Küresel iklim değişikliği, sera gazı salımı, artan enerji tüketimi, ısınan yerküre… Bu anahtar kelimeleri içeren araştırmaların, haberlerin ve çağrıların sayısı gün geçtikçe artıyor. İklim değişikliğinin adı artık “iklim krizi” oldu çünkü bilim insanları, eylem planı gerektiren acil bir durumla karşı karşıya olduğumuz konusunda uyarıyor.

İklim krizinin “geliyorum” dediği 19. yüzyılın sonlarında küresel ısınma trendinin gerçekleştiği rapor ediliyordu. Atmosferdeki karbondioksit oranının arttığını gözlemleyen uzmanlar, 1963 yılında ABD’de düzenledikleri ve “Atmosferin Artan Karbon Dioksit İçeriğinin Etkileri” adını verdikleri toplantıyla, gazların yol açtığı sera etkisinin bir çevre problemi olduğu ilk kez duyurulmuş oldu. Bu toplantının sera gazı ve küresel ısınma tartışmalarını resmi olarak başlattığını söyleyebiliriz. Toplantının sonunda açıklanan bildiride, fosil yakıt kullanmaya devam edersek dünyanın değişeceği ve bunun kötü sonuçlar doğuracağı açıklandı.

1970’lerde buzulların erimesi, uçakların ozon tabakasına zararı, metan ve ozon gazlarının atmosferde birikmesiyle sera etkisi keşfedilmeye başlandı. Enerji krizlerinin de yaşanmasıyla yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi konuşulmaya başlandı.

1980’lerde küresel ısınmanın tahmin edilenden iki kat hızlı gerçekleşeceği fark edildi ve uzmanlar gaz salımının kısıtlanması için ülkelere baskı yapmaya başladı. Ülkelerin aldıkları (veya almadıkları) önlemler tartışıladursun, araştırmalar 2010’lu yıllarda yaşanan sel felaketlerinin, sıcak hava dalgalarının ve kuraklıkların küresel ısınmanın etkisiyle arttığını yüksek sesle ilan ediyordu.

An itibariyle tabloya baktığımızda, 2016’da aralarında Türkiye’nin de bulunduğu ülkelerin Paris Anlaşması‘nı imzaladığını, gezegen sıcaklığının 1,5 dereceden fazla artmaması için hedefler koyduğunu görüyoruz. Küresel iklim krizine genel bir bakış attıktan sonra rotamızı, krizin yıkıcı etkilerini en aza indirmemize yardımcı olacak yenilenebilir bir enerji kaynağına, biyoyakıta çevirelim.

Biyoyakıt: Bitkilerin Bize Sunduğu Yenilenebilir Enerji Kaynağı

Fosil enerji kaynakları, hem yenilenemedikleri için hem de açığa çıkardıkları sera gazı nedeniyle küresel iklim değişiminin baş aktörlerinden biri. Yeni enerji arayışına girdiğimizde ise karşımıza güneş, rüzgar, biyokütle, jeotermal, hidroelektrik, hidrojen ve dalga enerjisi gibi seçenekler çıkıyor. Bu yazının konusu ise bitkilerin güneş enerjisiyle fotosentez yaptıklarında açığa çıkan biyoyakıt ve bir biyoyakıt türü olan biyoetanol olacak.

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde önemli bir potansiyele sahip olan biyoyakıt, kolayca depolanabiliyor, elektrik ve ısıya dönüştürülebiliyor. Yapımı için yağlı tohum bitkileri (ayçiçeği, soya, pamuk, aspir), karbonhidrat bitkileri (mısır, buğday, arpa, çavdar, şeker pancarı, şeker kamışı, patates) ve elyaf bitkileri (pamuk, kenevir, keten, kenaf) kullanılıyor. Bunların dışında sap, saman, kök, kabuk gibi tarımsal atıklarla da elde edilebiliyor.

Son yıllarda sırf biyoyakıt üretmek amacıyla ekim yapılmaya başlandığı için “enerji tarımı” kavramı ortaya çıktı. ABD başta olmak üzere Avrupa Birliği ülkeleri ve diğer pek çok ülkede enerji tarımı yapılıyor. Özellikle gıda amaçlı bitkilerin yetiştirilemeyeceği alanlar, enerji tarımı için değerlendirilebiliyor. Ayrıca tarımsal üretimde çeşitlilik sağlandığı için, tarımsal ekolojiye olumlu yansıyor. İhracat potansiyeli yüksek olduğu için de ülkelerin ekonomisine katkıda bulunuyor.

Türkiye’ye baktığımızda, Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü’nün, 2008 yılında Enerji Bitkileri Tarımı Araştırma Merkezi’ni kurduğunu görüyoruz. Merkezde bulunan biyoyakıt laboratuvarında biyodizel, biyoetanol ve biyokütle araştırmaları yapılıyor.

Şimdi bu yakıtlardan biri olan biyoetanole özel bir bölüm açmak istiyoruz. Günümüzde yaygın olarak kullanılan biyoetanolün özelliklerine, mısırın biyoetanole dönüşme macerasına ve yakıt ekonomisine olan etkilerine bir göz atalım.

