Enerji Çevre İlişkisi/Etkileri ve Bazı Önleyici Yatırımlar 

Prof. Dr. Ertuğrul ERDİN

Dokuz Eylül Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü Buca/İZMİR

İçindekiler

Özet

Karbondioksit Çevrimi ve Sera Etkisi

Sera Etkisi ve İklimsel Değişimler

Fosil Enerji Kaynaklarının Neden Olduğu Sera Etkisi ve Bunun Denizlerin Özümleme Gücü İle Dengelenmesi

Enerji Kaynağı Olarak Metan ve Sera Etkisi

Avrupa Birliği'nin (AB) Ortak Araştırma Merkezinde Islah Çalışmaları

Sonuç

Kaynaklar

ÖZET

Güneşenerjisi birincil enerji kaynağı olarak ele alınmalıdır. Dünyanın varoluşundan beri, bu güneşenerjisi sayesinde çok çeşitli dönüşümler gerçekleşmiştir. Canlıların yaşamları için de çok önemli olan kimyasal enerji de gene fotosentez yardımı ototrof canlılar tarafından gerçekleştirilmişve tüm canlılar alemininin hizmetine sunulmuştur. Tarım ekonomisi, sanayi sektörü ve hizmet sektörü gelişmesi dolayısiyle, insan nufusu artmadan önce güneşenerjisi-kimyasal enerji ilişkileri dengeli giderken, 19. yüzyıldan itibaren bariz bir şekilde bozulmaya başlamıştır.

Enerjilerin tam olarak kullanılamaması, gerek enerji hammaddelerinin kazanılması, zenginleştirilmesi, taşınması, depolanması ve gerekse de tüketicileri tarafından kullanılması sırasında oldukça yüksek düzeyde kaçak ve kayıplar olmaktadır. Bu da sınırlı olan enerji kaynaklarının telef olmasına neden olmaktadır. Bu kayıp ve kaçakların ıslah edilmesi, önlenmesi mümkündür. AB (Avrupa Birliği), İtalya'da AB Ortak Araştırma Merkezinde enerji kaybına neden olan tüm unsurların ve sakıncaların giderilmesi için gerekli tedbirleri desteklemektedir.

Çeşitli kaynaklarda doğal ve/veya yapay olarak anaerobik ayrıştırmayı gerçekleştirmek süretiyle metan gazı oluşmaktadır. Bu metan gazları gerek bataklıklarda, gerek deponilerde gerekse de hayvan ahırlarında kontrol altına alınmadığı zaman atmosfere geçip ziyan olmakta veya deponi kütlesinde patlamaya hazır bomba olarak saklı kalmaktadır. Tüm bunları önlemek ve bu oluşan metan gazını alternatif enerji olarak kullanmak mümkündür. Bu aynı zamanda metan gazının sera etkisini de sıfırlayacağı için ayrıca önem kazanmaktadır. Enerji kaçaklarının ve kayıplarının , toplanıp kullanılmayışının bedelini yaklaşık olarak ortaya koymak mümkündür.

ABSTRACT

Solar energy is the primary energy source for the Ecosystem. Technological development effected the balance of Ecosystems. Solar energy and biochemical energy balances are changing since 19.^th Century.

Energy is very important for the human life, therefore we have to use our energy sources very carefull. Using of the methane gas is an important concept for an alternative energy. In the same time, methane is one of the main factors which effect the global climatic change (Greenhouse effect).

Giriş

Günümüzde karbondioksit, metan, azotoksit ve floroklorohidrokar-bonlar gibi gazlar atmosferin yüksek tabakalarında yığılmaktadır. Sera etkisi teorisini savunanlar bu durumun böyle devam etmesi halinde dünya sıcaklığının atmosfere geri yansıtılamayacağından ve dolayısıyla da yer kürenin ısınmasından korkmaktadırlar. Buzulların erimesi, deniz suyu seviyesinin yükselmesi de bu olgunun doğal bir sonucu olacaktır.

Araziler çoraklaşacak, içme ve kullanma sularının kaliteleri bozu-lacaktır. Bitki türleri ve populasyonları azalacak, step ve çöl alanları artacaktır. Dünyanın bir çok metropolleri su altında kalacaktır. Bu kötü seneryoya karşı çevre korumacılar ve araştırma-cıları yoğun bir şekilde çalışmaktadırlar. Fosil yakıtlar cimrilik denecek kadar tutumlu kullanılmalı veya yerlerini alacak yeni maddeler bulunmalıdır. Floroklorohidrokarbon kullanımı azaltılmalı ve yasaklanmalıdır. Aşırı orman kesimi kesinlikle durdurulmalıdır. Böylece aşırı nufus artışının, kentleşmenin ve sanayileşmenin ve yaşam alışkanlıklarının neden olduğu sera etkisinin önüne geçmek, bunu bir parça azaltmak mümkün olabilecektir.

