Sürdürülebilirlik
Hızlanan Metan Emisyonları Bilim İnsanlarını Endişelendiriyor, Dünya Isınmaya Devam Ediyor
İklim değişikliği hızla ciddi bir endişe haline geliyor, etkileri görülüyor tüm dünyada. Bildiğimiz gibi, iklim değişikliği 2024 yazını kayıtlardaki en sıcak yaz yaptı küresel olarak ve Avrupa için. Bu, sera gazı emisyonlarını azaltarak iklimi istikrara kavuşturma çabalarını gerektiriyor, iklimi ve sağlığımızı aynı anda faydalı kılıyor.
Sera gazları, atmosferde ısı tutan gazlardır. Karbondioksit (CO2), bu gazların en belirginidir ve kömür, doğal gaz ve petrol gibi fosil yakıtların yakılması, ağaçlar ve katı atıkların yanı sıra çimento üretimi gibi belirli kimyasal reaksiyonlar sonucunda salınır.
Sera gazının bir diğer örneği azot oksit (N2O)’dur. Tarımsal ve endüstriyel faaliyetler sırasında, atık suyun işlenmesi ve fosil yakıtların yanmasıyla salınır. Öte yandan, florlu gazlar çeşitli ev ve ticari uygulamalardan salınır.
Metan (CH4) ise, petrol, doğal gaz ve kömür üretimi ve taşınması sırasında salınır. Bununla birlikte, CH4 emisyonlarının büyük çoğunluğu, çöp sahaları, arazi kullanımı, hayvancılık ve diğer tarımsal uygulamalar gibi insan kaynaklı (antropojenik) faaliyetlerden kaynaklanmaktadır. Termitler ve sulak alanlar gibi doğal kaynaklar da CH4 emisyonlarından sorumludur.
Metan, renksiz, kokusuz ve yanıcı bir gazdır ve küresel ısınma ile iklim değişikliğine katkıda bulunur. Doğal gazın ana bileşeni olan metan, ısı ve ışık üretmek ve organik kimyasallar üretmek için yakıt olarak kullanılır.
Stanford Üniversitesi’nde bilim insanı ve sera gazı emisyonlarını yıllık izleyen Global Karbon Projesi başkanı olan Rob Jackson’a göre:
Metan, dünyanın görmezden geldiği bir iklim tehdididir. Metan, karbondioksitten çok daha fazla ve çok daha hızlı artmıştır.
Kolektif odak, metanın CO2’ye göre daha daha kısa atmosferik ömrü nedeniyle karbondioksit azaltımına yönelmişken, CH4, salındıktan sonraki ilk iki on yılda Dünya atmosferini karbondioksitten 90 kat daha etkili ısıtmaktadır.
Aslında, yeni bir çalışma, metan emisyon hızı hızlı bir tempoda gerçekleşiyor, bu durum iklim değişikliği sorununu çözmede büyük bir engel teşkil etmektedir.
Metan Emisyonları Daha Önce Görülmemiş Şekilde Hızlanıyor
Bu hafta başında Environmental Research Letters dergisinde ve Earth System Science Data verileriyle birlikte yayımlanan bir perspektif makale, Dünya atmosferindeki metan konsantrasyonlarının son beş yılda rekor bir hızla arttığını ortaya koydu.
Bu makaleler, dünya çapında sera gazı emisyonlarını izleyen Global Karbon Projesi’nin çalışmalarıdır.
Küresel Metan Taahhüdü kapsamında 150’den fazla ülke bu on yılda metan emisyonlarını %30 azaltma sözü vermiş olsa da, bu henüz gerçekleşmedi. Bu küresel taahhüt 2021’de AB ve ABD tarafından başlatıldı.
Aksine, küresel metan emisyonları—ki bunların üçte ikisi artık tarım, fosil yakıt kullanımı, çöp sahaları ve diğer atıklar gibi insan faaliyetlerinden geliyor—gerçekten daha önce görülmemiş bir hızla artmaktadır.
Araştırmacılar, makalede, “Yaşanabilir bir iklimi sürdürmek istiyorsak bu eğilim devam edemez” şeklinde yazdı.
CH4’ün atmosferik konsantrasyonları şu anda sanayi öncesi döneme göre 2.6 kat daha yüksek. Aslında, bu seviyeler en az 800.000 yıldır gördükleri en yüksek seviyeler.
Metan emisyon oranlarının yükseliş eğrisi, dünya çapındaki önde gelen iklim bilimcileri tarafından kullanılan en uç senaryodur. Bu hızla, bu yüzyılın sonuna kadar küresel ısınmanın 5 Fahrenheit (yaklaşık 3 Celsius) üzerine çıkmasına neden olacaktır.
