Kimya Sektöründe Karbon Ayak İzi: ISO 14067 Uygulamaları

Kimya Sektörü ve Karbon Emisyonları

Kimya sektörü, küresel endüstriyel enerji tüketiminin yaklaşık %10'unu ve doğrudan CO₂ emisyonlarının yaklaşık %5-6'sını oluşturmaktadır. Sektör, hem enerji yoğun üretim süreçleri hem de fosil yakıtların hammadde olarak kullanımı (feedstock) nedeniyle yüksek karbon yoğunluğuna sahiptir.

Kimya sektöründe karbon ayak izi hesaplama, birçok açıdan diğer sektörlerden farklılaşır. Çok çıktılı süreçlerin yaygınlığı, karmaşık kimyasal reaksiyon zincirleri ve fosil hammadde kullanımı, ISO 14067 uygulamasında sektöre özgü dikkat gerektiren konulardır.

ISO 14067:2018, kimyasal ürünlerin karbon ayak izi hesaplaması için temel referans standardıdır. Ancak sektörün kendine has özellikleri, standart gereksinimlerinin dikkatli bir şekilde yorumlanmasını gerektirmektedir.

ISO 14067 standardının temel çerçevesi hakkında genel bilgi edinmek için kapsamlı rehberimize göz atabilirsiniz.

---

Kimya Sektöründe Emisyon Kaynakları

Kimyasal ürünlerin karbon ayak izine katkıda bulunan emisyon kaynakları dört ana kategoride sınıflandırılabilir:

1. Enerji Kaynaklı Emisyonlar

Kimya sektörü, yoğun enerji tüketen bir sektördür. Başlıca enerji kaynaklı emisyon kaynakları:

Enerji Türü	Kullanım Alanı	Tipik Emisyon Katkısı
Buhar	Distilasyon, kurutma, reaksiyonlar	%20-40
Elektrik	Kompresörler, pompalar, karıştırma	%10-25
Doğrudan yakma	Fırınlar, kalsinerler	%10-30
Soğutma	Proses soğutma, depolama	%5-15

2. Proses Emisyonları

Kimyasal reaksiyonlar sırasında doğrudan sera gazı emisyonları oluşabilir. Önemli örnekler:

• Amonyak üretimi: Doğalgaz reformasyonu ile hidrojen üretimi sırasında CO₂ açığa çıkar
• Etilen oksit üretimi: Proses kaynaklı CO₂ emisyonları
• Adipik asit üretimi: N₂O emisyonları (yüksek GWP değeri nedeniyle kritik)
• Kaprolaktam üretimi: N₂O emisyonları
• Klorin üretimi: Dolaylı emisyonlar (yoğun elektrik tüketimi)
• Karbon siyahı üretimi: Eksik yanma kaynaklı CO₂ ve metan

3. Hammadde Kaynaklı Emisyonlar (Feedstock)

Kimya sektöründe fosil yakıtlar yalnızca enerji kaynağı olarak değil, aynı zamanda hammadde olarak da kullanılır. Nafta, doğalgaz ve kömür, petrokimyasal ürünlerin temel hammaddeleridir. ISO 14067, fosil karbon içeriğinin ürün karbon ayak izinde nasıl ele alınacağını belirler:

• Ürüne gömülü fosil karbon: Plastikler gibi ürünlerde fosil kaynaklı karbon depolanır. Bu karbon, ürünün ömür sonu aşamasında (yakma) CO₂ olarak salınabilir.
• Reaksiyon sırasında salınan karbon: Üretim sürecinde oksidasyona uğrayan hammadde karbonu.

4. Taşıma ve Dağıtım Emisyonları

Kimyasal ürünlerin taşınması, tehlikeli madde taşımacılığı düzenlemeleri nedeniyle özel araçlar ve koşullar gerektirebilir. Bu durum, nakliye emisyonlarını artırabilir.

---

ISO 14067 Kapsamında Kimyasal Ürünler İçin Hesaplama Metodolojisi

Fonksiyonel Birim Tanımlama

Kimyasal ürünlerde fonksiyonel birim, ürünün türüne ve kullanım amacına bağlı olarak farklı şekillerde tanımlanabilir:

Temel kimyasallar için:

• 1 ton etilen (polimer sınıfı)
• 1 ton sodyum hidroksit (%50 çözelti)
• 1 ton sülfürik asit (%98)

Özel kimyasallar için:

• 1 kg boya (belirli formülasyonda)
• 1 litre yapıştırıcı (belirli performans özelliklerinde)
• 1 kg tarımsal kimyasal (belirli aktif madde konsantrasyonunda)

Polimer ve plastikler için:

• 1 kg polietilen granül (HDPE, LDPE, LLDPE belirtilerek)
• 1 kg PET reçinesi (ambalaj sınıfı)
• 1 kg poliüretan köpük (belirli yoğunlukta)

