TR EN

Kategori

Bioenergy with Carbon Capture and Storage BECCS

BECCS, biyokütleden enerji üretilirken açığa çıkan CO2’nin yakalanıp jeolojik formasyonlarda depolanmasıdır. Jeolojik depolamanın dayanıklılığı tartışmalı değil; tartışmalı olan, yöntemin net giderim sağlayıp sağlamadığı. Bunu da tamamen hammaddenin karbon borcu belirliyor.

CDR Türkiye’nin ele aldığı sekiz dayanıklı karbon giderimi kategorisinden biri. Sekizi de karbonu yüzyıllar, hatta binyıllar boyunca depolamayı amaçlıyor.

Genel bakış

Başlıklara basınca ayrıntı açılıyor.

  1. Nasıl çalışıyor BECCS, bitkinin büyürken havadan aldığı karbonu enerji üretimi sırasında geri salmak yerine yakalayıp yeraltına gönderiyor.

    Sistem hazır iki bileşenden oluşuyor: biyokütle yakan bir tesis ve baca gazından CO2 ayıran bir yakalama ünitesi. İkisi de olgun teknolojiler; yönteme özgü risk teknolojide değil, hammaddede.

  2. Bugünkü ölçek ve fiyat BECCS’in bugünkü ölçeği yılda 0,51 milyon ton CO2.

    Stockholm Exergi’nin biyokütle yakan kojenerasyon tesisine kurulan 800.000 t/yıl kapasiteli yakalama ünitesi 2028’de devreye giriyor. En sağlam kamusal fiyat sinyali İsveç’in rekabetçi ters ihalesinden geliyor: 15 yılda 11 milyon ton için 20 milyar SEK, yani ton başına yaklaşık 1.818 SEK. BECCS projelerinin çoğunda fiyat hâlâ 200 $/t üzerinde.

  3. Asıl itiraz: hammadde Asıl itiraz hammaddeyle ilgili.

    Nature Sustainability’de yayımlanan bir bulguya göre orman kaynaklı BECCS’in 150 yıl içinde negatif emisyon sağlaması olası değil; üstelik onlarca yıl boyunca, karbonu yakalanmayan doğal gazdan daha fazla emisyona yol açabiliyor. Sektör bu bulguya itiraz ediyor; ancak bulgu üst düzey bir dergide yayımlandı ve biyokütlesi bol her ülkenin BECCS planlarını doğrudan ilgilendiriyor. Bu itirazın adı karbon borcu: ormandan hasat edilen biyokütle ormanın tuttuğu karbonu azaltıyor ve bu açığın yeniden büyüyen ağaçlarla kapanması onlarca yıl sürebiliyor.

  4. Envanter protokolü ve Türkiye BECCS’in diğer bütün dayanıklı karbon giderimi yöntemlerinin önünde olduğu bir alan var: ulusal sera gazı envanterinde raporlama için uluslararası kabul görmüş bir protokolü olan tek yöntem bu.

    Türkiye’de ise işletmede bir BECCS tesisi yok; depolamaya erişim yalnızca genel CCS kaynak-depo taramalarında ele alındı, biyoenerji tesislerine özgü bir değerlendirme yok; orman kaynaklı bir proje önerilecekse önce karbon borcunun hesaplanması gerekiyor.

State of CDR, 3. baskı İsveç Enerji Ajansı Searchinger ve ark., Nature Sustainability

Teknolojiler ve uygulamalar

Teknoloji tipleri Karbonu yakalayan, dönüştüren ya da depolayan teknik yöntemler. Uygulama alanları Yöntemin uygulandığı sektörler, tesisler ve kullanım alanları.

Teknoloji tipleri

Karbonu yakalayan, dönüştüren ya da depolayan teknik yöntemler.

  • Teknoloji tipi

    Biyokütle yakma ve aminle yakalama Biomass combustion with amine capture

    Biyokütlenin kazanda yakıldığı ve baca gazındaki CO2’nin amin çözeltisiyle kimyasal olarak ayrıldığı, en çok incelenen BECCS düzeneği.

    Nasıl işliyor
    1. Biyokütle

      Biyokütle yetiştiriliyor veya artık olarak toplanıyor.

    2. Yakma

      Biyokütle kazanda yakılıyor; ısı ve elektrik üretiliyor.

    3. Baca gazı

      Yaklaşık yüzde 12 CO2 içeren baca gazı soğutulup yakalama kulesine alınıyor.

    4. Aminle tutma

      CO2 amin çözeltisine bağlanıyor ve temiz gaz bacadan çıkıyor.

    5. CO2’nin geri alınması

      Çözelti ısıtılarak CO2 geri alınıyor ve amin döngüye dönüyor.

    6. Sıkıştırma ve depolama

      Yakalanan CO2 sıkıştırılıp jeolojik formasyona enjekte ediliyor.

    Dayanıklılık
    Modellendi

    >1.000 yıl

    Yalnızca CO2 jeolojik formasyonda depolandığında geçerli.

