DÜŞÜK KARBONLU KALKINMA PROJESİ

AB KARBON YAKALAMA VE DEPOLAMA DİREKTİFİDÜZENLEYİCİ ETKİ ANALİZİ ÇALIŞMASI

Mayıs, 2019

Doç. Dr. Çağlar SınayuçPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

AB KARBON YAKALAMA VE

DEPOLAMA DİREKTİFİ VE

MEVCUT DURUM

İklim değişikliğine etki eden en önemli faktörlerden biri CO2 emisyonlarıdır.

CO2 Emisyonunu Azaltma Yöntemleri

352 IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage

technical literature that no single mitigation measure will be

adequate to achieve a stable concentration of CO2. This means

that the CO2 emissions will most likely be reduced from baseline

scenarios by a portfolio of technologies in addition to other

social, behavioural and structural changes (Edmonds et al., 2003;

Riahi and Roehrl, 2000). In addition, the choice of a particular

stabilization level from any given baseline significa nt ly affects

the technologies needed for achieving the necessary emissions

reduction (Edmonds et al., 2000; Roehrl and Riahi, 2000). For

example, a wider range of technological measures and their

widespread diffusion, as well as more intensive use, are required

for stabilizing at 450 ppmv compared with stabilization at higher

levels (Nakicenovic and Riahi, 2001). These and other studies

(e.g., IPCC, 2001) have identifie

d

several classes of robust

mitigation measures: reductions in demand and/or effici ency

improvements; substitution among fossil fuels; deployment of

non-carbon energy sources (i.e., renewables and nuclear); CO2

capture and storage; and afforestation and reforestation.

8.3.3 The share of CCS in total emissions mitigation

When used to model energy and carbon markets, the aim of

integrated assessment models is to capture the heterogeneity

that characterizes energy demand, energy use and the varying

states of development of energy technologies that are in use at

any given point in time, as well as over time. These integrated

Figure 8.4 The set of graphs shows how two different integrated assessment models (MiniCAM and MESSAGE) project the development of

global primary energy (upper panels) and the corresponding contribution of major mitigation measures (middle panels). The lower panel depicts

the marginal carbon permit price in response to a modelled mitigation regime that seeks to stabilize atmospheric concentrations of CO2 at 550

ppmv. Both scenarios adopt harmonized assumptions with respect to the main greenhouse gas emissions drivers in accordance with the IPCC-

SRES B2 scenario (Source: Dooley et al., 2004b; Riahi and Roehrl, 2000).

IPCC Report, 2005

Enerji tüketiminde verimlilik artışı

Yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmak

Nükleer enerji kullanımı

Daha az karbon içeren yakıtlara geçiş

Karbon Yakalama ve Jeolojik Depolama

Karbon Yakalama ve Jeolojik Depolama

(KYD)

Tüm CO2 emisyonlarının %91’i fosil yakıt (çimento üretimi dahil) tüketimi

kaynaklıdır.

CO2GeoNet, 2007

KYD ile CO2,

• Endüstriyel tesislerde ve enerji

üretim santrallarında

yakalanır,

• Yeraltı depolama

lokasyonuna taşınır,

• Uygun jeolojik yapıya enjekte

edilir.

Yakalama ve Taşıma

CO2 yakalama durağan büyük karbon kaynaklarından karbondioksitin

ayrıştırılması anlamına gelir.

Başlıca 3 çeşit yakalama teknolojisi vardır.

1. Baca gazından ayrıştırma (yanma sonrası)

2. Oksijenli yakıt ile yanma

3. Yanma öncesi ayrıştırma

Başlıca 3 çeşit taşıma yöntemi vardır.

1. Boru hattı ile taşıma (1000 km’ye kadar tercih edilir)

2. Gemi tankerler ile taşıma (Daha uzun mesafe ya da daha az CO2)

3. Kara tankerleri ya da trenler ile taşıma (Küçük ölçekli)

Depolama

Dünya çapında CO2 depolama kapasitesi (IPCC, 2005)

• Tüketilmiş petrol ya da gaz sahaları: 675 - 900 GtCO2

• İşletilemeyen maden yatakları: 3 - 200 GtCO2

• Derin tuzlu su akiferleri: en az 1000 GtCO2

AB Karbon Yakalama ve Depolama

Direktifi (KYDD)

AB, 23 Nisan 2009 tarihli 2009/31/EC sayılı Avrupa Parlamentosu ve

Konseyi Direktifi ile Karbon Yakalama ve Depolama uygulama

çerçevesini ortaya koymuştur.

