İklim nötrlüğe giden yolda

Kimya olmadan hiçbir şey olmaz; sektör çok sayıda endüstri kolu için vazgeçilmez. Problem: Kimya endüstrisi çok enerji tüketiyor ve büyük miktarlarda sera gazı yayıyor. İyi haber şu: Sektör, problemi fark ederek kendi süreçlerinin dekarbonizasyonu amacıyla yoğun bir şekilde çözümler üzerinde çalışıyor. 

Kimya Endüstrisi Derneği (VCI)’nin genel müdürü Wolfgang Große Entrup “İklim nötrlük dönüşümü için hedef her ne kadar netse de enerji yoğun sektörümüzün komple dönüşümü de bir o kadar inanılmaz derecede karmaşık”. VCI daha fazla şeffaflık yaratmak için Alman Mühendisleri Derneği (VDI) ile birlikte Chemistry4Climate (C4C) iklim koruma platformunu hayata geçirdi. Büyük çaplı ve kamu tarafından desteklenen inisiyatif 2021 ile 2024 yılları arasında Almanya’da iklim nötr bir kimya endüstrisi için çeşitli senaryolar ve çözüm yaklaşımları geliştirdi. 

İklim nötr bir kimya endüstrisi için senaryolar 

C4C çerçevesinde üç ana senaryo, farklı dönüşüm yollarını tanımlıyor: 

• Yenilenebilir elektriğin maksimum doğrudan kullanımı: Burada fosil enerji taşıyıcılarını mümkün olduğunca ikame etmek için proseslerin elektrifikasyonuna odaklanılıyor. 
• Hidrojen ve Power-to-X teknolojilerine odaklanma: Bu senaryoda yeşil hidrojen, fosil hammaddeleri ve yakıtları ikame etmek için bir kilit rol oynuyor. 
• İkincil hammaddelere odaklanma: Kimya endüstrisinin karbon ihtiyacını mümkün olduğunca çöplerle karşılamak için dolaşım ekonomisi ve kimyasal geri dönüşüm odak noktasında bulunuyor. 

Senaryolar, sektörün dönüşümünün devasa yatırımlar gerektirdiğini açıkça ortaya koyuyor. Tahminlere göre sera gazı nötr bir kimya endüstrisi için elektrik ihtiyacı tahminlere göre 2045 yılına kadar yılda 600 terawatt saatin (TWh) üzerinde olabilir; bu 2024 yılında tüm Almanya için 464 TWh kadardı. VDI’de Teknik ve Toplum Bölüm Yöneticisi Dieter Westerkamp “Kimya endüstrisinin dönüşümü özellikle büyük bir meydan okuma, çünkü sadece enerji tedariki ile değil, aynı zamanda ürünleri için de hammadde temelini oluşturuyor.” 

Meydan okumalar: Altyapı, hammaddeler ve yönetmelikler 

İklim nötrlük yolunda en büyük engellerden birini de yeşil elektriğin mevcudiyeti oluşturuyor. Enerji yoğun kimya sektörünü besleyebilmek için yenilenebilir enerjilerin geliştirilmesi ve şebeke altyapısının hızlandırılması gerekiyor. 

Ayrıca sürdürülebilir hammadde ihtiyacının nasıl karşılanabileceği sorusu ortaya atılıyor. Karbon kaynağı olarak biyokütle, plastik atıklar ve CO₂ tüm senaryolarda belirleyici bir rol oynuyor. Ancak bunlardan kapsamlı bir şekilde yararlanılması, aynı şekilde iklim nötrlüğü hedefleyen diğer sektörlerle rekabet ediyor. 

Yönetmeliklere bağlı belirsizlikler dönüşümü ayrıca güçleştiriyor. Kimya sektörü gerekli yatırımlar için açık siyasi çerçeve koşulları olmasını diliyor. Bu meydan okumalara rağmen halihazırda birçok işletme aktif ve iklim koruma projelerini gerçekleştiriyor.  

Umut ışığı olarak hidrojen 

İklim nötr hidrojen üretimi için çok iddialı bir yaklaşım da metan pirolizi. Buna göre BASF Ludwigshafen’de metanın hidrojene ve katı karbona parçalandığı bir pilot tesisi işletiyor ve burada doğrudan CO₂ emisyonları oluşmuyor. Bu yöntem sayesinde hidrojen enerji verimliliği bakımından elektrolize kıyasla çok daha verimli bir şekilde kazanılabiliyor.  

Thyssenkrupp Nucera ise Dortmund’da suyla elektrolizin endüstriyel bir gelişimini gerçekleştiriyor ve kimyasal prosesler için demir ocağı gazlarının kullanımı konusunda araştırma yapıyor. Tekniğin yenilenebilir enerjilerden büyük ölçekte hidrojen üretimini mümkün kılacağı ifade ediliyor. 

PtX Lab Lausitz, Power-to-X teknolojileri için en önemli araştırma kuruluşlarından birisi. Kimya şirketlerini ve diğer endüstri şirketlerini yenilenebilir elektrikten CO₂ nötr kimyasallar üretmeleri hususunda destekliyor. Hidrojen ve CO₂’nin işlenmesiyle metanol elde edilmesini sağlayan metanol sentezine özellikle odaklanılıyor; bu kimya endüstrisi için hayati bir hammadde.