1985 yılında Avrupa ve Afrika'nın nufusları aynı iken, 2025 yılında Afrika'nın nufusu Avrupa'nın nufusunun dört katı olacaktır. Yaşam kalitesini ve çevre koşullarını bozan aşırı nufus artışı olan fakir ülkeler değildir. Bilhassa yaşam düzeyleri yüksek olan, aşırı hammadde ve kaynak tüketicisi durumunda olan gelişmişülkelerdir. Gelişmişüülkerdeki kişi başına düşen çevresel kirlilik yükü olan gelişmemişveya gelişmekte olan ülkelerdeki arasında 16 gibi bir faktör söz konusudur. Diğer bir değişle bir sanayi ülkesi insanı (USA) = 16 gelişmemişülke insanına eşittir. Bir sanayi ülkesi insanı (Batı Avrupa) = 6 gelişmemişülke insanına eşittir. Gelişmişülke insanları gelişmemişülke insanlarına kıyasla ortalama olarak on kat daha fazla enerji, on kat daha fazla çelik, 0nbeşkat daha fazla kağıt, bir-iki katı kadar daha fazla gıda maddesi tüketmektedir. Bu tüketimleri ve bununla ilgili olarak doğal kaynakların kullanımlarını göz önüne getirdiğimizde kimin atmosfere daha fazla karbondioksit, metan, floroklorohidrokarbon gazlarını ve diğer emisyonları verdiğini bulmak çok kolay olmaktadır.

Ancak bu durum aşırı nufus artışını hiç bir zaman aklamaz. Nufus artışları da ekosistemleri için bir baskıdır bir tehdittir.

1. Karbondioksit Çevrimi ve Sera Etkisi

Birincil Enerji Kaynağı olarak güneş ele alınır ve bundan ototrof canlıların yararlandığı kendileri ve diğer canlılar için kimyasal enerji ürettiği ve tüm canlıların yaşamı için kullanıldığı bilinmektedir.

Dünyanın varoluşundan beri, bu güneşenerjisi sayesinde çok çeşitli dönüşümler gerçekleşmiştir. Canlıların yaşamları için de çok önemli olan kimyasal enerji de gene fotosentez yardımı ototrof canlılar tarafından gerçekleştirilmişve tüm canlılar alemininin hizmetine sunulmuştur.

*Enerjilerin tam olarak kullanılamaması,

*Enerji hammaddelerinin kazanılması,

*Zenginlettirilmesi,

*Taşınması,

*Depolanması

*Tüketicileri tarafından kullanılması;

sırasında oldukça yüksek düzeyde kaçak ve kayıplar olmaktadır.

Bu kayıp ve kaçakların ıslah edilmesi, önlenmesi mümkündür.

*AB (Avrupa Birliği), İtalya'da AB Ortak Araştırma Merkezinde enerji kaybına neden olan tüm unsurların ve sakıncaların giderilmesi için gerekli tedbirleri desteklemektedir.

*Çeşitli kaynaklarda doğal ve/veya yapay olarak anaerobik ayrıştırmayı gerçekleştirmek süretiyle metan gazı oluşmaktadır.

Bu metan gazları gerek bataklıklarda, gerek deponilerde gerekse de hayvan ahırlarında kontrol altına alınmadığı zaman atmosfere geçip ziyan olmakta veya deponi kütlesinde patlamaya hazır bomba olarak saklı kalmaktadır.

Tüm bunları önlemek ve bu oluşan metan gazını alternatif enerji olarak kullanmak mümkündür.

Bu aynı zamanda metan gazının sera etkisini de sıfırlayacağı için ayrıca önem kazanmaktadır. Enerji kaçaklarının ve kayıplarının , toplanıp kullanılmayışının bedelini yaklaşık olarak ortaya koymak mümkündür.

Günümüzde karbondioksit, metan, azotoksit ve floroklorohidrokar-bonlar gibi gazlar atmosferin yüksek tabakalarında yığılmaktadır.

Sera etkisi teorisini savunanlar bu durumun böyle devam etmesi halinde dünya sıcaklığının atmosfere geri yansıtılamayacağından ve dolayısıyla da yer kürenin ısınmasından korkmaktadırlar.

Buzulların erimesi, deniz suyu seviyesinin yükselmesi de bu olgunun doğal bir sonucu olacaktır.

Araziler çoraklaşacak, içme ve kullanma sularının kaliteleri bozulacaktır.

Bitki türleri ve populasyonları azalacak, step ve çöl alanları artacaktır.

Fosil yakıtlar cimrilik denecek kadar tutumlu kullanılmalı veya yerlerini alacak yeni maddeler bulunmalıdır. Floroklorohidrokarbon kullanımı azaltılmalı ve yasaklanmalıdır.

Aşırı orman kesimi kesinlikle durdurulmalıdır.

Böylece aşırı nufus artışının, kentleşmenin ve sanayileşmenin ve yaşam alışkanlıklarının neden olduğu sera etkisinin önüne geçmek, bunu bir parça azaltmak mümkün olabilecektir.

Bu tüketimleri ve bununla ilgili olarak doğal kaynakların kullanımlarını göz önüne getirdiğimizde kimin atmosfere daha fazla karbondioksit, metan, floroklorohidrokarbon gazlarını ve diğer emisyonları verdiğini bulmak çok kolay olmaktadır.

Ancak bu durum aşırı nufus artışını hiç bir zaman aklamaz. Nufus artışları da ekosistemleri için bir baskıdır bir tehdittir.