    Neye dayanıyor
    Depolama adımı Direct Air Capture ile aynı jeolojik temele dayanıyor ve bu kısım tartışmalı değil. Tartışmalı olan net giderim: hammadde ormandan geliyorsa karbon borcu hesabı sonucu belirliyor.
    IPCC AR6 WG3, Böl. 12
Sıradaki sekme Uygulama alanları

Uygulama alanları

Yöntemin uygulandığı sektörler, tesisler ve kullanım alanları.

  • Uygulama alanı

    Biyoetanol fermantasyonundan CO2 CO2 from bioethanol fermentation

    Fermantasyon sırasında kendiliğinden neredeyse saf halde çıkan CO2 akışının kurutulup doğrudan depolandığı BECCS uygulaması.

    Nasıl işliyor
    1. Fermantasyon

      Şeker mayayla etanola dönüştürülüyor ve yan ürün olarak CO2 açığa çıkıyor.

    2. Toplama

      Tank çıkışındaki neredeyse saf CO2 akışı toplanıyor.

    3. Kurutma

      Akıştaki nem ve eser bileşenler alınıyor.

    4. Sıkıştırma

      Kuru CO2 boru hattı basıncına sıkıştırılıyor.

    5. Depolama

      CO2 jeolojik formasyona enjekte ediliyor.

    Dayanıklılık
    Modellendi

    >1.000 yıl

    Yalnızca CO2 jeolojik formasyonda depolandığında geçerli.

    Neye dayanıyor
    CO2 akışı zaten yüksek derişimli olduğu için ayırma adımı gerekmiyor; bu da onu BECCS’in en düşük maliyetli uygulaması yapıyor. Net giderim sorusu burada da geçerli: hammadde enerji bitkisiyse sonucu arazi kullanımı muhasebesi belirliyor.
    IPCC AR6 WG3, Böl. 12

  • Uygulama alanı

    Biyogaz zenginleştirme Biogas upgrading

    Biyogazın biyometana dönüştürülmesi sırasında ayrılan CO2 akışının atmosfere verilmek yerine depolandığı uygulama.

    Nasıl işliyor
    1. Çürütme

      Organik atık oksijensiz çürütücüde biyogaza dönüştürülüyor.

    2. Ayırma

      Biyogazdaki CO2 metandan ayrılıyor ve biyometan şebekeye veriliyor.

    3. Saflaştırma

      Ayrılan CO2 akışındaki eser bileşenler alınıyor.

    4. Sıkıştırma ve depolama

      CO2 sıkıştırılıp jeolojik formasyona enjekte ediliyor.

    Dayanıklılık
    Modellendi

    >1.000 yıl

    Yalnızca CO2 jeolojik formasyonda depolandığında geçerli.

    Neye dayanıyor
    Ayırma zaten süreç gereği yapılıyor; giderim iddiası yalnızca ayrılan akışın depolanmasına dayanıyor, yeni bir yakalama ünitesine değil. Tesis başına düşen CO2 hacmi küçük; bu yüzden asıl kısıt depolama lojistiği.
    IPCC AR6 WG3, Böl. 12

  • Uygulama alanı

    Kâğıt ve selüloz fabrikasında yakalama Capture at a pulp and paper mill

    Selüloz üretiminde kara likörün yakıldığı geri kazanım kazanından çıkan biyojenik baca gazındaki CO2’nin yakalanması.

    Nasıl işliyor
    1. Geri kazanım kazanı

      Selüloz üretiminin yan ürünü olan kara likör kazanda yakılıyor.

    2. Biyojenik baca gazı

      Oluşan baca gazındaki karbon neredeyse tamamen bitkisel kaynaklı.

    3. Yakalama

      CO2 baca gazından kimyasal olarak ayrıştırılıyor.

    4. Sıkıştırma ve depolama

      Yakalanan CO2 sıkıştırılıp jeolojik formasyona enjekte ediliyor.

    Dayanıklılık
    Modellendi

    >1.000 yıl

    Yalnızca CO2 jeolojik formasyonda depolandığında geçerli.

    Neye dayanıyor
    Tesisler büyük olduğu ve sürekli çalıştığı için tek noktadan yakalanabilecek hacim yüksek. Bugünkü ölçeğin göstergesi, ABD’de bir kâğıt ve selüloz tesisinden 12 yılda 3,685 milyon ton biyojenik CO2 alımı için imzalanan anlaşma; yakalamanın 2028’de başlaması bekleniyor. Geri kazanım kazanına yakalama ünitesi bağlayan uygulamalar ise hâlâ pilot ölçekte. Hammadde ormandan geldiği için karbon borcu itirazı bu tipte en doğrudan geçerli.
    CO280, Microsoft alım anlaşması

  • Uygulama alanı

    Atıktan enerji tesisinde yakalama Capture at a waste-to-energy plant

    Belediye atığının yakıldığı tesiste baca gazından CO2 yakalanması; giderim sayılan kısım yalnızca akışın biyojenik payı.

    Nasıl işliyor
    1. Atık yakma

      Ayrıştırılmış belediye atığı kazanda yakılarak enerjiye dönüştürülüyor.

    2. Baca gazı

      Oluşan baca gazında biyojenik ve fosil kökenli karbon bir arada bulunuyor.

