Endüstriyel Simbiyoz, Temiz Üretim ve Ar-Ge

Transkript

1 Endüstriyel Simbiyoz, Temiz Üretim ve Ar-Ge Prof.Dr. Göksel N. Demirer Orta Doğu Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Endüstriyel Simbiyoz ve Temiz Üretim Ar-Ge Proje Pazarı 11 Nisan 2013, Adana

2 McKinsey Global Institute Resource Revolution: Meeting the world s energy, materials, food, and water needs, Kasım 2011 McKinsey, yüzyılda: dünya nüfusu 4 katına çıkmış, dünyadaki ekonomik büyüklük 20 kat artmış, doğal kaynaklara olan gereksinim % oranında artmıştır. Bu sürecin sonuçlarını 21. yüzyılda gözlemlemekteyiz. Örneğin sadece 2010 yılının ikinci yarısında 44 milyon insan artan gıda fiyatları nedeniyle yoksulluk sınırının altına düştü.

3 2030 Yılına kadar Bugün 1,8 milyar olan orta-sınıf tüketici sayısı 4,8 milyara çıkacaktır. Doğal kaynaklara yönelik mevcut talep ciddi ölçüde artacak, doğal kaynak eldesi giderek daha zor ve maliyetli hale gelecektir. Örneğin çelik ihtiyacı %80 artacaktır. İklim değişikliği nedeniyle ortaya çıkan yağış rejimlerindeki değişiklikler hidroelektrik kaynaklarının %17 si ve su yoğun pek çok proses üzerinde olumsuz etkiler yaratacaktır. Toprak erozyonu, yer altı sularının kirlenmesi ve tükenmesi, ormansızlaşma, okyanusların asidifikasyonu, vb. çevre sorunlarının doğal kaynaklar üzerindeki olumsuz etkisi giderek artacaktır. McKinsey, 2011

4 Peki ya çözüm? İklim değişikliği de dahil olmak üzere pekçok çevre sorununun yanı sıra hızla tükenmekte olan doğal kaynakların sürdürülebilir olarak yönetilebilmesi için: doğal kaynak kullanımı ile ekonomik büyüme ve çevresel etki ile kaynak kullanımı arasındaki ilişkinin değiştirilmesi gereklidir.

5 Ekonomik Etkinlik Kaynak Kullanımı Çevresel Etki Kaynak Kullanımı Çevresel Etki Son yıllarda bu hedefe ulaşmaya yönelik olarak pekçok yaklaşım, yöntem ve araç geliştirilmiştir.

6 Sürdürülebilirlik kavramı ekonomik, sosyal ve çevresel gelişimi paralel olarak sağlamayı hedefleyen bir kavramdır. Bu araçların bu üç eksen ve farklı katmanlar düzeyinde gruplandırılması olasıdır. Sürdürülebilirlik Politikası Sürdürülebilir Sistemler Alt Sistemler Yaklaşımlar Toplum Prensipler Çevre Ekonomi Sürdürülebilir Kalkınma Glavic P. ve Lukman R., Review of sustainability terms and their definitions, Journal of Cleaner Production, 15,

7 Temiz Üretim ve Endüstriye Simbiyoz bu araçlar arasında yer almaktadır... Üçlü Sorumluluk Endüstriyel Ekoloji (Simbiyoz) Tedarik Zinciri Yönetimi Sürdürülebilir Tüketim Sürdürülebilir Üretim Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrolü Yaşam Döngüsü Analizi Eko-Tasarım Temiz Üretim İşçi Sağlığı ve İşyeri Güvenliği Faktör X Geri Dönüşüm Yeniden Kullanım Eko-Verimlilik

8 KAVRAMSAL ÇERÇEVE: TEMİZ ÜRETİM NEDİR? Bütünsel önleyici bir çevre strajesinin ürün ve süreçlere sürekli olarak uygulanması ile insan sağlığı ve çevre üzerindeki risklerin azaltılması (Birleşmiş Milletler Çevre Programı). Prosesler için; Hammadde ve enerji kullanımının Toksik madde kullanımının Üretim ve hizmet süreçlerinden kaynaklanan tüm emisyon ve atıkların miktar ve toksisitelerinin Ürünler için; TEMİZ ÜRETİM Olumsuz çevresel etkilerinin yaşam döngüsü boyunca (hammadde eldesinden nihai bertarafa kadar) önlenmesi/azaltılması demektir. ATIK MİKTARI VERİMLİLİK

