Elon Musk Karbon Yakalama‘yı desteklediğini açıkladı, bununla birlikte herkesin aklında tek bir soru oluştu, “Karbon Yakalama Nedir?“, bugün sizler için karbon yakalamayı açıklayacağız.
Karbon Yakalama, genel olarak CO2’nin endüstriyel süreçlerde bir hammadde olma potansiyelinin global karbondiyoksit emisyonları ile karşılaştırıldığında nispeten küçük kaldığı söylenebilir. Aynısı, CO2 depolama potansiyeli için de geçerli bir olgudur, zira CCUS (Karbondioksitin jeolojik depolanması) ürünleri karbonun büyük kısmını bir süre sonra geri salmaktadır. CCUS yöntemlerinin yüksek enerji gereksinimleri ve buna eşlik eden karbon ayakizi sebebiyle bir incelemek gerekmektedir.
Özellikle son dönemlerde artan iklim değişiklikleri global ölçekte bakıldığı taktirde en büyük problemlerden birisidir. Karbondioksit ve diğer bilinen sera gazlarının artışı uzun sürede sera etkisi sebebiyle global ölçekte ısınmaya ve sonuç olarak iklim değişikliğine neden olmaktadır.
Doğayı ve insanoğlunu uzun sürede tehdit eden bu durum karşısında, Aralık 2015’te Paris’te düzenlenen 21. BM Taraflar Konferansı’nda, 2030 senesine kadar global sıcaklık artışının 2°C’nin altına düşürülmesi amacının ışığında sera gazı emisyonlarının azaltılması konusunda harekete geçmek için 195 ülke bu konu hakkında mutabakata varmıştır. Bu varılan mutabakat sonucunda, Paris Anlaşması ile global sera gazı emisyonlarının en az %55’inden sorumlu olan 55 ülke anlaşmayı onaylamıştır. Ülkemiz Paris Anlaşması’nı 22 Nisan 2016 tarihinde New York’ta düzenlenen Yüksek Düzeyli İmza Töreni’nde 175 ülke temsilcisiyle beraber imzalamış ve anlaşma 4 Kasım 2016 tarihinden itibaren anlaşma yürürlüğe girmiştir.
Karbon Yakalama Nedir?
Kömür, doğal gaz, petrol gibi fosil yakıtlar kullanımı küresel boyutta hızla artmaktadır. Fosil kaynak bazlı; elektrik santralleri, demir çelik, çimento, alüminyum vb. ağır sanayi tesisleri, hava, deniz taşıtları ve kara nakil araçları, ev ve işletmeler ısınma, soğutma ve diğer enerji gereksinimleri büyük oranlarda global fosil yakıt yakılması sureti ile karşılanmaktadır. Özellikle fosil yakıt kullanan güç santralleri atmosfere yoğun biçimde sera gazları emisyonları yapmaktadır. Karbon salımlarının, sera gazı emisyonları içerisinde yüksek oranlarda bulunmasının yok edilmesi için teknolojiler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Küresel ısınma ve global iklim değişikliği mekanizmaları içerisinde global karbon salımları önemli bir yer tutmaktadır.
Karbon yakalama ve depolama
Uluslararası Enerji Ajansına (UEA) göre senelik global CO2 talebi 230 milyon ton civarındadır. Gübre sektörü 130 000 000 ton ile en büyük tüketici iken onu 70-80 000 000 ton ile CO2 bazlı Geliştirilmiş Petrol Üretimi takip ediyor. CO2 halihazırda seralarda bitki üretimini artırmak, gıda ve yem üretmek için büyük ölçüde kullanılmaktadır. Şu anda geliştirilmekte olan muhtemel diğer CCUS metotları arasında CO2 bazlı kimyasallar ve yakıtlar, plastik hammaddesi veya inşaat malzemesi olarak CO2 sayılabilir. Fakat CO2 termodinamik açıdan bir hayli dengeli bir moleküldür, dolayısı ile CO2 ile yapılan reaksiyonlarda enerji yoğun aşamalar bulunmaktadır.
Karbon yakalama sistemi
Şuanda bu sektörün yatırım maliyetleri yüksek olan ve geliştirilmesi gerekli olan endüstriyel ölçekli karbon yakalama ve depolama yöntemleri genel itibari ile üç başlık altında incelemek mantıklı olacaktır. Bu üç başlık; Yakma Öncesi Yakalama (Pre-Combustion CO2 Capture), Yakma Sonrası Yakalama (Post-Combustion CO2 Capture) ve Oksi-yakıt Yakma Tutumu (Oxy-fuel) yöntemleridir. Bu teknikler çağımızda halen geliştirme aşamasındadır.
Yakma öncesi yakalama (tutum) tekniğinde, yanma işleminden önce katı yakıt, buhar ve oksijence zengin basınçlı bir ortamda ısıtılarak gaz yakıt formuna dönüştürülür. Bu yakıt hidrojen ve karbonmonoksit bileşimli olup sentez gazı (syngas) olarak da isimlendirilir. Bu teknikte karbon, sentez gazı yanmadan önce fiziksel ya da kimyasal absorpsiyon yöntemleriyle ayrıştırılır ve depolanırlar.
Yakma sonrası yakalama tekniğinde, yanma işlemi sonrası ortaya çıkartılan karbondioksit kimyasal çözücüler yardımı ile ayrıştırılmakta ve depolarda depolanmaktadır.
Oksi-yakıt yakma tutumu teknolojisinde yanma işleminde hava yerine yüksek saflıkta oksijen kullanılıyor. Bununla birlikte yanma neticesinde daha yüksek sıcaklık elde edilirken açığa çıkan CO2 ve H2O bakımından zengin baca gazlarının yakıcılarda tekrar kullanılabileceği değerlendirilmektedir.