Ekosistemde Madde-Enerji-Biyomas Çevriminin içiçe olduğu bir sistem ile karşı karşıya kalınılır.

Bu sistemde karbonun ve dolayısiyle de karbondioksitin işlevi çok büyüktür. Atmosferdeki karbondioksit çevrimi dengede ise veya dengede tutulursa; o zaman dünya ekosistemi de bir parça da olsa doğal ekolojik dengesinde korunuyor demektir.

Sera etksini olutturan faktörler temelde iki grup halinde ele alınır: 1.) Doğal faktörler; 2.) Yapay faktörler.

İnsanoğlu son on yılda 5,4 milyar ton karbon/yıl atmosfere bırak-mıştır.

Ayrıca tarımsal ve orman alanlarının kullanımındaki değişiklikler nedeni ile de yaklaşık 1,6 milyar ton/yıl ilave karbon yükü gelmektedir.

Atmosferdeki karbon yükünün artmasının sonuçları açıkca ortadır. Dünya daki ser'a etkisi gün geçtikce hızlı bir şekilde artmaktadır.

Bu toplam 7 milyar ton karbon/yıl karbon bilançosundan yaklaşık 1,8 ton karbon/yı'lık kısmı kayıp olmaktadır. İşte atmosferden kayıp olan bu miktar da yer yıl denize geçmekte ve orada karbonikasite dönüşmektedir.

Peki insanoğlunun neden olduğu karbon yükünün 3,6 milyarlık kısmı ne olmaktadır? Bu konu aydınlığa kavuşmamışve üzerinde yapılan tartışmlar da sürmektedir (2,3,4).

2. Sera Etkisi ve İklimsel Değişimler

Sera etkisi bazı göçebe kuşların da yerleşik kuşlar olmasına neden olmaktadır.

Ekolojik değişim yaşam tarzı değişimine bir nedendir. Mikroiklimler, kentlerdeki ısınmalar kuşların sıcak bölgelere göçlerine gereksinim bırakmamaktadır.

Geçen yüzyılda atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu 280 ppm iken, günümüzde bu değer 355 ppm'e yükselmiştir. Bu artışda karbondioksitin yanı sıra iklimsel değişime etkisi olan metan, tetraklorkarbon, florluklorluhidrokarbon gibi iz gazlar ve halon-bileşikleri de sera etkisine katkı da bulunmaktadırlar (5,6). Metanın artışı %1, florluklorluhidrokarbon'un %15 iken ozonunun ki de yaklaşık her yıl %2'dir (7).

Bu araştırmalar sırasında uluslararası büyükaktılımla atmosfer yeryüzünden itibaren yaklaşık 50 km yükseklikteki stratosfere kadar 19 tabakaya bölünmektedir. Yatay olarak da 500 km matriks oluşturulmaktadır. Her matriks noktası için de hava basıncı, sıcaklık, rüzgar hızı ve doğrultusu hesaplanmaktadır. Buradan bir yıl içindeki iklimsel gelişme çok gelişmişyetenekli bir bilgisayar ve programı ile 8 saatlik hesap süresinde hesaplanmaktadır.

Buradan hareketle Hamburg'lu bilim adamları bir senaryo yapacak olurlarsa, şu andaki 400 ppm olan karbondioksit konsantrasyonunun 2085 yılında en kötü koşullarda 1200 ppm'e çıkacağını tahmin etmektedirler.

Bu da yeryüzüne yakın yerlerde sıcaklığın 2,7⁰C artması anlamına gelmektedir. Avrupa da ise bu değer yaklaşık olarak 3⁰ C civarında beklenmektedir.

Bunun sonucu olarak su sıcaklıkları bölgesel olarak değişmekte, rüzgar karışımları değişmekte, değişen deniz akıntıları da su yüzeylerinin sıcaklığının düşmesine neden olmaktadır. Su içindeki derin tabakalarda sıcaklığın yayılması nedeni ile de 2085 yılına kadar dünya genelinde su seviyesi 16 cm yükselirken Kuzey Denizinde bu değerin 25 cm olacağı tahmin edilmektedir. Bunların sonucunda da fırtınalar sıklaşmakta, yağışve rüzgar şiddeti artmaktadır (8).

Sera etkisinin artması sürekli olarak atmosferik olayların bozulmasına neden olmaktadır. Bu sonuncundada istenmeyeen fırtınalar ve afetler meydana gelmektedir. Sere etkisne sebep olanlar etmenler ve unsurlar durdurulmadıkça da bu bozulmalar ve tehlikelr her gün artacaktır. İklim araştırıcıları bu kouda çok karamsar bir bakışa sahiptirler.(13).

3. Fosil Enerji Kaynaklarının Neden Olduğu Sera Etkisi ve Bunun Denizlerin Özümleme Gücü İle Dengelenmesi

Sera etkisini sönümlemek için denizlerin özümleme gücü yetmemekte-dir. Denizler bilindiği gibi atmosfer/su tabakası arakesitinden sürekli olarak havanın karbondioksitini yaklaşık 500 - 1000 yıldır denizsuyuna katmakta idi. Deniz akıntıları, rüzgar ve dalgalar da tam karışımı belirli tabaka derinliği için sağlamakta idiler. Bu derinlik de 50 ile 500 m arasında değişmektedir.