Metan, kısa ömürlü bir sera gazı olmasına rağmen, yukarıda belirttiğimiz gibi, son derece güçlüdür ve bu da onu kısa vadede küresel ısınmayı sınırlamak için birincil hedef haline getirir.
Sonuç olarak, metan emisyonlarını azaltmaya yönelik politika odaklanması artmış olsa da, bu gerçekten bir etki yaratmamıştır; çünkü toplam yıllık metan emisyonları son yirmi yılda %20 artmıştır. İnsan kaynaklı katkı yaklaşık %18 iken, doğal kaynaklar, çoğunlukla sulak alanlardan, sadece iki on yılda %2 artmıştır.
CH₄ emisyonlarındaki 61 milyon tonluk artış, öncelikle petrol ve gaz üretimi ve kullanımı, ayrıca %33 artış gösteren kömür madenciliği tarafından yönlendirilmiştir. Çöp sahalarında yiyecek ve organik atıkların çürümesi %30 artış gösterirken, tarımdan kaynaklanan emisyonlar %14 artmıştır. Jackson’ın belirttiği gibi, metan emisyonlarının en büyük insan kaynaklı kaynağı ineklerdir.
Metan Emisyon Artışına Liderlik Eden Ülkeler
Metan emisyonuna en çok katkıda bulunan ülkeler söz konusu olduğunda, Çin (%16) birinci sırada yer alıyor.
Earth System Science Data makalesinin baş yazarı ve Fransa’daki Université Paris-Saclay’den Marielle Saunois, CH4 emisyonundaki en büyük bölgesel artışların Çin ve Güneydoğu Asya’dan geldiğini belirtti.
Global Energy Monitor (GEM) tarafından yapılan ayrı bir çalışma, Çin’in kömür madenlerini genişletmesinin metan emisyonlarını daha da artırabileceğini ve iklim hedeflerini tehdit edebileceğini yakın zamanda uyardı.
2023’te Çin’in kömür üretimi, küresel üretimin yaklaşık %50’si olan 4,7 milyar tonla rekor kırdı. Şu anda ülke, yıllık üretim kapasitesini 1,2 milyar ton artıracak bir proje planlıyor. Bu genişleme, metan emisyonlarını 10 milyon ton artırabilir.
Çin, enerji için kömür yatırımlarına devam ederken ve acil ihtiyaçlar için “pasif ama işletilebilir” madenleri korurken, bu yıl kömürle çalışan enerji santralleri için verilen izinler %83 azaldı. Bu, ülkenin enerji politikasında olası bir değişimi işaret ediyor.
Çin’i, dünyanın en büyük metan emisyon kaynakları arasında %9 ile Hindistan, %7 ile Amerika Birleşik Devletleri, %6 ile Brezilya ve %5 ile Rusya izliyor.
Saunois’a göre:
“Sadece Avrupa Birliği ve muhtemelen Avustralya, son yirmi yılda insan faaliyetlerinden kaynaklanan metan emisyonlarını azaltmış gibi görünüyor.”
Avustralya’nın ulusal bilim ajansı, küresel metan seviyelerinin dünyayı tehlikeli bir yola sürüklediğini yakın zamanda belirtti.
Ajansın, CSIRO da dahil olmak üzere uluslararası araştırma ortaklarıyla iş birliği içinde hazırladığı Global Metan Bütçesi, insan kaynaklı metan kaynaklarının yılda 61 milyon metrik ton artarak, son yirmi yılda %20 artış gösterdiğini raporladı.
Tarım, bütçeye en çok katkıyı %40 oranında sağlayan sektör olarak rapor edildi; hayvancılık ve pirinç tarlaları ana nedenler olarak belirtildi. Bunu %34 ile fosil yakıt sektörü, %19 ile katı atık ve atık su, ve son olarak %7 ile biyokütle ve biyoyakıt yakımı izledi.
İnsanların CH4 Emisyonu Üzerindeki Etkisini Daha İyi Ölçmek
Metan emisyonları üzerindeki insan etkisini daha iyi ölçmek için, bilim insanları daha da derinlemesine inceledi ve 2020’de, tam veri bulunan en son yılda, küresel olarak salınan metanın %65’inin—yaklaşık 400 milyon ton—insan faaliyetlerinden kaynaklandığını buldu. Atık ve tarım, fosil yakıt endüstrisinin her bir tonu için yaklaşık iki ton metan sağladı.