Biyoetanol: Şekerin Yakıta Dönüşen Hali

Biyoetanol, tarım ürünlerinde bulunan nişastanın şekere dönüşmesinden sonra uygulanan fermantasyon işlemi sonucu ortaya çıkıyor. Genellikle ve Türkiye’de benzinle harmanlanarak kullanılıyor. Benzinle karıştığında benzinin daha verimli ve temiz yanmasına yardımcı oluyor. Biyoetanol, ulaştırma sektörünün yanı sıra elektrik üretiminde, küçük ev aletlerinde ve kimyasal madde üretiminde kullanılabiliyor. 52 ülkede destek gören biyoetanol en fazla ABD ve Brezilya’da üretiliyor ve tüketiliyor. Ülkelerin biyoetanol üretiminde kullandıkları tarımsal ham maddeler kendi şartlarına göre belirleniyor. Örneğin ABD’de ağırlıklı olarak soya ve mısır kullanılıyor.

Türkiye’de ise mısır, şeker pancarı ve buğday kullanılıyor. Sakarya Üniversitesi tarafından yayımlanan “Yenilebilir Enerji Kaynağı Olarak Bitkiler” adlı çalışmaya göre, ülkemizin biyoetanol kurulu kapasitesi benzin tüketimimizin yaklaşık yüzde 7’sini karşılar durumda. Ancak pazarda yer alan biyoetanol benzin tüketimimizin yüzde 1’inin çok altında. Ülkemizde biyoetanol üretiminin artırılabilmesi için ham madde üretim miktarlarının artması gerektiği ortaya çıkıyor.

Mısırdan Biyoetanol Nasıl Elde Ediliyor?

Mısırdan etanol üretilme aşaması, mısırın öğütülmesiyle başlıyor. Öğütülme işlemi mısır hem nemliyken hem de kurutulmuşken yapılabiliyor. Nemliyken öğütüldüğünde, mısır taneleri iki gün boyunca sülfüroz asit çözeltisinde bekletilerek nişasta, lif, mısır özü ve proteine ayrılıyor. Nişasta alınarak etanol üretmek için kullanılıyor.

Kuru öğütmede ise mısır taneleri önce una dönüştürülüyor, ardından su ekleniyor. Nişastayı basit şekere dönüştürmek üzere enzimler ilave ediliyor. Amonyak da eklendikten sonra fermente eden makinelerde soğumaya bırakılıyor. Bu aşamada maya da ekleniyor ve böylece şeker fermente olarak etanole ve karbondioksite dönüşüyor. Etanol ayrıştırıldıktan sonra bazı kimyasallarla birleşiyor ve biyoyakıta dönüşmesiyle işlem tamamlanıyor.

Biyoyakıt Üretiminin Yakıt Ekonomisine Etkisi

Biyoyakıt üretim sürecinin birkaç aşamasında sera gazı emisyonu açığa çıksa da, ABD Çevre Koruma Ajansı’nın (EPA) 2010 yılında yaptığı Yenilenebilir Yakıt Standardı (RFS) analizine göre, birkaç farklı tür biyoyakıtın 30 yıllık süre zarfında benzine kıyasla daha düşük emisyona yol açabileceği görülüyor. Biyoyakıtlar yurt içinde üretildiğinde fosil yakıt ithalatını azaltabilir. Biyoyakıt üretimi ve kullanımı artarsa ve ithal fosil yakıt tüketimi azalırsa, hem petrolün fiyatının düşmesine yol açar hem de ülkeler petrol kaynaklı enerji krizlerinden daha az etkilenir. Biyoyakıt üretiminin ve tüketiminin kendi başına sera gazı salımını azaltmayacağını, petrol ithalatını azaltmayacağını veya tükenebilir kaynaklar üzerindeki baskıyı hafifletmeyeceğini not düşmek gerekiyor. Bu faydaların gerçekleşmesi için fosil yakıt üretiminin ve kullanımının da azaltılması şart.

Kaynakça

Yenilebilir Enerji Kaynağı Olarak Bitkiler, Candan ÇOKADAR, Nazlı Gülşah YILDIRIM, Sakarya Üniversitesi

Biyoyakıt Bitkileri ve Teknolojisi, Ayhan Horuz, Ahmet Korkmaz, Güney Akınoğlu, Ondokuz Mayıs Üniversitesi

US Environmental Protection Agency, Renewable Fuel Standard Program (RFS2) Regulatory Impact Analysis

Stacking low carbon policies on the renewable fuels standard: Economic and greenhouse gas implications, Huang, H., M. Khanna, H. Onal, ve X. Chen., Energy Policy 56

Biyoyakıt ve Avrupa Birliği, Erdin E, Şirin G, Alten A.

Türkiye’de Biyoyakıtlar ve Hammadde Temini, Akınerdem F., Biyoyakıtlar ve Biyoyakıt Teknolojileri Sempozyumu Kitabı, TMMOB

https://www.e-education.psu.edu/egee439/node/673