CO₂'in çözünürlüğü de suyun sıcaklığına ve pH'sına bağlıdır. Su hava ile temas haline gelince karbondioksitce zenginleşir. Örneğin Grönland bölgesine akıntılarla su geldiği zaman soğuduğundan ve soğuk sudaki gaz çözülmesi ılık suya kıyasla daha fazla olduğundan CO₂'ce zenginleşir. Yoğunluğu da arttığı için dibe çöker. Ancak okyanuslardaki su sirkulasyonu / yenilenmesi 1000 yıl sürdüğünden atmosferdeki karbondioksit oranının hızlı artışına hiç ayak uyduramaz. Fiziksel pompa olarak kabul edilen okyanuslar dünyadaki sera etkisini de bu nedenle frenleyemez. Sürekli olarak suyun doygunluk kapasitesine kadar çözünmüşkarbondioksit miktarı artar ve daha fazlasını frenleyemez. Denizlerde bu fiziksel düzenleyici pompa mekanizmasının yanı sıra biyolojik pompa da vardır. Biyolojik pompa sayesinde de atmosferin karbondioksiti, organik moleküller sentezinde yapı taşı olarak kullanılmaktadır. Ototrof canlılar tarafından karbondioksit birincil ürün biyosentezinde kullanılırken, heterotroflar da bunu tekrar karbonioksite dönüştürmektedirler. Fitoplankton-zooplankton (plankton)-nekton beslenme zinciri ilişkisi ile sentezlenen organik madde taşınır. Aşırı alg üremesi alg patlamasına neden olur. Çöken bu alg kütleleri de suyun dibindeki canlılara besin maddesi oluşturur. Okyanuslarda yapılan karbonioksit ve karbon bilanço çalışmaları henüz tamamlanmamışve kesin bir sonuç alınamamıştır. Ancak yapılan bu çalışmalara göre bazı tahminler yapılabilmektedir: Denizler 0,8 - 1,6 milyar ton arasında karbon almaktadır. Bu değer de yaklaşık olarak insanların kömür, doğal gaz, petrol v.b. gibi fosil yakıtları yakarak atmosfere verdiklerinin %30'dur.

4. Enerji Kaynağı Olarak Metan ve Sera Etkisi

Metan doğal olarak doğada birçok yerde ve şekilde oluşmaktadır. Dünyadaki sera etkisinin oluşmasında en az karbondioksit ve su buharı kadar tehlikelidir.

Bu nedenle de metan oluşumu kontrol altına alınmalı ve oluştuğu kaynakta zararsızlaştırılmalı ve mümkünse de değerlendirilmelidir. Dalga boyu kısa olan ışınları geçirmekte ; buna karşı da dünya yüzeyinden gelen dalga boyu uzun olan ışınları da tutmaktadır. Aynı şekilde atmosferde bulunan 40 dolayındaki izgazları da soğurmaktadır. Bu yüzden de toprağa yakın yeryüzeyinde sicaklık 15 ⁰C dolayında olmaktadır.

Doğada metanın oluştuğu yer ve kaynakları aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür:

*** Kömür yataklarında refakatcı ürün

*** Petrol yataklarında refakatcı ürün

*** Doğalgazın ana bileşeni

*** Islak biyotoplarda çürüme gazı

*** Pirinç tarlalarında çürüme gazı

*** Biyoçöplerde çürüme gazı

*** Hayvan dışkılarından çürüme gazı

*** Arıtma çamurlarından çürüme gazı

*** Deponilerde çürüme gazı

*** Gevişgetiricilerde ayrışma ürünü

*** Yakıtların iyi yakılmaması ve fazla yakıt olması halinde metan oluşumu

Metan neden tehlikelidir?

** Metan gazının 7-9 mikrometre boyundaki infraruj ışınları soğurma yeteneğine sahip olmasından gelmektedir.

Son araştırmalar CO₂- emisyonlarının %50'si ve CH₄-emisyonlarının %13ün de antropojen kökenli olduğunu ortaya koymuştur.

Geçmiş100 000 yıl içinde atmosferdeki metan konsantrasyonu hacimsel olarak 0,4-0,5 ppm iken; son 250 yılda bu değer 1,72 ppm 'e çıkmıştır. 1962 ile 1979 yılları arasında ortalama yılda %1'lik metan artışı gözlenmişken; 1979'dan günümüze bu değer %0,8 düşmüştür.

Linyit kömürüne kıyasla taşkömürü çok daha fazla metan içermektedir.

Kömürün oluşum proseslerine ve yaşına bağlı olarak da bir ton kömürden 0-85 m³ metan gazı uzaklaşabilir.