Dört yıl önceki pandemi karantinalarının gaz emisyonlarını azaltması beklenirken, durum böyle olmadı.
Pandemi sırasında, atmosferde yaklaşık 42 milyon ton CH4 birikti—bu, 2010 ile 2019 arasındaki ortalama yıllık artış olan 20,9 milyon tonun iki katı. Ayrıca, 2000’lerin ilk on yılında görülen artışın da altı katından fazladır; o dönemde yıllık 6,1 milyon tondu.
Karantina, taşıma kaynaklı azot oksit (NOx) emisyonlarını azalttı ve bu da bazı metanların atmosferde birikmesini önlemeye yardımcı oldu, araştırmacıların belirttiği gibi.
Bununla birlikte, azot oksit kirliliğindeki geçici düşüş, 2020’deki atmosferik metan konsantrasyonlarındaki artışın sadece yarısı kadar oldu.
“COVID karantinalarının küresel metan bütçesi üzerindeki tam etkilerini hâlâ anlamaya çalışıyoruz. COVID, fosil yakıt kullanımından metanın atmosferdeki ömrünü değiştiren diğer gazların emisyonlarına kadar neredeyse her şeyi değiştirdi.”
– Jackson
Son çalışma, küresel metan kaynakları ve “emiciler” (metanı atmosferden kaldırıp depolayan ormanlar ve topraklar) hesabında önemli bir değişiklik yaptı.
Daha önce, Global Karbon Projesi bilim insanları nehir, göl, gölet ve sulak alanlardan gelen tüm metanı doğal olarak sınıflandırmıştı. Ancak, son değerlendirmelerinde, bilim insanları bu tür kaynaklardan insan faaliyetlerinden kaynaklanan artan emisyon miktarını tahmin etmeye ilk kez çalıştı.
Jackson, insanlar tarafından inşa edilen barajların arkasındaki rezervuarların, bir petrol ve gaz sahasından kaynaklananlarla aynı derecede doğrudan insan kaynaklı metan emisyon kaynağı olduğunu belirtti. Bu rezervuarlar, yeni su altında kalan organik maddenin çürümesiyle yılda tahmini 30 milyon ton metan salmaktadır.
Bilim insanlarına göre, son yıllarda insanlar tatlı su ve sulak alan metan emisyonlarının üçte birini etkilemiştir. Artan sıcaklıklar, arazi kullanımı, atık su ve gübre akıntısı bu emisyonları daha da artırmıştır.
Metan Emisyon Sorununu Ele Alan Şirketler
Metan emisyonları küresel olarak artarken, birçok şirket bu sorunu ele alma görevini üstlendi. BP (British Petroleum), daha geniş net-sıfır hedefleri kapsamında petrol ve gaz operasyonlarından CH₄ emisyonlarını azaltmak için metan tespit teknolojileri kullanmaktadır.
Benzer şekilde, Carbon Clean, endüstriyel süreçlerden metanı yakalayıp değerli ürünlere dönüştüren modüler teknolojiler geliştirirken, Clarke Energy çöp sahaları ve atık su arıtma tesisleri gibi kaynaklardan metanı yakalayan biyogaz üretim çözümleri sunar ve bunu yenilenebilir enerjiye dönüştürür.
Teknoloji alanında, Project Canary ve GHGSat gibi şirketler önemli katkılar sağlıyor. Project Canary, endüstrilerin metan emisyonlarını izlemelerine yardımcı olurken, GHGSat, endüstriyel sahalardan metan emisyonlarını tespit ve ölçmek için yüksek çözünürlüklü uydu izleme sunar. Bu veriler, endüstrilerin sızıntıları belirlemesine ve düzeltici önlemler almasına yardımcı olur.
Şimdi, özellikle Bitcoin madenciliği ile bu soruna yenilikçi bir yaklaşım benimseyen bir şirkete bir göz atalım.
Crusoe Energy Systems
Bir Bitcoin madenciliği girişimi olan Crusoe Energy Systems, 2018 kripto ayı piyasasında doğal gaz yanma sorununu ele almak için kuruldu. Petrol çıkarımının bir yan ürünü olan doğal gaz, ekonomik kullanım senaryoları bulunmadığında veya petrol sahası operatörleri taşıyamadığında genellikle yakılır. Metan, doğal gazın temel bileşenidir ve gazın yanma süreci CH4’ün tam olarak yanmasını sağlayamaz.