    3. Yakalama

      CO2 baca gazından kimyasal olarak ayrıştırılıyor.

    4. Pay ayrımı

      Akışın biyojenik payı ölçümle belirleniyor ve yalnızca bu pay giderim olarak kaydediliyor.

    5. Depolama

      Yakalanan CO2 sıkıştırılıp jeolojik formasyona enjekte ediliyor.

    Dayanıklılık
    Hesaplandı

    >1.000 yıl

    Yalnızca CO2 depolandığında geçerli; giderim sayılan kısım da yalnızca biyojenik pay.

    Neye dayanıyor
    Bu tipin kendine özgü sorunu karışık akış: fosil kökenli plastikten gelen CO2’nin depolanması azaltım, giderim değil. Giderim iddiasını bütünüyle biyojenik payın nasıl ölçüldüğü belirliyor.
    IPCC AR6 WG3, Böl. 12

  • Uygulama alanı

    Gemide yakalama Onboard capture on a ship

    Biyojenik yakıt kullanan bir geminin egzozundaki CO2’nin gemide yakalanması, limanda boşaltılması ve jeolojik formasyona gönderilmesi; hareketli bir kaynağa uygulanan BECCS.

    Nasıl işliyor
    1. Baca gazı

      Biyojenik yakıt kullanan geminin egzoz akışı güvertedeki yakalama ünitesine yönlendiriliyor.

    2. Yakalama

      CO2 kimyasal olarak ayrılıp gemide tutuluyor; örneğin sıvılaştırılarak güverte tanklarında depolanıyor.

    3. Limanda boşaltma

      Depolanan CO2 limandaki terminale aktarılıyor.

    4. Enjeksiyon

      CO2 uygun jeolojik formasyona enjekte ediliyor.

    Dayanıklılık
    Modellendi

    Depolama adımına bağlı

    Depolandığında dayanıklılık Geological Storage ile aynı; giderim sayılması ise yakıtın biyojenik olmasına bağlı.

    Neye dayanıyor
    Bu tipte belirleyici olan bir çekince var: fosil yakıt yakan bir gemide yapılan yakalama azaltımdır, giderim değil. Giderim ancak yakıt biyojenikse söz konusu oluyor; bu durumda yapılan iş, sabit bir tesis yerine hareketli bir kaynağa uygulanan BECCS. Zincirin zayıf halkası da hareketlilik: gemide depolanabilecek hacim sınırlı ve giderim iddiası, limanda boşaltma ve depolamaya erişim altyapısının fiilen kurulmuş olmasına bağlı. Bu tip bugün kavram ve pilot aşamasında: biyojenik yakıtı gemide yakalamayla birleştiren, belgelenmiş bir gemi henüz yok; gemide yakalanan CO2’nin limanda depolamaya aktarıldığı belgelenmiş bir örnek de yok.
    IPCC AR6 WG3, Böl. 12

Sık sorulan sorular

BECCS nedir?

BECCS, biyokütleden enerji üretilirken açığa çıkan CO2’nin baca gazından ayrılıp sıkıştırılarak jeolojik formasyonda depolanmasıdır. Bitkinin büyürken havadan aldığı karbon atmosfere dönmediği için yöntem, hammadde muhasebesi doğru kurulduğunda net giderim sağlıyor.

BECCS’in dayanıklılığı tartışmalı mı?

Dayanıklılık tartışmalı değil: depolama adımı Direct Air Capture ile aynı jeolojik temele dayanıyor ve 1.000 yıldan uzun bir dayanıklılık sağlıyor. Tartışmalı olan, net giderim sağlanıp sağlanmadığı; bunu da hammaddenin karbon borcu belirliyor.

Orman kaynaklı BECCS neden tartışılıyor?

Nature Sustainability’de yayımlanan bir bulguya göre orman kaynaklı BECCS’in 150 yıl içinde negatif emisyon sağlaması olası değil; üstelik onlarca yıl boyunca, karbonu yakalanmayan doğal gazdan daha fazla emisyona yol açabiliyor. Sektör bulguya itiraz ediyor; karbon borcu hesabının her proje için ayrıca yapılması gerekiyor.

BECCS ulusal envanterde raporlanabiliyor mu?

Raporlanabiliyor. BECCS, dayanıklı karbon giderimi yöntemleri arasında ulusal sera gazı envanterinde raporlama için uluslararası kabul görmüş bir protokolü olan tek yöntem. Bu da yöntemin ulusal iklim çerçevesine girmesi açısından belirgin bir üstünlük.

Yakalanan CO2’nin biyojenik payı nasıl belirleniyor?

İki yol kullanılıyor: yakılan malzemenin bileşiminden yapılan hesap ve baca gazındaki karbonun laboratuvarda ölçülmesi. Bitkisel karbon doğal bir radyoaktif iz taşıyor, milyonlarca yıllık fosil karbonda ise bu iz kalmamış; ikisi birlikte yandığında akıştaki biyojenik pay bu farktan hesaplanıyor. Ölçüm en çok atıktan enerji tesislerinde belirleyici, çünkü orada fosil kökenli plastikten gelen CO2’nin depolanması azaltım sayılıyor, giderim değil.