Almanya'da tatkömürü itletmeciliğinden yaklaşık olarak 1 576*10³ m³ metan gazının alınıp doğrudan enerji amaçlı kullanıldığı hesaplanmaktadır. Ayrıca taşkömürün yakılmasından dolayı doğrudan atmosfere geçen 40 milyon m³ metan sözkonuusdur. Bu sayı dünyada ise (5,6,7);

Tatkömürü itletmelerinden kaynaklanan .... 28 560 * 10³ m³

Taşkömürü yakılmasından ..... 14 700 * 10³ m³

Doğalgaz işletmeleri de aynı şekilde sera etkisine katkıda bulunmaktadırlar. Bunun belli başlı kaynakları ise;

** Meşaleleme olayı

** Gaz kaçakları

** Gaz çıkışları

** Tesis sızdırmazlıklarının iyi olmayışı

** Test sondajları

** Taşıma ve depolama sırasındaki ince kaçaklar (Leckage)

** Tüketici kayıpları ve kaçakları

Örneğin Doğu Almanya'da 1987 yılındakı tüketici kaçak ve kayıpları 361 milyon m³ idi. Dünyada ise bu tüketici kaçak ve kayıpların toplamı 17 milyar m³/yıl olmalıdır (9).

Petrol işletilmesi ve yakılması sırasında kayıp olan metan gazı miktarı ise Dünya İstatistiklerine 15,3 milyar m³ olarak girmittir.

Örneğin her Federal Almanya vatandaşı yılda 355 kg/N.Yıl çöp üreterek metan gazı oluşmasına neden olmaktadır. Bir ton çöpten yaklaşık 150 m³ biyogaz oluştuğunu ve bunun da yaklaşık %60'nın metan gazı olduğunu kabul edersek 30 m³ CH₄/N.Yıl kişi başına metan üretilmesi söz konusu olmaktadır. Dünya ortalaması olarak 10 m³/N.Yıl olarak kabul edersek, bu değer 4 milyar insan için 40 milyar m³ CH₄/yıl demektir.

Literatürde 60 milyar m³ CH₄/yıl değerlerine rastlanmaktadır. Ancak bu değer yüksektir. Bu günkü dünya nufusu 5,4 milyar olduğuna göre 54 milyar m³ CH₄/yıl .

İzmir'deki Havagazının 1 m³ -----> 0,64 $/m³ olarak kabul edildiğinde dünyadaki oluşan ve kayıp olan metan gazlarının parasal olarak değerini yaklaşık olarak ortaya koymak mümkündür.

Dünyada tüketici kaçak ve kayıpların toplamı 17 milyar m³/yıl

Dünyada insanın ürettiği deponi metan gazı 54 milyar m³ CH₄/yıl

Toplam ....................... 71 milyar m³ CH₄/yıl .

Kayıp enerjinin değeri= 71 milyar m³ CH₄/yıl*0,64 $/m³ = 45,5 milyar $/Yıl

Bunlara ilaveten ayrıca, dünyadaki biyomasların tahribinden, orman yangını, yakarak ormansızlaştırma, tarımsal ve orman artıklarının yakılması gibi nedenlerden dolayı da 71 milyar m³ gaz oluşmakta-dır.

Ayrıca dünya boyutunda gevişgetiricilerin işkembe ve bağır-saklarından kaynaklanan gaz miktarı da 110 milyon m³/yıl'dır.

Pirinç tarlalarından gelen miktar 140 milyar m³/yıl, ve bataklık-lardan gelenler de 75 - 230 milyar m³/yıl arasındadır. Günümüzdeki metan emisyonuna insanoğlu %60-70 oranında katılmaktadır.

İnsanoğlu çöplüklerdeki metanın yarısını değerlendirse, buradan sadece 27 milyar m³ CH₄/yıl emisyon yükü kalır ve ayrıca da 27 milyar m³ CH₄/yıl * 0,64 $/m³ = 17,28 milyar $/Yıl enerji tasarrufu sağlar (alternatif enerji kaynağı yaratmışolur).

17 milyar m³/yıl olan kaçaklar %80 önlense ; kaçaklar sadece 3,4 milyar m³/yıl olur.

Aynı şekilde taşkömürü işletmesi sırasındaki metan azaltılması %50 olsa ; 28 560 * 10³ m³ değer yarıya düşer (14 280 * 10³ m³ ).

Orman yangınlarının %90 önlenmesi ile de 71 milyar m³ gaz/yıl değerinden emisyonlar 7,1 milyar m³ gaz/yıl değerine düşer.

Türkiye'de insanın ürettiği deponi metan gazı 600 milyon m³ CH₄/yıl olarak kabul edilebilir.

Büyük kentlerde 25-30 m³ CH₄/Nufus.Yıl metan gazı üretimi, tüm çöplerin karışık toplanıp düzenli deponi-lerde depolanması halinde, beklenebilirken, orta büyüklükteki kentlerde 20-25 m³ CH₄/Nufus.Yıl ; küçük kentlerde de 15-20 m³ CH₄/Nufus.

Yıl; ve kırsal kesimde de 5-10 m³ CH₄/Nufus.Yıl kabul edilebilir. Türkiye geneli için emniyetli sahada kalıp kişi başına metan gazı üretimi 10 m³ CH₄/Nufus.Yıl alınabilir. Bu kabülden hareketle Türkiye'deki tüm çöpler ayrı ayrı toplanıp geri kazanılmasa veya biyoçöplerden organik gübre (kompost) yapılmasa ve karışık çöp olarak toplanıp düzenli deponilerde depolansa bile hiç unutulmaması gereken bir enerji kaynağıdır. Bu enerji kaynağı da iyi hesaplanmalı ve iyi kullanılmalıdır. Bu enerji kaynağının farkına varmak hem çöplerden kaynaklanan çevre kirlenmesinin önüne geçilecek hem de düzenli deponilerde oluşan biyogaz değerlendirile-cek, alternatif enerji kaynağı olarak kullanılacaktır.