Amaç:

Yakalanan ve depolanan CO2’nin uzun vadeli olarak

atmosferden uzaklaşmasını ve KYD’nin insan ve çevre için risk

oluşturmamasını sağlamak için yasal çerçeveyi belirlemek.

Kapsam:

• 100 kilo ton altındaki araştırma amaçlı CO2 enjeksiyonu hariç

tutulmuştur.

• Deniz tabanına CO2 enjekte edilmesi yasaklanmıştır.

AB Karbon Yakalama ve Depolama

Direktifi (KYDD)

Direktifin düzenlediği alanlar:

• Depolama alanlarının seçimi (yalnızca belirgin bir sızıntı, çevre ve sağlık

riski olmayan alanlar),

• Arama izni,

• Depolama izni (maksimum basınç, enjeksiyon debisi, kapasite)

• Uygulama, Terk ve Sorumluluk Devri

• İzleme

• Sınırlar arası uygulamalar

AB Karbon Yakalama ve Depolama

Direktifi (KYDD)

2014 ve 2017 yıllarında iki adet uygulama raporu yayımlanmıştır.

• 2017 yılı raporuna göre 16 üye ülke yasal mevzuatlarını direktife uygun

hale getirmiş durumda, diğerleri hazırlık aşamasında,

• Sadece Polonya bir depolama alanı belirlemiş,

• Almanya araştırma amaçlı da dahil olmak üzere jeolojik depolamayı

yasakladı,

• Mevcut depolama kapasitesini belirlemek için Bulgaristan, Almanya,

Yunanistan, Macaristan, İtalya, Hollanda, İsveç ve İngiltere araştırma

yapmış ya da yapıyor,

• Sadece İspanya’da Arama iznine başvuru yapılmış,

• İngiltere’de ve İtalya’da depolama iznine başvuru yapılmış,

• Yeni yakma tesisleri CO2 yakalama için fizibilite çalışmaları yapmışlar

KYD’nin Önündeki Engeller

Enerji ve Endüstri’de Maliyetlerin Artacak Olması

• Yakalama ve taşıma için tesisler birim ürün için %10 ile %40 arasında

daha fazla enerji tüketmek zorunda

• Doğal Gaz Kombine Çevrim Santrali (%11 - 22)

• Pulvarize Kömür Santrali (%24 - 40)

• Entegre Gazlaştırma Kombine Çevrim Santrali (%14 – 25)

• KYD Maliyetleri (azaltılan kton CO2 başına)

• Enerji santralleri: 60 – 160 USD

• Demir çelik fabrikaları: 119 – 171 USD

• Çimento fabrikası: 113 – 190 USD

Örnek Uygulamalar

• Sleipner Sahası (Norveç) 1996’dan beri toplam 17 milyon ton CO2

• Snohvit Sahası (Norveç) 2008’den beri toplam 4 milyon ton CO2

• Insalah Sahası (Cezayir) 2004 - 2011 arasında 3,8 milyon ton CO2

Sleipner Sahası

Dünyadaki Uygulamalar

• Büyük ölçekli KYD uygulamaları:

• uygulamada: 18, geliştirme ya da inşaat aşamasında: 25, tamamlanan: 1

• Yılda 40 milyon ton CO2 enjeksiyonu devam ediyor

Global CCS Institute, 2019

Çözümler

• Geliştirilmiş Petrol Kurtarımı

• Özellikle yüksek basınçlı rezervuarlarda, petrol kurtarımını CO2

enjeksiyonu ile artırmak 1970’li yıllardan beri uygulanıyor.

• Türkiye’de Dodan sahasından üretilen CO2, 1986 yılından beri Batı

Raman sahasına basılarak %1,5 olan petrol kurtarımı %5.7’ye yükseldi.