Sistem Sınırları

Kimyasal ürünlerin sistem sınırları belirlenirken, sektörün özellikleri dikkate alınmalıdır:

Beşikten kapıya kapsamı:

1. Hammadde çıkarımı (ham petrol, doğalgaz, mineraller)
2. Hammadde rafinasyonu ve işlenmesi
3. Kimyasal sentez ve reaksiyon süreçleri
4. Ayırma ve saflaştırma (distilasyon, kristalizasyon vb.)
5. Paketleme ve depolama
6. Tüm ara aşama nakliyeler

Gömülü fosil karbon (beşikten mezara): Fosil kaynaklı karbonu içeren kimyasal ürünlerde, bu karbonun ömür sonu aşamasındaki akıbeti (yakma, depolama, geri dönüşüm) de hesaplamaya dahil edilmelidir.

---

Kimya Sektörüne Özgü Tahsis Zorlukları

Kimya sektörü, çok çıktılı süreçlerin en yaygın olduğu sektörlerden biridir. Bu durum, tahsis (allocation) konusunu sektörün en kritik metodolojik meselesi haline getirmektedir.

Tipik Çok Çıktılı Süreçler

Buhar kraking (Steam Cracking): Nafta krakinginden etilen, propilen, büten, butadien, piroliz benzini ve yakıt gazı gibi birden fazla ürün elde edilir. Bu ürünler arasındaki emisyon tahsisi, sonuçları önemli ölçüde etkiler.

Klor-alkali elektrolizi: Klorin, sodyum hidroksit (kostik soda) ve hidrojen eş zamanlı olarak üretilir. Bu üç ürün arasındaki tahsis, her birinin karbon ayak izini doğrudan belirler.

Rafineri süreçleri: Ham petrolün rafinasyonundan benzin, dizel, nafta, LPG, fuel oil ve asfalt gibi çok sayıda ürün elde edilir.

ISO 14067 Tahsis Hiyerarşisi

ISO 14067, ISO 14044 ile uyumlu olarak şu tahsis hiyerarşisini önerir:

1. Tahsisten kaçınma (tercih edilen):

   • Alt süreç bölümleme: Her ürün için ayrı veri toplanabiliyorsa süreç alt süreçlere ayrılır
   • Sistem genişletmesi: Yan ürünlerin yerine geçtiği süreçlerin emisyonları düşülür

2. Fiziksel ilişki bazlı tahsis:

   • Kütle bazlı tahsis
   • Enerji içeriği bazlı tahsis (özellikle yakıt ürünleri için)
   • Mol bazlı tahsis

3. Diğer ilişkiler bazlı tahsis:

   • Ekonomik (piyasa değeri) bazlı tahsis

Tahsis yönteminin seçimi, kimyasal ürünlerin karbon ayak izi sonuçlarını %20-100 oranında değiştirebilir. Bu nedenle, yöntem seçiminin gerekçelendirilmesi ve duyarlılık analizinin yapılması kritik öneme sahiptir.

Tahsis yöntemleri konusundaki detaylı rehberimiz, bu konuda derinlemesine bilgi sunmaktadır.

---

Tipik Kimyasal Ürünlerin Karbon Ayak İzi Değerleri

Aşağıdaki tablo, yaygın kimyasal ürünlerin beşikten kapıya karbon ayak izi değerleri hakkında genel bir fikir vermektedir. Bu değerler, üretim teknolojisine, enerji kaynağına ve coğrafi konuma bağlı olarak önemli farklılık gösterebilir.

Kimyasal Ürün	Karbon Ayak İzi (kg CO₂e/ton)	Başlıca Emisyon Kaynağı
Amonyak	1.500 - 2.500	Doğalgaz reformasyonu
Etilen	1.000 - 2.000	Kraking enerjisi
Propilen	800 - 1.800	Kraking enerjisi
Metanol	500 - 1.500	Doğalgaz kaynaklı
Polietilen (HDPE)	1.800 - 2.500	Monomer + polimerizasyon
PET	2.500 - 3.500	Monomer üretimi
PVC	1.500 - 2.500	Klor-alkali + VCM
Sodyum hidroksit	800 - 1.500	Elektroliz enerjisi
Sülfürik asit	50 - 150	Ekzotermik proses
Titanyum dioksit	3.000 - 5.000	Enerji yoğun proses

---

Kimya Sektöründe Veri Toplama

Birincil Veri Gereksinimleri

Kimya sektöründe birincil veri toplama, süreç karmaşıklığı ve gizlilik kaygıları nedeniyle özel dikkat gerektirir:

