Yüksek gelirli bir şehir devleti olan Singapur, 710 km2 yüzölçümü ve 5,6 milyon nüfusuyla dünyanın en yüksek nüfus yoğunluğuna sahip ülkelerinden biridir. Bu yazıda, Quek vd. (2018)’nin Singapur için çevresel sürdürülebilirliği tartıştıkları bir çalışmayı ve elde ettikleri sonuçları aktaracağım. Çalışma, elektrik üretiminde kullanılan enerji kaynaklarının tüm yaşam döngüsü üzerinden çevresel sürdürülebilirliğini incelemekte. Bunu yaparken mevcut durum ile yenilenebilir enerji kaynak kullanım oranı arttırıldığı uygulanabilir bir senaryoyu karşılaştırıyor. Makaleye geçmeden önce yaşam döngüsü analizine ilişkin kısa bir anımsatma yapmak yerinde olur.
Günümüzde, birçok ülkede elektrik üretimi, büyük ölçekte fosil yakıtlara dayanmaktadır. Öte yandan fosil yakıtlardan elektrik üretiminin çevre açısından sürdürülebilir olmadığı da bilinmektedir. Yenilenemeyen fosil yakıtların yakın bir gelecekte tükenecek olması ve çevre üzerindeki olumsuz etkileri karşısında elektrik üretiminde çevresel sürdürülebilirliğe uygun yeni enerji kaynak türlerine geçilmesi kaçınılmazdır.
Yenilenebilir enerji ve sürdürülebilirlik çoğu zaman eş anlamlı olarak kullanılmaktadır. Ancak, elektrik enerjisi üretiminde, yenilenebilir enerji sistemlerinin genel olarak kullanım yerlerindeki (enerji sisteminin bulunduğu yer) çevresel etkileri, fosil kaynaklara göre daha az olmasına rağmen, söz konusu enerji sistemlerinin yaşam döngülerinin diğer aşamalardaki çevresel etkileri hiç de az olmayabilir. Bu nedenle, tüm enerji sistemlerinin -fosil yakıtlı ya da yenilenebilir- çevresel sürdürülebilirliği, sistemin tüm yaşam döngüsüne ilişkin birçok özellik tarafından belirlenir (Büke, 2019).
Ayrıca elektrik enerjisi üretiminde kullanılan enerji kaynaklarının çevresel sürdürülebilirliği tüm çevresel etki grupları (küresel ısınma, asit yağmurları, ötrofikasyon, insan sağlığı, vb.) üzerinden değerlendirilmelidir. Herhangi bir çevre etki grubu üzerinden çevresel sürdürülebilir olan bir enerji kaynağı, diğer bir çevresel etki grubu üzerinden çevresel sürdürülebilir olmayabilir. Dolayısıyla elektrik enerjisi üretiminde kullanılan yenilenemeyen ve yenilenebilir enerji kaynaklarının çevresel sürdürülebilirlik açısından karşılaştırılmaları tüm yaşam döngüsü ve tüm çevresel etki grupları dikkate alınarak gerçekleştirilmelidir.
Metodolojik Çerçeve
Quek vd., Singapur bağlamında elektrik üretiminin yaşam döngüsü değerlendirmesini, küresel ısınma potansiyeli (KIP), asit yağmurları potansiyeli (AYP), ötrofikasyon potansiyeli (ÖP) ve insan sağlığına etki potansiyeli (İSEP) olmak üzere dört çevresel etki grubu için hesaplanmıştır. Yaşam döngüsü analizleri, doğal gaz, kömür, petrol, güneş (fotovoltaik), biyogaz ve katı atık için gerçekleştirilmiştir.
Singapur elektrik üretiminde, mevcut kaynak kullanım oranları %95,2 doğal gaz, %3 katı atık, %1 petrol ve %0,8 kömürdür. Uygulanabilir senaryoda belirlenen kaynak kullanım oranları %84,9 doğal gaz, %3 katı atık, %2,1 biyogaz, %10 fotovoltaiktir. Singapur’un coğrafi özellikleri jeotermal, hidroelektrik, rüzgâr, gelgit ve dalga gücüne erişimi kısıtladığından, bu kaynaklar uygulanabilir senaryoya dâhil edilmemişlerdir. Mevcut elektrik üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının oranı %3 iken, uygulanabilir senaryo’da yenilenebilir enerji kaynaklarının oranı %15,1’tir.
Mevcut Kaynak Kullanımının Çevresel Etkileri
Elektrik üretiminde, kullanılan kaynakların etki gruplarına göre hesaplanmış çevresel etki değerleri Tablo 1’de verilmiştir. Mevcut kaynak dağılımı içerisinde, doğal gazın toplam KIP ve İSP’ye katkısı sırasıyla % 92 ve % 50 iken, AYP ve ÖP’ye katkıları sırasıyla % 59 ve % 77’dir. Petrolün elektrik üretimindeki oranı % 1 olmasına rağmen, AYP’ye % 25 katkı yapmaktadır. ÖP’nin % 10’u kullanım oranı %3 olan katı atıktan gelmektedir. Benzer şekilde, kömürün elektrik üretimindeki oranı % 0,8 iken, AYP’ye % 8,3 ve ÖP’ye % 5,1 oranında katkıda bulunmaktadır.