Crusoe, burada, petrol ve gaz operasyonlarından çıkan atık metan emisyonlarını yakalar ve bunu Bitcoin madenciliği için modüler veri merkezlerini güçlendirmek amacıyla kullanır. Bunun için şirket, doğal gazı elektrik üretiminde yakar; bu süreç metanı tamamen yakar ve yan ürün olarak CO2 üretir. “Atık ürün”ü kullanıp “en düşük maliyetle” faydalı enerjiye dönüştürerek Crusoe, emisyonları azaltırken sürdürülebilir Bitcoin madenciliği operasyonlarını mümkün kılar.
Crusoe’nun kurucu ortağı ve Başkanı Cully Cavness’a göre:
“Dünyada büyük miktarda yanmış gaz var. Hepsini yakalasanız, Avrupa’nın elektriğinin üçte ikisini ve tüm veri merkezi endüstrisini birçok kez besleyecek kadar enerji sağlayabilir.”
‘Karbon-negatif’ şirket, Nisan 2022’de 750 milyon dolar fon topladı ve 1,75 milyar dolar değerleme elde etti. Crusoe, ABD’deki tüm büyük petrol sahalarında, Arjantin’de bir site dahil olmak üzere yaklaşık 30 siteye sahiptir. 2023 etki raporuna göre, şirket bulut ve Bitcoin madenciliği işlerinde 200 MW’dan fazla kurulu kapasite bildirdi.
2021’de, doğal gaz devi ExxonMobil, Kuzey Dakota petrol sahalarındaki fazla gazı kullanarak Bitcoin ($1.14 trilyon piyasa değeri) madenciliği yapmak için Crusoe ile iş birliği yaptı.
Geçen yıl, Sustainable Bitcoin Protocol (SBP), Crusoe ile bir pilot başlatarak, şirketin atık gaz temini ve teknolojisinin sera gazı emisyonlarını azalttığını ve temiz enerji geçişine katkıda bulunduğunu doğrulamak için bir metodoloji oluşturdu.
Birkaç ay önce, Denver merkezli şirket, AI şirketlerinin benzersiz ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla 1,2 gigawattlık daha büyük bir inşanın ilk aşamasında 200 megavatlık bir veri merkezi inşa etmek için teknoloji şirketi Lancium ile çok milyar dolarlık bir anlaşma imzaladı.
Nisan 2024’te Bitcoin yarılanması sonrası blok ödülleri 3.125 BTC’ye düşürülünce, madenciler operasyonlarını finanse etmek ve karlı olmak için çeşitlenmeye yöneldi. Crusoe dahil birçok Bitcoin madencisi, o zamandan beri gözlerini ve odaklarını hızla büyüyen AI endüstrisine çevirdi.
Tam kapasitede, Crusoe-Lancium veri merkezi, dünyadaki en büyük AI veri merkezi kampüslerinden biri olacak. Tesisin önümüzdeki yıl faaliyete geçmesi bekleniyor.
“Veri merkezleri, modern AI iş yüklerini desteklemek için hızla evrim geçiriyor; bu da yüksek yoğunluklu raf alanı, çip‑doğrudan sıvı soğutma ve benzeri görülmemiş toplam enerji talepleri gibi yeni seviyeler gerektiriyor.”
– Crusoe CEO’su ve kurucu ortağı Chase Lochmiller
Nisan ayında ilk kez, Crusoe’nun gelirinin büyük kısmı AI veri merkezlerinden geldi ve Bitcoin gelirini geride bıraktı.
Sonuç
Gördüğümüz gibi, küresel metan emisyonları önemli ölçüde artmaya devam ediyor ve insan katkısı da sürekli bir artış kaydediyor. Bu sera gazı, iklim değişikliğine ikinci en büyük katkıyı sağladığı ve aşırı sıcaklık ve hava olaylarına yol açtığı için metan emisyonlarını azaltmak yönünde güçlü adımlar atmak hayati önem taşımaktadır.
İklimin nasıl değiştiğinin şiddetli hava olayları ve sıcaklık dalgalarına yol açtığını zaten gözlemliyoruz. Dünya, son çalışmaya göre, “küresel ortalama yüzey sıcaklığında 1,5°C artış eşiğine ulaşmış ve tam sonuçlarını yeni yaşamaya başlamıştır.”
Metan emisyonlarını düzenlemeler, karbon azaltma ve Küresel Metan Taahhüdü ile azaltma girişimleri yapılmış olsa da, bunlar büyük ölçüde etkisiz kalmıştır. Enerji sektöründe yeni teknolojik yeniliklerin yolunu açabilecek düzenlemeleri ve geliştirilmiş endüstriyel uygulamaları birleştiren koordineli bir yaklaşım ihtiyacı daha da artmaktadır.