• Kütle ve enerji dengeleri: Her birim operasyon için girdi-çıktı dengeleri
• Enerji tüketimleri: Elektrik, buhar, soğutma suyu, basınçlı hava (proses bazında)
• Hammadde tüketimleri: Ana hammaddeler ve yardımcı kimyasallar
• Katalizör tüketimleri: Katalizör kullanımı ve rejenerasyon
• Emisyon ölçümleri: Baca gazı ölçümleri, proses kaçakları
• Atık verileri: Tehlikeli ve tehlikesiz atık miktarları ve yönetim yöntemleri
• Verim ve dönüşüm oranları: Reaksiyon verimi, kayıp oranları

Veri Gizliliği

Kimya sektöründe formülasyonlar ve proses koşulları genellikle ticari sır niteliğindedir. ISO 14067, toplu veri (aggregated data) kullanılmasına izin verir, böylece hassas süreç detaylarının ifşa edilmesi gerekmez. Ancak doğrulama sürecinde bağımsız doğrulayıcının ham verilere erişimi sağlanmalıdır.

ISO 14067 doğrulama ve raporlama süreçleri hakkında bilgi edinmek için ilgili rehberimize başvurabilirsiniz.

---

CBAM ve Kimya Sektörü

AB Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması, kimya sektörünü mevcut kapsamda doğrudan etkilemese de gelecekte genişleme potansiyeli taşımaktadır. Ayrıca kimya sektörü, CBAM kapsamındaki sektörlere (çimento, çelik, alüminyum, gübre, hidrojen) girdi sağlayan önemli bir tedarikçi konumundadır.

Gübre sektörü CBAM kapsamındadır ve amonyak, üre, amonyum nitrat gibi ürünlerin gömülü emisyonlarının beyan edilmesi gerekmektedir. CBAM gömülü emisyon hesaplama rehberimiz, bu konuda detaylı bilgi sunmaktadır.

CBAM ve ISO 14067 Karşılaştırması

Gübre sektöründe CBAM hesaplama metodolojisi ile ISO 14067 arasındaki temel farklar:

Husus	ISO 14067	CBAM
Sistem sınırı	Beşikten kapıya (tüm yukarı akış)	Doğrudan + dolaylı (elektrik)
Tahsis	ISO 14044 hiyerarşisi	CBAM spesifik kurallar
Öncül hammaddeler	Dahil	Koşullu dahil
Doğrulama	ISO 14067 kapsamında	CBAM akredite doğrulayıcı

---

Karbon Azaltma Stratejileri

Kimya sektöründe karbon azaltma, birden fazla stratejiyi eş zamanlı olarak gerektiren kapsamlı bir dönüşüm sürecidir:

Enerji Verimliliği

• Proses entegrasyonu: Isı entegrasyonu (pinch analizi) ile enerji tüketiminin optimize edilmesi
• Katalitik süreçler: Daha verimli katalizörler ile reaksiyon koşullarının iyileştirilmesi
• Distilasyon optimizasyonu: Isı pompası destekli distilasyon, dividing wall kolon teknolojisi
• CHP sistemleri: Kojenerasyon ile enerji verimliliğinin artırılması

Hammadde Dönüşümü

• Biyobazlı hammaddeler: Fosil nafta yerine biyokütle kaynaklı hammaddeler
• Geri dönüştürülmüş hammaddeler: Kimyasal geri dönüşüm ile plastik atıklardan hammadde
• Yeşil hidrojen: Elektroliz ile üretilen hidrojenin amonyak ve metanol üretiminde kullanımı
• CO₂ değerlendirme: Yakalanan CO₂'nin kimyasal hammadde olarak kullanılması (CCU)

Elektrifikasyon ve Yenilenebilir Enerji

• Elektrikli ısıtma: Buhar kazanlarının elektrikli alternatiflerle değiştirilmesi
• Yenilenebilir enerji tedariği: Uzun vadeli yeşil enerji satın alma anlaşmaları (PPA)
• Yerinde yenilenebilir enerji: Tesis bünyesinde güneş veya rüzgar enerjisi üretimi

Karbon Yakalama

• CCS (Karbon Yakalama ve Depolama): Özellikle proses emisyonları için etkili
• CCU (Karbon Yakalama ve Kullanım): CO₂'nin kimyasal hammaddeye dönüştürülmesi

---

Sonuç

Kimya sektöründe ürün karbon ayak izi hesaplama, çok çıktılı süreçler, karmaşık reaksiyon zincirleri ve fosil hammadde kullanımı nedeniyle uzmanlık gerektiren bir süreçtir. ISO 14067, bu hesaplamalar için sağlam bir metodolojik çerçeve sunarken, sektöre özgü tahsis kararları sonuçlar üzerinde belirleyici etkiye sahiptir.

Kimyasal ürünlerinizin karbon ayak izini hesaplamak, azaltma stratejileri geliştirmek veya yasal düzenlemelere uyum sağlamak için CarbonEmit ekibimizle iletişime geçebilirsiniz. Kimya sektöründe deneyimli LCA uzmanlarımız, ISO 14067 uyumlu çalışmalarınızda size profesyonel destek sağlayacaktır.