Türkiye'de deponi metan gazı 600 milyon m³ CH₄/yıl olabileceği kabul edildiğine göre, bunun acaba $ olarak enerji eşdeğeri nedir?

Enerji eşdeğeri = 600 milyon m³ CH₄/yıl * 0,64 $/m³ = 384 milyon $/Yıl (10,11).

5. Avrupa Birliği'nin (AB) Ortak Araştırma Merkezinde Islah Çalışmaları

İtalya'nın Ispra kentinde Avrupa Birliğinin Ortak Araştırma Merkezinde 1996 yılına kadar enerji temini , su temini ve atık su uzaklaştırılması ve katı artıkları bertarfı konusunda büyük araştırma projelerini ekolojik yaklaşımlarla islah etmek istemektedirler.

Gerekli yapısal değişimler için de Eko-Merkez'ler kurulmaktadır. AB bunun için 70 milyon DM destek vermektedir.

Burada Çevre Konuları ön planda ve yaklaşık olarak da 1400 kişi çalışmaktadır. Burada ilk defa büyük araştırma merkezinin çevreye olan yükleri araştırılacak ve islah edilmeye çalışılacaktır.

Heidelberg Çevre Bürosu, bu merkezden kaynaklanan enerji, katı atık ve su sorunlarını ele almakta ve incelemektedir. BMFT 'nin 500 000 DM ile desteklediği projenin amacı Büyük Araştırma Merkezi'ne iyi entegre edilmişbir çevre konseptinin oluşturlmasıdır.

Buradan elde edilen sonuçlar diğer araştırma merkezlerine yararlı olmalıdır. Bunun için de GFS'nin bilim adamları ile Heidelberg Çevre Bürosu ortaklaşa bir Checklistesi oluşturmaktadır. Bu Checklistesinde enerji ve madde akışları kontrol edilmektedir. Enerji konusunda çok çarpıcı sonuçlar elde edildi. Sadece binaların ve ısıtma sistemlerinin sanitasyonundan tüketilen enerjinin üçte biri tasarruf edilmektedir.

Bu da yılda 17 000 MWh elektrik enerjisi yapmaktadır. Bu enerjiye eşdeğer karbondiokst de az atmosfere verilmektedir. (normal olarak 52 000 MWh/yıl enerji ihtiyacı). Duvarların, çatıların ve iletim hatlarının iyiizole edilmesi sonucunda enerji ihtiyacından %50 tasarruf yapılmaktadır. Bir ECU 'luk yatırıma karşılık 5 00 W/yıl 'lık bir tasarruf elde edilmektedir. Bu da yatırımın kendini 20 yılda amorte ettiği anlamına gelmektedir (12).

Büyük Araştırma Merkezi'nde ayrıca ısıtma ve soğutma sistemindeki hava ve enerji nakli sırasında da çok enerji kayıp olmaktadır. Yılda yaklaşık olarak da sisteme verilen enerjinin %30'zu kaybolmaktadır.

Enerji temin tekli ile de ilgilenilmitve irdelenmiştir. Enerji ihtiyacının kollektörlerden temini için projeler geliştirilmeye çalışlmıştır. Blok termik santrallerde açığa çıkan atık ısıdan da kışaylarında binaların ısıtılmasında yararlanma düşünülmektedir. Yaz aylarındaki fazla enerji de soğutma sistemlerinde kullanılabilir. Bu şekilde tasarlanan ısı-kuvvet santrali merkezi hem soğutmakta hem de ısıtmaktadır.

Lago Maggiore'den merkezin suyu temin edilmektedir. 4 milyon litre/yıl buradan temin edilmektedir. Halbuki miktar yarı yarıya indirilebilir. Bunun da islahı gerekmektedir.

Soğutma sisteminden gelen atıksular da atıksu arıtma tesisine gitmekte ve aşırı seyrelmeye neden olmaktadır. Bu oran yaklaşık 40:1 gibidir. Bu nedenle de arıtma tesisinin biyolojisi bozulmaktadır. Aşırı yağişlarda da arıtılmamışsu doğrudan göle gitmektedir. Bu nedenle de yağmur suyunu tutmak ve tamponlamak için havuzların yapılması gerekmektedir. Ayrıca soğutma sularının sızdırılması için de sızdırma havuzlarına ihtiyaç vardır. Böylece arıtma tesisinin kapasitesi boşuna işgal edilmekten kurtulacak ve diğer komşu yerleşimlerden gelen atıksular arıtma tesislerinde de arıtılabilecektir.

Bu merkezde yılda yaklaşık olarak 1 700 ton evsel çöp benzeri atıklar üretilmektedir. Bunu yaklaşık %20'si ambalaj atıklarıdır.

