Küresel Isınma nedir?

Birçok iklim bilimci, küresel ısınmanın insan faaliyetlerinden kaynaklanan sera etkisi sonucu güneş enerjisinin atmosferde tutulmasından kaynaklandığı konusunda hemfikir (1). Belirli bazı gazlar güneşten gelen ışık enerjisinin yeryüzüne çarpıp uzaya geri dönmesini engellerler ve bu ısıyı atmosferde tutarlar (1). Bu olay sera etkisi olarak bilinir ve yeryüzünün, atmosferin ve okyanusların ısınmasını sağlar.

Sera Gazları

Su buharı:

Atmosferde en fazla bulunan sera gazıdır. Bir yandan buharlaşma ile beraber havanın ısınmasını sağlarken diğer yandan bulut oluşumu ve yağışla beraber ısınan havanın soğumasını sağlar.

Karbon dioksit (CO2)

Miktarı az ancak çok önemli bir sera gazıdır. CO2 salınımı; solunum, volkan patlaması vb. doğal yollarla ya da insan eliyle yapılan ormanları yok edilmesi, tarım arazilerinin azaltılması, kömür ve fosil yakıt tüketimiyle olmaktadır.

Metan

Doğal yollarla ya da insan aktiviteleri sonucunda meydana gelen bir hidrokarbon gazıdır. Molekül bazında bakıldığında karbon dioksitten daha fazla etkili bir sera gazı olmasına rağmen miktarı karbondioksite oranla çok daha azdır.

Azot oksit

Özellikle tarımda azotlu gübrelerin kullanımı, fosil yakıt tüketimi vb. uygulamaların neticesinde oluşan bir sera gazıdır.

Kloroflorokarbonlar

Ozon tabakasına zarar veren tamamen endüstri kaynaklı sentetik gazlardır.

Yerkürede 1880’den Ekim 2015’e kadar ortalama 0,94 °C’lik bir artış gözlemlenmiştir. Bu rakam okyanus yüzeyinde yapılan ölçümlerle belirlenmiştir. Yeryüzü üzerindeki ve kutuplardaki ısınma bu rakamdan daha fazladır (2).

Bu rakam düşük gözüküyor olabilir ancak bütün dünya yüzeyindeki ortalama artış olarak bakıldığında aslında gayet yüksek. Buzullardaki erime ve okyanuslardaki su seviyesinin yükselişi bu rakamın neden yüksek olduğunu açıklıyor. İnsan aktivitelerinden kaynaklanan bir günlük ısı üretimi, Hiroşima’ya atılan atom bombasının ürettiği ısının 400,000 katına eşdeğer (2).

Yukarıda anlaşılacağı üzere sera etkisinde insan faktörü şüphe götürmez bir gerçektir. Bu sera gazlarından en dikkat çekici ve önemli olanı ise CO2’tir. Sanayi devriminden bu yana atmosferik CO2 konsantrasyonu üç katına çıkmıştır ve bu artış ‘iklim değişikliği’nin en büyük sebeplerinden biri olarak gösteriliyor (1). Bu artıştaki en büyük pay fosil yakıt ve kömürün.

Başroldeki sera gazı: CO2

Bilim adamları sera gazlarından en çok CO2 ‘in üzerinde duruyor.  Bunun sebebi ise atmosferdeki CO2 miktarının artışı ve CO2’in en fazla ısı tutan gazlardan biri olması. Havadaki CO2 ppm (milyondaki parçacık sayısı) olarak ölçülmektedir. NASA’nın yaptığı son ölçüme (Kasım – 2016)  göre atmosferdeki CO2 miktarı 405,6 ppm’dir (3).

Dünya tarihindeki CO2 miktarının binlerce yıllık değişim grafiği. 0 noktası 1950 yılını gösteriyor. (3)

Peki, bu sayılar neyi ifade ediyor?

Yukarıda dünya tarihinde atmosferde bulunan CO2 miktarının değişim grafiği verilmiştir. 1950’lere kadar CO2 miktarı hiçbir zaman 300 ppm’i geçmezken, sanayileşmenin artmasıyla beraber CO2 miktarında çok kısa sürede ciddi bir artış gözükmektedir.

Bu grafik dünyanın geçirmiş olduğu 3 buzul çağındaki CO2 miktarını da göstermektedir. Bu ölçümler buz çekirdeklerinin bozulmaları üzerinden hesaplanmıştır (3).

CO2 küresel ısınmanın en önemli faktörlerinden biri olup birçok bilim insanı atmosfere salınan CO2’in geri kazanılması üzerine çalışmalar yapmaktalardır.

Fosil yakıt tüketimi ile oluşan dünyanın CO2 salınımı her yıl % 2,7 artmış ve bugünkü seviye 1990’lardaki seviyeden yaklaşık %60 daha fazladır (4). Buna zıt olarak yapılan hesaplamalar 2050 yılında CO2 salınımının %50 azaltılmaması durumunda bu durumun dünyanın ortalama sıcaklığında 2 °C’lik bir artış sağlayacağını göstermektedir (5). Bilim adamları 2 °C’lik bir ortalama sıcaklık artışı olması durumunda artık bu sorunun çözülebilir olma ihtimalinin kalmayacağını ve geri dönülemez noktalara geleceğini söylemektelerdir. (6).

İşte bu sebeplerden özellikle salınan CO2’in nasıl geri kazanabileceği, yenilenebileceği hakkında çalışmalar artarak devam etmektedir.

