Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN İstanbul Üniversitesi Sürdürülebilir Karayolu Projeleri: «Yeşil Yollar»
Gündüzleri elektrik üretimi Elektrikli araçların hareket halinde iken, şarjı mümkün Solar Roadways
Solar Roads (Güneş Yolları)
Güneş Yolları
Elektromanyetik İndüksiyon Prensibi ile Elektrikli Otomobillerin Şarjı
Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü Ar-Ge Çalışması
SolaRoad Bisiklet Yolu (Hollanda)
Amsterdam da 100 mt solar panelli bisiklet şeridi
Sürdürülebilirlik Kendi bugünkü ihtiyaçlarını karşılamak için, gelecek neslin hareket alanını daraltmayacak, büyümeye /gelişmeye izin veren her türlü faaliyet (UN World Commission on Environment and Development, 1987) Binalar için sürdürülebilirlik oldukça fazla işlenmiş/ bilinen bir konu; ancak altyapı ve üstyapı inşaatları için oldukça yeni ve kuluçka döneminde!
Sürdürülebilirlik Bileşenleri Çevre (Hava, su, canlılar, arazi) Toplum (Eğitim, sağlık, güvenlik, fırsatlar) Ekonomi (Para, iş, ticaret)
Çevre Ekonomik Toplum Sistem etkinliği Sürdürülebilirliğin Temel Bileşenleri* Kaynakları koruma (fosil yakıt, arazi vb.) Hava ve gürültü kirliliğini önleme Sera etkisini önleme Ekonomik etkinlik Finansal satın alınabilirlik Erişim iyileşmesinden kaynaklı bölgesel ekonomik gelişim Gelir ve azınlık gruplarına göre sosyal eşitlik Toplum sağlığı Emniyet ve güvenlik Diğer hizmetlere erişim Çok modlu taşıma için sistem performansı *(Jeon, C.M.,2007) Incorporating Sustainability into Transportation Planning and Decision Making: Definitions, Performance Measures, and Evaluation. Georgia Institute of Technology.
Karbon Ayakizi Bir karayolu projesinin karbon ayakizi (the carbon footprint): - Yapı malzemeleri üretimi için hammadde kazısı, - Malzemelerin araziye taşınması, - Plent ekipmanları, - Elektrik ve yakıt tüketimi, - Atık yönetimi kaynaklı toplam CO 2 emisyonudur. Diğer bir tanım da, küresel ısınmaya neden olan, sera etkisi yapan altı gazın ne kadar küresel ısınmaya neden olduğunu, CO 2 referansı ile ölçen karbon dioksit denkliği (CO 2 e) dir. Karbon ayak izi, - Gömülü (yapı malzemeleri ve yapım faaliyetleri) - Operasyonel (Proje ömrü boyunca bir karayolunda oluşan emisyon)
Ne kadar CO 2 emisyonu (İngiltere)? Tropical bölgede dikilen bir ağaç yılda 22 kg CO 2 absorb eder. 40 yılda yaklaşık 1 ton CO 2 absorb eder. (Bir ağacın 40 yıl yaşaması için, en az 5 ağaç dikilmelidir)
Fosil Yakıt Kullanımı ve Çimento Üretimi Kaynaklı CO 2 Emisyonu Çin : % 29 Amerika : % 16 Avrupa Birliği : % 11
Fosil Yakıt Kullanımı ve Çimento Üretimi Kaynaklı Kişi BaşıCO 2 Emisyonu
Yakıt Tüketimi Kaynaklı CO 2 Emisyonu 1990 2011 % Değişim Kyoto Protokol Kriteri % Türkiye 126.9 285.7 125.1 - Amerika 4808.7 4287 8.6-7 Çin 2277.7 7999.6 251.6 - Almanya 949.7 747.6-21.3-21 Bulgaristan 74.9 49.2-34.3-8 IEA Statistics (2013) «CO2 Emissions From Fuel Combustion»
Hız- CO 2 Emisyonu İlişkisi Trafik tıkanıklığı ile mücadele Çevre dostu hız Ortalama ticari Hız (km/st)
Yol Malzemeleri CO 2 e Değerleri Malzeme CO 2 e ton/ton Asfalt betonu (% 5 bitüm içeriği) 0.0103 Granüler malzeme(kırma, eleme, 0.0080 yıkama) Granüler malzeme(eleme, yıkama) 0.0053 Beton (40 MPa basınç dayanımı) 0.1073 Asphalt Pavement Alliance (2010) www.asphaltroads.org
Jan van der Zwan (2012) How to diminish the carbon footprint of asphalt roads, Eurobitume 2012, İstanbul Asfalt Betonu Kaplamalı Karayollarında Karbon Ayakizi Bakım (malzemeler hariç) (% 7) Serme ve sıkıştırma (% 18) Yol malzemelerinin üretimi ve taşınması (% 44) Bitüm üretimi (% 31)