Geriye kalanlar da kağı, karton, bahçe atıkları, büro atıkları, ve mtfak atıklarıdır. Önemli olan çöp oluşmasını engellemek ve oluşanı da geri kazanmaktır. Toplama sistemleri iyi organize edilir ve kurulursa hali hazırda yıllık 400 ton olan değerli maddeleri toplama miktarı 600 ton/yıl değerine ulaşabilir. Özellikle cam, kağıt, plasti ilerde ayrı toplanması halinde. Çevreye dost alışverile de ayrıca 300 ton/yıl çöp oluşumu azaltılmaktadır.

6. Sonuç

Dünyanın her yerinde metanın sera etkisine olan katkısı kabul edilmeli ve buna göre de metan oluşturan yukarda sıralanan kaynaklar kontrol altına alınmalıdır. Ayrıca bu kaynaklardan bazıları alternatif enerji kaynağı olarak görülmeli ve baştan itibaren değerlendirilmesi planlanmalıdır. Bunun için de dünyada geliştirilen teknolojilerden yararlanılmalıdır. Böylece metanın hem sera etkisi ortadan kalkacak hem de bir enerji kaynağı olarak değerlendirilmişolacaktır. Mevcut sistemlerdeki kaçakların ıslahı da enerji rezervlerimizin daha uzun süre kullanılmasına neden olacak ve ayrıca da çevremiz korunmuşolacaktır.

Biyogaz tesislerinin kurulması ve kullanılması deponilerden, çiftliklerden ve organik madde yığınlarından kaynaklanan metan emisyonlarını en aza indirir. Bu nedenle de bu tür metan gaz kaynaklarını mutlaka kontrol altına almak gerekir.

7. Kaynaklar

1. Erdin, E. (1993): Çevre Mühendisliği Ekolojisi Ders Notları. Bornova/İZMİR

2. Altmann Jennifer (1993):"Gesucht: 1,8 milliarden Tonnen Kohlenstoff". DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 11/93 A.

3. Düweke, Peter (1992):"Das Weltmeer faengt den Treibhauseffekt nicht ab" DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 4/92 A.

4. Patermann, Christian (1992):"Ist der Regenwald doch noch zu retten?" DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 3/92 A.

5. Boeckh, Martin (1992):"Rechenmodelle für die weltweite Klimaentwicklung". DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 5/92 A.

6. Mreschar, Renate (1993):"Die grössten Umweltsorgen der Deutschen". DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 3/93 A.

7. Horst, Selzer (1993):"Fossilbrennstoffe und Methan - Gehalt ...". DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 5/93 A.

8. Zimmermann, Dietrich (1993):"Vom Winde verweht- Bodenzerstörung in den Tropen durch Erosion-Desertifikation schreitet weiter voran". DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 8/93 A.

9. Boeckh, Martin (1993):"Zuviel Methan entweicht ungenutzt". DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 5/93 A.

10. Erdin, E. (1993): Çöp ve Katı Atıklar Ders Notları. Bornova/İZMİR

11. Erdin, E. (1994): Çevre Mühendisliği Mikrobiyolojisi Ders Notları. Bornova/İZMİR

12. Irsch, Wilhekm (1992):"Was kostet uns der Umweltschutz ?" DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 2/92 A.

13. Voss, Reiner (1994):"Stürmische Zeiten für die Menschen. Das Wetter wird zunehmend bedrohlicher. Der Treibhauseffekt zeigt Wirkung." DF - Deutscher Forschungsdienst. Berichte aus der Wissenschaft. Auslandsausgabe. Nr. 4/94 A.S.7-8.

NATO Advanced Research Workshop

Prospects for Carbon Sequestration in the Biosphere

Edinburgh : 17-22 July 1994

Provisional Booking Form

This form must be returned by

Please tick boxes as appropriate

O*** I am interted in attending the NATO Advanced Research Workshop and II wisch to receive the Final Circular & Registration Form

O*** I will require accommodation and will / will not be accompanied

*** O Single room

O Twin-bedded room

O I wish to register as a day delegate

Please use block capitals

Surname : ERDİN

First Names : Ertuğrul

Postal Address : Dokuz Eylül Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi

Çevre Mühendisliği Bölümü

Bornova/İZMİR TURKEY

Country : Turkey Post Code : 35000

Fax : (0232)3887864 Tel. : (0232)3887866-20

Signature: Date: 25.01.1994

Please return this form to the following address.

The form will not be acknowledged . You will receive further details by

The Secretary NATO ARW

Prof. Dr. O. W. Heal

Instıtute of Terrestrial Ecology

Edinburgh Research station

Bush Estate

Penicuik EH26 OQB

Midlothian , SCOTLAND

Tel. : 031-445 43 43 ; Fax: 031- 445 57 19

Resume

Name : Ertuğrul Erdin, Prof. Dr.

Date and place of birth: 25.12.1942, Bafra/Samsun-Turkey

Permenant adress : 101/3 Sokak No.8 Bornova/İzmir-Turkey

Education :

** 1949-1954 Primary school

** 954-1961 High school

He attended the Science Faculty of İstanbul University for one semester. At that time he was awarded a fellowship bythe Turkish Sugar Industries to study Agricultral Engineering in Germany. He completed his practical study as requred by the University, prior to the classes between the dates of July 14.1961, October 30, 1962 in Germany.