CO2 dönüşümünü nasıl yapabiliriz?

CO2 dönüşümü aslında yeni bir mesele değil ve çeşitli dönüşüm yolları bulunmakta. Ancak burada kimyasal bir zorluk söz konusu. Karbondioksit kimyasal bağlarında fazla enerji barındırmayan kararlı bir moleküldür. CO2’i kullanabilmek için kimyagerler bu moleküle enerji eklemek zorundalardır ki bu işlem de genellikle ısıtmayla yapıldığından elektrik enerjisi gerektirir. Bu gereken elektrik enerjisi de genellikle ya kömür yakan ya da doğal gaz tüketen enerji santrallerinden elde edildiğinden tüketilen karbon miktarı tutulan karbon miktarından daha fazla olmaktaydı (7).

Karbon dönüşümünde yeni sayılabilecek ‘Karbon Yakalama ve Depolama’ ve ‘Karbon Yakalama ve Kullanma’  şeklinde iki metot vardır.

Karbon yakalama ve Depolama (Carbon Capture and Storage – CCS):

Sanayi kuruluşlarından ve enerji santrallerinden salınan CO2’in havaya karışmadan yer altında depolanması işlemidir (8). Bununla beraber KYD sisteminin aktif kullanılmasında bazı teknik ve ekonomik sorunlar bulunmaktadır. En büyük problem ise KYD sisteminin maliyetinin çok yüksek olması ve çıkan ürünün her hangi bir şekilde tekrar kullanılamayıp şirketler için ticari olmamasıdır (9). İngiltere gibi birçok devletin bu konuda herhangi bir finansal destek sağlamamaktadır (5).

Karbon Yakalama ve Kullanma (Carbon Capture and Utilisation – CCU)

KYD’ya ek olarak CO2’in yakalandıktan sonra tekrar kullanılabilmesidir. Karbon kaynağı olan CO2, karbonat, polimer ve çeşitli diğer kimyasalların üretiminde kullanılabilme potansiyeline sahiptir (10). Bu yolla yakalanan karbon sadece depolanması gereken bir atık olmaktan çıkarılıp tekrar kullanılabilecek bir hammadde olması sağlanabiliyor. Ayrıca sanayi kuruluşları açısından bakıldığında son ürünün ticari bir değerinin olması bu noktada bu maliyeti yüksek yatırımı daha cazip hale getiriyor.

KYD ve KYK arasındaki farkın şematik gösterimi (11)

Son günlerde çıkan bir habere göre iki gencin öncülük ettiği yeni bir teknoloji ile Hindistan’da bulunan bir kimya fabrikası yılda yaklaşık 60,000 ton CO2’i kabartma tozu, cam, deterjan, tatlandırıcı ve başka kimyasalların üretimi için kullanabilecekler (12). Aynı şirketin direktörü ise “Ben iş adamıyım, Dünya’yı kurtarmayı hiç düşünmedim” diyor. Bu sebeple bu teknolojiler ancak karlı olması halinde sektörlerde kullanılabiliyorlar, hiçbir iş adamı kar edemeyeceği bir teknolojiyi satın almak istemiyor.

Küresel ısınmanın önlenmesi için CO2 salınımının azaltılması gerekliliği aşikâr. Başta devlet kurumları ve yöneticileri bu konuda ellerini taşın altına koymalılardır. Devletler kendi içlerinde CO2 salınımın azaltılması için yapacakları düzenlemeler ile bu problemi daha yaşanabilir bir gelecek kolaylıkla kontrol altına alabilirler.

Peki, bu konuda sadece devlet başkanları, politikacılar ya da iş adamları mı sorumluluk sahibi? Tabii ki hayır. Küresel ısınmanın önüne geçmek adına iş adamlarından fabrika çalışanlarına, akademisyenlerden öğrencilere, siyasilere kısacası herkese iş düşüyor. Dünya vatandaşı olarak hepimiz bu konuda sorumluluk hissetmeliyiz. Yapabileceğiz pek çok şey bulunmaktadır. Öncelikli olarak yapmamız gereken şey ise küresel ısınma hakkında bilinçli olmaktır. Bu bilinç ve sorumluluk kazanıldıktan sonra atılması gereken adımlar toplum tarafından da kolayca benimsenecek ve desteklenecektir.

Kaynakça
  1. http://climate.nasa.gov/causes/.
  2. http://www.nytimes.com/interactive/2015/11/28/science/what-is-climate-change.html.
  3. http://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/.
  4. http://www.earth-syst-sci-data.net/6/235/2014/essd-6-235-2014.pdf.
  5. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212982014000626.
  6. http://www.sciencealert.com/scientists-say-it-could-already-be-game-over-for-climate-change.
  7. https://www.scientificamerican.com/article/can-chemists-turn-pollution-into-gold/#.
  8. http://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/srccs/srccs_summaryforpolicymakers.pdf.
  9. http://co2chem.co.uk/wp-content/uploads/2012/06/CCU%20in%20the%20green%20economy%20report.pdf.
  10. http://s3platform.jrc.ec.europa.eu/carbon-capture-and-utilization.
  11. https://www.pembina.org/reports/ccu-fact-sheet-2015.pdf.
  12. http://www.sciencealert.com/an-indian-chemical-plant-has-figured-out-how-to-turn-almost-all-of-its-carbon-emissions-into-baking-soda.