• Geliştirilmiş Kömür Yatağı Gazı Kurtarımı

• CO2 enjeksiyonu ile kömür yatağı gazı üretiminin mümkün olduğu teorik

olarak ve ABD San Juan Basin’de pratik olarak denenmiştir.

• CO2 ile Metan Hidrat Üretimi

• Deneysel olarak, hidrat yapılarındaki metanın üretimi için CO2

kullanılabileceği belirlenmiştir.

• Jeotermal Sahalar

• CO2 içeren jeotermal sahalarında, üretilen CO2’nin geri yer altına

enjeksiyonu ile sahanın sürdürülebilirliği artırılabilir (Umurlu Sahası)

Türkiye’de Yürütülen Araştırma Projeleri

TUBİTAK KAMAG 106G110, 2009

Türkiye'de Termik Santraller ve Sanayi Tesislerinden Gelen CO2 Emisyonu

Envanterinin Çıkartılması ve CO2’nin Yeraltı Jeolojik Ortamlarda Depolanma

Potansiyelinin Belirlenmesi Projesi

ODTÜ PAL, TPAO, Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı, Enerji İşleri Genel Müdürlüğü

Amaç o Türkiye’de CO2’nin depolanabileceği yeraltı yapılarının olup olmadığını tespit

etmek ve seçilecek yapılardaki depolama kapasitesini belirlemek

o Seçilen bir sahada CO2’nin depolanmasının jeolojik ve sayısal model ile

detaylarının incelenmesi ve ekonomik analizin yapılması

Türkiye’de Yürütülen Araştırma Projeleri

AB 7. Çerçeve Projesi (2010 – 2013)

Pan-European coordination action on CO2 Geological Storage (CGS Europe)

ODTÜ PAL, CO2GEONET, 28 ülkeden 34 partner

Amaç

o Partner ülkelerde CO2 depolama konusunda neler yapıldığı, bu konuda

toplum bilincinin oluşturulması, yeni proje konularının ortaya çıkarılması ve

ülkeler arasında bilimsel proje ortaklıkların teşvik edilmesini amaçlamaktadır.

Türkiye’de Yürütülen Araştırma Projeleri

AB Horizon 2020 Projesi (2016 – 2020)

ENabling Onshore CO2 Storage in Europe (ENOS)

ODTÜ PAL, CO2GEONET, 21 partner

Amaç

o Güvenli karasal CO2 depolamasının mümkün olduğunu göstermek

o SULCIS Fay Laboratuvarı (İtalya)

o HONTOMIN Sahası (İspanya)

o LBr-1 Sahası (Çek Cumhuriyeti)

Türkiye’de Yürütülen Araştırma Projeleri

AB EraNet ACT Projesi (2017 – 2020)

Establishing CO2 Enhanced Oil Recovery Business Advantages in South Eastern Europe (ECOBASE)

ODTÜ PAL, 5 ülkeden 7 partner

Amaç

o EOR ile KYD süreçlerini hızlandırmak

o Bölgedeki EOR ve CO2 Depolama kapasitesini belirlemek

o Uygulanabilir iş olanakları belirleyerek KYD yapılabilirliğini göstermek

Türkiye’de Yürütülen Araştırma Projeleri

AB Horizon 2020 Projesi (2018 – 2022) Geothermal Emission Control (GECO)

ODTÜ Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, 8 ülkeden 17 partner

Amaç

o Düşük maliyet ile temiz jeotermal enerji üretmek

o Jeotermal sahalarda CO2 enjeksiyonu gerçekleştirmek

o Hellisheidi and Nesjavellir (İzlanda)

o Castelnuovo (İtalya)

o Bochum MULE (Almanya)

o Kızıldere (Türkiye)

Sonuç

• Mevcut teknoloji ile aşılamayacak teknik zorluk bulunmamaktadır.

• Emisyon noktaları ile CO2 depolama noktaları arasındaki mesafe

maliyetleri artırmaktadır.

• Karbon ticareti mekanizmaları ülkemizde henüz yeterince gelişmemiştir.

Karbon fiyatları yeterli değildir.

• Karbon yakalama ve depolama için yasal mevzuat bulunmamaktadır.

• KYD’nin gelişimi için devlet teşviği gerekmektedir.

TEŞEKKÜRLER