** 961-1966 University of Giessen, B.S.in Agricultural Engineering (Drainage and Irrigation Engineering) Since 1967 working in the area of Environmental Protection and Technology

** 1966-1972 Ph.University of Giessen (BRD) ,Germany, Dept. of Environmental Protection

** 1978 Promotion of Associate Professorship in the area of "Environmental Science And Technology" with thesis title "Reuse of Municipal Solid Waste through Composting"

** 1989 promation to Fulprofessorship in the area of "Envirnomental Technology".

Professional Experience:

** 1967-1972 worked at Giessen University, evaluatign technical and economic feasibilty for utilization and kland disposal of waste water and sewage sludges

** 1972-1975 worked in sugar industry, to evaluate the economic feasibility of waste and waste water management for the sugar industry.

Use of compost with the objective of soil conditioning.

** 1975-to date: Teaching Assistant and Associate Professor and Fullprofessor at the University of Dokuz Eylül, Bornova/İzmir-Turkey.

Worked and prepared projects about usable waste technology and problems of solid waste technology, specializing in solutions for large and small cities and tourist resort areas. As Associate Professor of Environmental Science and Technology, and Full Professor "Environmental Technology" courses he has taught are the following:

1. EnvironmentalEngineering Biology and Ecology.

2. Solid Wastes Technology (Management and Disposal)

3. Land Disposal of Sludge and Wastewater

4. Unit Operations of Solid Wastes

5. The Use Garbage as a Fillingsmaterial (Geotechnology)

6. The Interactions Between Soil and Water-Soil Pollution.

7. Lymnology

8. Disposal Technology of Solid Wastes and Sludge

9. Environmental Engineering Microbiology

Professional Activity:

Practical training in many countries such as; Algeria, Tunesia, Morocco, Spain, İtaly, France, Switzerland etc. Visited manyfactories and departments of environmental science and technology in many european countries for example, Germany, Sweden, Denmark, Poland, France, Switzerland etc. U.S.A.

Worked with Prof.Oktay Tabasaran, Ph.D., in the Institut for Water Supply, Water Treatment and Solid Waste Management at the University of Stuttgart.

Organized national and international congresses about "Environmental Technology".

Have been connected and cooperated with Institutes, Universities and many different firms in western Europe, specializing consulting on in waste disposal and waste management technologies for developed and developing countries.

Worked with GTZ(Geselschaft Technischer Zusammenarbeit) to organize international seminars on waste management problems and solutions in developing countries.

He worked for the Turkish Sugar Industries in Ankara, Turkey. Between the dates of 1972, 1975. Since 1976, he has been working for the Environmental Engineering Department of Civil Engineering Faculty, Ege University, İzmir, Turkey. During that time he conducted research and taught in the University, he has visited Germany many time for research. He was for three moths in USA.

Summer 1982 and 1983 worked with Professor Thome- Kozmiensky on pelletizing of "Municipal Solid Wastes and Refuse "into derived fuel. In 1983 and 1984 an experimental project sponsored by the technical University in Berlin about wastewater treatment bythe plant roots on the soil and the results a factory in Afyon/Turkey on tretament of municipal and domestic wastes water using plants and microbiological organisms.

1985 developed of agricultural wastes and forestrial wastes from the Bafra area and the Giresun area/Turkey.

1985 and 1986 reports on Composting Plants in Turkey at Turgutlu, Marmaris, Antalya, İzmir, Uşak, Giresun.

Summer 1987, taught and courses at the ZTZ (Zentrum Technischer Zusammenarbeit) of TU Berlin and worked with Prof.Dr.U.Wiesmann on the treatment and cleaning of extraction water of contaminated land.

Summer 1988 made a study over the tourism and environmen- tal pollution from the area between Kuşadası and Alanya on the coast side (West and South Coast of Turkey).

Summer 1989 visited the different University in States from Ideo, Washington State, Utah, Oregon, Nevada and California. He spended the mostlytime at the CSULB (California State University, Long Beach) on the Department of Civil Engineering as participant and lecturer on the courses all kind environmental science and technology classes. He has been on the plants from wastewater treatment, ocean outfall, irrigation with reclamed water, solid waste disposal, landfill, incineration of wastes etc.

Since 1977 to-date, worked onmany analyses of municipality solid wastes on colection, transportation, separation techniques and recyclability of municipal wastes.

Worked on numerous projects in the Environmental Engineering Department where he has extensively published in german, turkish and the english language.

Consulting:

1984, summer, worked and prepared courses for the municipalities of İstanbul and Ankara. He has acted as consultant for the Majors of Marmaris, Bodrum, Amasya, Samsun, Merzifon, Menemen, Sinoph, Onrdu, Giresun, Rize, Trabzon, Büyükada, Orhangazi, Yalova, İzmir, Gemlik, İnegöl, Kütahya, Eskişehir, Bandırma, TAvşanlı, etc.

Languages, spoken fluently,

German, English, French and Turkish.

Status:

Married since 1968 and two sons.

İzmir/Bornova, 01.25.1994

Prof.Dr.Ertuğrul Erdin