Tablo 1. Enerji kaynaklarının çevresel etkileri
| Yakıt | KIP
(kg CO2-eşd./kWh) |
AYP
(kg SO2-eşd./kWh) |
ÖP
(kg PO42—eşd./kWh) |
İSEP
(kg 1,4-DCBa-eşd./kWh) |
| Doğal gaz | 0,459 | 1,95E-04 | 3,71E-05 | 0,0020 |
| Kömür | 1,030 | 0,00328 | 2,93E-04 | 0,0525 |
| Petrol | 0,963 | 0,00793 | 3,50E-04 | 0,0960 |
| Katı atık | 0,671 | 7,72E-04 | 1,53E-04 | 0,0169 |
| Biyogaz | 0,197 | 0,01499 | 2,78E-04 | 0,0288 |
| Fotovoltaik | 0,0514 | 1,82E-04 | 1,48E-05 | 0,0472 |
| Mevcut durum | 0,475 | 3,15E-04 | 4,58E-05 | 0,0038 |
Mevcut Durum ve Uygulanabilir Senaryonun Karşılaştırılması
Tablo 1’deki çevresel etki değerleri ile mevcut ve uygulanabilir senaryodaki kaynak oranları dikkate alınarak hesaplanan çevresel etki potansiyelleri Tablo 2’de sunulmuştur. Hesaplamalar Singapur’un 2016 yılındaki 51667 GWh’lık toplam elektrik üretimi (IEA) için yapılmıştır. Tablo 2’den görüleceği gibi uygulanabilir senaryo, mevcut duruma göre KIP (% 11,8) ve ÖP’de (% 5,2) küçük düşüşler sağlıyor olsa da, AYP (% 65,9) ve İSEP’de (% 98,6) büyük artışlara yol açmaktadır.
Bu, şaşırtıcı değildir; çünkü AYP kaynak kullanımında artan biyogaz kullanımına duyarlıdır. İSP ise fotovoltaik ve biyogaz kullanımına duyarlıdır. Dolayısıyla, yenilenebilir enerji kullanımını arttırmak tüm çevresel etkileri azaltmaz. Daha açık söylemek gerekirse, çevresel etki gruplarının tamamında çevresel etkileri azaltabilecek bir kaynak bileşimi belirlemek mümkün değildir.
Tablo 2. Mevcut durum ve uygulanabilir senaryo için çevresel etkiler
| Çevresel etki |
Mevcut durum |
Uygulanabilir senaryo |
| KIP (kg CO2-eşd.) | 2,45E+10 | 2,16E+10 |
| AYP (kg SO2-eşd.) | 1,62E+07 | 2,69E+07 |
| ÖP (kg PO42—eşd.) | 2,36E+06 | 2,24E+06 |
| İSEP (kg 1,4-DCB-eşd.) | 1,95E+08 | 3,88E+08 |
Sonuç
Singapur için yapılan bu çalışma, elektrik üretiminde farklı kaynak seçeneklerinin çevresel etkileri mutlaka azaltmadığını göstermektedir. Bunun nedeni, her enerji kaynağının çevreye farklı bir şekilde zarar veren bir teknolojiyi kullanıyor olmasıdır. Belirli çevresel etki gruplarının azaltılması, tüm çevresel etkilerin azalacağı anlamına gelmez.
İklim değişikliği gibi acil sorunlar açısından elektrik üretimi yüksek olan ülkelerin elektrik üretimlerinin çevresel sürdürülebilirliği daha önemlidir. Bu tür ülkeler, mevcut teknolojiler ile tek bir enerji kaynağını kullanarak elektrik üretimlerini gerçekleştiremezler. Arz güvenliği, ülkelerin coğrafi konumları, enerji kaynaklarının yetersizliği gibi nedenlerden dolayı farklı türde enerji kaynaklarını belirli oranlarda kullanmak zorundadırlar. Bu da ilgili ülkeler ve dolayısıyla dünyanın geneli için az ya da çok çevresel sürdürülebilirlik sorununu beraberinde getirir. Bu sorunu en aza indirmede birinci seçenek elektrik tüketimlerini azaltmaktır. Bu noktada planlı ekonomik küçülme (degrowth) yaklaşımının tartışılmasının gerekliliğini hatırlatabiliriz.
Kaynakça
Quek, A., Ee, A., Ng, A., & Wah, T. Y. (2018). Challenges in Environmental Sustainability of renewable energy options in Singapore. Energy Policy, 122, 388–394. Erişim