9 ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ SİMBİYOZ: Farklı türden canlıların, belirli koşullar altında bir arada yaşaması olarak tanımlanabilir. Bir arada yaşayan bu türler, birbirlerinin varlığından karşılıklı olarak yarar sağlarlar. ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ: Doğadaki bu kavramın endüstriyel işletmelere uyarlanmasıdır Diğer bir deyişle endüstriyel işletmelerin karşılıklı fayda sağlayacakları ortaklıklar kurması olarak tanımlanabilir Sadece atıkların değil, diğer kaynakların da (enerji, lojistik, insan gücü, yatırım, su, vd.) ortak kullanımını içerebilir

10 Olası en yüksek kaynak verimliliği ve atık azaltımı uygulamaları için Endüstriyel Simbiyoz, firma bazındaki Temiz Üretim olanakları değerlendirildikten sonra uygulanmalıdır. Avusturalya da Kullanılan Yöntem İsviçre de Kullanılan Yöntem

11 TEMİZ ÜRETİM, ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ, VB. ARAÇLARIN SAĞLADIĞI FAYDALAR Mevzuata Uyum Ekonomik Faydalar Çevresel Performansın İyileştirilmesi Çevresel İyileştirmelerin Sürekli Kılınması Rekabet Avantajı Verimliliğin Artırılması İşyeri Güvenliği ve İşçi Sağlığının İyileştirilmesi Firma İmajının İyileştirilmesi

12 TEMİZ ÜRETİM VE ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KAVRAMLARININ AR-GE BOYUTU Neden Ar-Ge: - Bu kavramların geçmişi 30 yıldan az olduğundan, yerleşmiş standartlar, protokoller, vb. çok sınırlıdır. - Konu üzerinde varolan bilgi birikimi yeni uygulamalar için, büyük ölçüde, «öneri niteliğinde» bir işlev görmektedir. - Onlarca endüstriyel sektör/alt sektör, yüzlerce proses ve atık için uygulanması söz konusudur. - Çalışılan her sektör, firma, proses, atık, vd. kendine ait özgün koşullara sahiptir. - Pekçok örnek uygulama söz konusu olmakla birlikte, bu örneklerin diğer firmalara doğrudan uygulanması söz konusu olamamaktadır.

13 110 endüstriyel simbiyoz uygulamasının sektörel dağılımı A T I Ğ I A L A N S E K T Ö R Tekstil Demir Çelik Çimento Gübre Plastik ve Paketleme Cam Gıda Boya Kağıt Kimya Ahşap Termik Ürünleri Santral Metal Makina ve Non-Metalik Mineraller Petrol Kömür ve Baskı Matbaa ve Atık Yönetimi Tarım İnşaat Hayvan Yemi Elektronik Eczacılık Biyoyakıt/ Biyoenerji Rafineri A T I Ğ I V E R E N S E K Tekstil Demir Çelik Çimento Gübre Plastik ve Paketleme Cam Gıda Boya Kağıt Kimya Ahşap Ürünleri Termik Santral Metal ve Makina Non-Metalik Mineraller Petrol ve Kömür (88) (83) (18) (89) (1) (2) (5) (42) (43) (41) (110) (95) (46) (92) (45) (44) (47) (6) (81) (9) (85) (99) (3) (4) (80) (52) (51) (14, 15) (16) (17) (108) (50, 109) (52) (54) (7) (107) (10) (11) (84) (101) (79) (59) (8, 35) (73) (77) (70) (36) (38) (37) (39) (40) (74) (12) (93) (13) (19) (63) (87) (64) (62) (61) (28) (22, 29, 90) (21, 30) (23, 31) (24) (25, 26) (91) (27) (57) (58) (32) (33) (103) T Baskı ve Matbaa (20) (94) Ö Atık Yönetimi (68) (49) (69) (60) (105) (34) (82) (86) R Tarım İnşaat Hayvan Yemi Elektronik Eczacılık Biyoyakıt/Biyoenerji Rafineri (48) (96) (76) (104) (97) (56) (66) (102) (71) (67) (72) (78) (75) (65) (100) (106)

14 Endüstriyel simbiyoz literatüründe Ar-Ge Özellikle madde, enerji ve suyun farklı sektörler arasında geri kazanımı/yeniden kullanımı için varolan ve gelişmekte olan teknolojiler konusunda araştırma etkinlikleri gerçekleştirilmeli ve yeni endüstriyel sinerji olanakları ortaya çıkarılmalıdır. Firmalar arasında oluşturulacak simbiyotik ilişkilerin önündeki en önemli engellerden bir tanesi doğru bilginin doğru kişi ve kurumlarla buluşturulamamasıdır.