Örnek Karbon Ayakizi Projeleri Norveç Proje:E6 Labbdalen- Skaberud arasındaki yol genişletmesi (18 milyon $) Kapsam: 1800 mt lik kesimin ağır trafik için genişletilmesi ve 2 mt genişliğinde refüj imalatı Hesaplama: - Toplam karbon ayakizi: 4.056 ton (CO 2 e) - Yapı malzemeleri kazma ve üretimi: 2.297 ton (CO 2 e) - İş makinaları ve araçların kullandığı dizel yakıt: 1.561 ton (CO 2 e) - Taşıma: 160 ton (CO 2 e) - Atık yönetimi: 21 ton (CO 2 e) - Arazi elektriği: 38 ton (CO 2 e) Yapı malzemeleri kazma ve üretimi İş makinaları ve araç yakıtı Yapı malzemelerninin taşınması
Örnek Karbon Ayakizi Projeleri Proje: Londra M25 otoyolunda 60 km lik kesimde genişletme ve tünel rehabilitasyonu (1.65 milyar $) Proje şekli: Tasarla- yapfinanse et-işlet (30 yıl için 6.5 milyar $) Toplam karbon ayak izi: 272.800 ton CO 2 e Gömülü karbon ve yapı malzemelerinin taşınması: 207.000 ton CO 2 e (% 76) Çalışanların kullandığı yakıt: 35.000 ton CO 2 e (%13) Şantiye gaz, elektrik ve yakıt: 30.000 ton CO 2 e (%11) Atık: 30 ton CO 2 e (% 0.01)
Geri Dönüşüm Agrega Kullanımı Toplam Bitüm Bitümlü karışım Nakliye Agrega Karışımdaki Geri Dönüşüm Agrega Oranı KAWAKAMI,A., NITTA, H., KANOU, T. Ve KUBO, K. (2004) STUDY ON CO2 EMISSIONS OF PAVEMENT RECYCLING METHODS
Japonya da asfalt betonu geri dönüşüm oranı % 98, çimento betonu % 96 Kubo, K. (2004) Pavement in Japan, Public Works Research Institute
Japonya da Geri Dönüşümlü Bitümlü Karışım Oranının Toplam Bitümlü Karışımdaki Payı % 70
Sürdürülebilir bir Karayolu Örneği Nasıl Olabilir?
warm mix asphalt life cycle cost analysis env. mgmt. sys. long-lasting pavement scenic views local material natural cut slope 27 recycled materials US 20 in the North Cascades, WA LID stormwater quality construction
ped./bicycle access art recycled materials fewer emissions bus rapid transit CSS regional material quality construction LID stormwater native vegetation SR 99, Aurora Avenue in Shoreline, WA
EPA Tier 4 standards warm mix asphalt reduced paving emissions noise mitigation plan 29 quality construction biofuels worker training ISO certifications
Karbon Ayakizi Azaltımı için Çıkarımlar Maksimum oranda, geri dönüşüm malzemesi kullanma, yerinde stabilizasyon veya zemin iyileştirmesi, İyi bir proje yönetimi (personel hareketliliğini azaltma, şantiyede enerji tasarrufu), Çevre dostu ve daha verimli iş makinaları kullanma, Daha az enerji gerektiren işlenebilirliği yüksek ve daha az ısıtmaya gereksinim duyan bitümlü karışım formülleri, (Örneğin ılık asfalt) Daha az atık malzeme ortaya çıkacak şekilde planlama ve malzeme seçimi, Kullanılan malzemelerin, geri dönüşüm özelliğine sahip olması, Taşıma mesafelerini minimum yapma, Daha az elektrik enerjisi kullanan aydınlatma sistemleri (LED aydınlatma), Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından maksimum düzeyde yararlanma.
Greenroads Kategorileri (Version 1.0) Kategori Tanım Puanlar Proje gereksinimleri «Greenroad» için minimum gereksinimler Çevre ve Su Yağmur suyu, habitat, bitki örtüsü 21 Erişim ve Eşitlik Mod erişimi, kültür, estetik, güvenlik 30 Yapım Faliyetleri Yapım ekipmanı, kalite, fayda 14 Malzemeler ve Kaynaklar Malzeme kazısı, işleme, taşıma 23 Üstyapı teknolojisi Üstyapı tasarımı, malzeme, fonksiyon 20 Toplam Gönüllü Kredi Puanı 108 Özel Kredi Onay için verilen puan 10 Grand Total 118 31
Sertifikasyon Seviyeleri Version 1.0: 108 Gönüllü Kredi Puanları 32-42 points 43-54 points 55-63 points 64+ points 32
Kanada da Çevre Yolu
Yeni Zelanda Bypass Projesi
Güney Afrika Yaya Köprüsü
US Minnesota DOT Milling ve Takviye Tabakası İnşaatı
Sonuçlar Sürdürülebilir karayolları projelendirmesi ve yapımı ile ilgili standartların ve değerlendirme kriterlerinin oluşturulması yararlı olacaktır. İhale sisteminde, sürdürülebilirliği de dikkate alan ömür döngü analizine yer verilmelidir. «Yeşil yol» kavramının ülkemize gelmesi, proje ve yüklenici firmaların ar-ge yaparak, daha çevreci çözümler üretmesine katkı sağlayacaktır.
Teşekkürler