır. Arttırılan beton genellikle atık olarak atık sahalarına gönderilmektedir. Yapı denetim firmaları beton denetimini tam standarda uygun olarak yaptırmalı, gereksiz dozaj artışı için beton üreticisini zorlamamalıdır. Müteahhitler 1m³ dahi gereksiz sipariş edilen betonun atık bedelini ödemelidir veya şantiyelerinde fazla betonu değerlendirmek için hazırda kalıpları ve yerleri olmalıdır. Örneğin, bahçe duvarı temeli, yürüme yolları, su basmanlar... Betonun tekrar kullanımı ile beraber %7'lik bir karbonsuzlaşma sağlanması beklenmektedir.

6. Enerji verimliliği: Kullandığımız tüm ekipmanın daha az enerji tüketerek daha çok iş yapanlarını tercih etmemiz gerekmektedir. Aklımıza gelen ilk ekipman beton taşıyan transmikserler olabilir. Transmikserlerin az yakıt kullanan yeni nesil çekicilerle değiştirilmesi karbon salımını azaltacaktır. Tahmini karbon salımı azaltılması %5.

7. Yakıt değişimi: Çimento üretiminde kullanılan ve elektrik enerjisini üretirken kullandığımız yakıtları daha çevreci olanları ile değiştirmek. %20

SALIMI (EMİSYONU) GERÇEKLEŞEN KARBONUN TÜKETİLMESİNİ SAĞLAYACAK YÖNTEMLER:

1. Karbonatlaşma: Bilindiği üzere, beton karbondioksit ile temas ettiği sürece, karbonatlaşma denilen bir reaksiyon oluşmaktadır. Beton yüzeyinden itibaren iç kesimlere doğru karbonatlaşmaya başlar ve zamanla ilerler. Burada istenmeyen durum karbonatlaşma derinliğinin donatıya ulaşmasıdır. Böyle bir durumda donatı korozyonu hızlanır. Demek ki yapısal betonlarda karbonatlaşma istenmez veya çok cüzi kısmı kabul edilebilir. Bu reaksiyon için temel şartlar vardır. Beton yüzeylerin açıkta, karbondioksit ile temas eder halde olmasıdır. Yani, beton üretilirken açığa çıkan karbondioksit, açık yüzeyli betonlarda tekrar geri alınır. Ürettiğimiz karbondioksitin %6'sının bu doğal reaksiyon sayesinde geri alındığı hesaplanmaktadır.

2. Karbon Yakalama CCS: Yukarıdaki yüzdelerden geriye kalan kısmı da, Çimento fabrikalarında kurulacak olan tesisler ile yakalayıp depolayıp, atmosfere salımı gerçekleşen karbonu tüketmenin yollarını aramamız gerekmektedir. Burada kalan oran %31'dır.

Sonuç olarak, karbonu ürettikten sonra tüketmeye çalışmak yerine, üretimdeki karbon emisyonumuzu azaltmak ilk aşamada çok daha hızlı bir değişim içine girmemizi sağlayacaktır.

Emre FENERCİ