15 Eko-endüstriyel etkinliklerin paydaşlara ve çevreye nasıl faydalar sağlayacağının gösterilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Her durumda kullanılabilecek bir sihirli araç değildir. Bölgesel, ekonomik, sektörel, vb. diğer özellikler çerçevesinde her bir uygulama için özel olarak değerlendirilmelidir.

16 Eko-endüstriyel parkların tasarlanmasına ilişkin daha fazla araştırma gerçekleştirilmelidir. Bir endüstriyel simbiyoz uygulaması için önemli düzeyde bilgi ve deneyim gereklidir. Bunların tümüyle firma bünyesinde bulunması genellikle çok sık rastlanan bir durum değildir. Gerekli bilgi ve deneyim kurumsal işbirlikleri yapılarak sağlanmalıdır. Firmalar arası geri dönüşüm olanaklarının yeterince değerlendirilememesinin en önemli nedenlerinden birisi yeterli araştırma etkinliklerinin yapılmamasıdır.

17 Endüstriyel simbiyoz alanında: - Bilimsel dergiler yayınlanmakta - Her yıl sempozyum ve konferanslar düzenlenmekte - Yüzden fazla lisansüstü programda eğitim verilmektedir.

18 Güncel Endüstriyel Simbiyoz Ar-Ge Çalışmalarına Örnekler Gıda sektöründe üretilen atık yağlardan biyodizel üretiminin çevresel ve sosyoekonomik olarak değerlendirilmesi Karbon nötral endüstriyel parklar Fotovoltaik modüllerin geri kazanımı Dökümhane kumlarının değerlendirilmesi

19 Distilasyon atıklarının değerlendirilmesi Atık kirecin asfalt yapımında kullanımı Balık işleme atıklarından hayvan yemi eldesi Balık işleme atıklarından gübre eldesi

20 Atık biyokütleden amino asit eldesi Narenciye işleme atıklarından hayvan yemi eldesi Çimento üretimi kaynaklı CO2 in değerlendirilmesi Evsel katı atıklardan plastik eldesi

21 ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümünde Gerçekleştirilen Endüstriyel Simbiyoz Ar-Ge Çalışmalarına Örnekler Evsel atıksulardan tarımsal sulama suyu eldesi Yüksek fırın cürufunun atıksu arıtımında kullanımı

22 Gübre (Struvite) Eldesi Atıksu arıtma tesisi çamurlarından Hayvansal atıklardan (büyükbaş) Hayvansal atık (küçükbaş) ve arıtma çamurlarından Biyohidrojen Eldesi Şeker endüstrisi atıklarınan (şeker endüstrisi atıksuyu ve pancar küspesi)

23 Biyogaz Eldesi Zeytin yağı üretimi atıklarından Hayvansal atıklardan Şeker üretimi atıklarından Pamuk atıklarından Peynir üretimi atıklarından Hayvansal atık ve tarımsal artıklardan Arıtma tesisi çamurlarından Evsel katı atıklardan

24 Uçucu Yağ Asidi Eldesi Şeker endüstrisi atıklarınan (şeker endüstrisi atıksuyu ve pancar küspesi) Evsel katı atıklardan Hayvansal atıklardan

25 ÖRNEK PROJE: TÜBİTAK Çevre, Atmosfer, Yer ve Deniz Bilimleri Proje No: 111Y205 Mikroalgal ve anaerobik mikrobiyel kültürlerin kullanımı ile entegre besiyer madde giderimi, sera gazı mitigasyonu ve biyo-yakıt ve biyoürün eldesi Azot ve fosfor kaynağı olarak evsel ve endüstriyel atıksu CO2, NOx ve SOx içeriği azaltılmış baca gazı Biyogaz Chlorella Vulgaris ve Karışık doğal kültür Algal biyokütle Biyohidrojen Biyodizel Lipid CO2 kaynağı hava ve demir çelik endüstrisi baca gazı Azot ve fosfor içeriği azaltılmış atıksu Hayvan Yemi Atıksu ve bacagazı artımı Biyoyakıt ve biyoürün eldesi

26 Deneysel Düzenek İlk Biyogaz Üretim Sonuçları

27 TEŞEKKÜRLER Çevre Mühendisliği Bölümü Orta Doğu Teknik Üniversitesi Tel: Faks: e.posta: