Mammoth Tesisi, Doğrudan Hava Yakalama Teknolojileri İçin Standardı Yükseltiyor

ABD Hükümeti Enerji Bakanlığı, çok önemli görevi Doğrudan Hava Yakalama teknolojisi olarak tanımlar: “Karbon Dioksit’i ortam ya da durağan havadan alan bir Karbon Dioksit giderme biçimi. Ayrılan CO2 daha sonra derin yeraltına kalıcı olarak depolanabilir veya ürünlere dönüştürülebilir.”

Mevcut tahminlere göre, doğrudan hava yakalama pazarının büyüklüğü önümüzdeki yıllarda muazzam bir artış gösterecek; 2022’de 23,59 milyon ABD Doları’nın üzerinden 2028’de 614,07 milyon ABD Doları’nın üzerine çıkacak. Bu, %72’nin üzerinde bir YBÖ (Yıllık Bileşik Büyüme Oranı) ve altı yılda neredeyse 30 katlık bir büyüme anlamına geliyor.

Peki, DAC (Doğrudan Hava Yakalama) teknolojilerindeki bu büyümeyi ne tetikliyor? Karbon dioksitin kaldırılması, küresel sıcaklığı düşürme amacına hizmet eder. Karbon dioksit güneş ışığını absorbe ederek ısı tutar ve bu ısı, Dünya yüzeyinden kızılötesi dalgalar şeklinde geri yayılır. Oksijen ve azot gazları gibi kızılötesi dalgalarla etkileşime girmeyen bu gazların aksine, Karbon Dioksit kızılötesi enerjiyi emer.

Bu emilim sürecinin bir parçası olarak, kızılötesi enerji titreşimler geçirir ve tüm yönlere yeniden yayılır. Bu enerjinin yaklaşık yarısı uzaya gider, diğer yarısı ise ısı olarak Dünya’ya geri döner ve bilim insanlarının belirttiği gibi “sera etkisine” katkıda bulunur.

Atmosferden karbon dioksiti kaldırmak, küresel ısınmanın ve dünya genelindeki sıcaklık artışının yakın tehdidinden kurtulmamıza yardımcı olur.

Bu tehditle mücadele etmenin birçok yolu olsa da, doğrudan hava yakalama, Dünya kaynakları üzerindeki etkisi açısından avantajlarıyla öne çıkar.

Örneğin, bu teknikte enerji kullanımı ‘önemsiz’ değildir. Tahminlere göre, ABD’de 2030 yılına kadar yılda 7-9 milyon ton yakalama kapasitesine ulaşmak, bugünkü ABD elektrik üretiminin %0,3-0,4’ünü tüketir.

Bu teknoloji, tarım arazilerine müdahale gerektirmez. Katı sorbent DAC sistemlerinin geliştirilmesiyle su kullanımının da önemli ölçüde azalması beklenmektedir.

DAC sistemlerinin faydaları ve gezegene olan potansiyel katkıları, birçok kişiyi yenilikçi ve optimize edilmiş DAC çözümleri geliştirmeye yönlendirdi. Son zamanlarda, bu alanda sürekli olarak takdire şayan çalışmalar yapan bir şirket Climeworks’tur. En son olarak, en yeni tesisini – Mammoth – piyasaya sürdü.

İzleyen birkaç bölümde, tesisin ne hakkında olduğunu inceleyeceğiz; İzlanda’da konumlanan bu tesis, Climeworks’un önceki Orca tesisinden yaklaşık on kat daha büyük olduğu iddia ediliyor.

Climeworks Mammoth Tesisi: Ne Başarmayı Planlıyor?

Mammoth tesisini kurmanın temel hedefi, daha fazla DAC projesine yönelik artan talebi karşılamaktı. Şirket, yeni tesisin kapasitesini ‘binlerce tondan on binlerce tona’ ölçeklendirmesine yardımcı olacağını ve bunun 2030’a kadar megaton kapasiteye, 2050’ye kadar gigaton kapasiteye ulaşma yolunda önemli bir kilometre taşı olduğunu iddia ediyor.

Climeworks’un bu görevi nasıl yerine getireceğini daha derinlemesine incelemeden önce, ölçeği ve hedefiyle ilgili öncül durumu daha iyi anlamak için birkaç operasyonel detaya bakalım.

Proje şu anda devreye alınmış durumda ve artış vizyonunu sürdürüyor. İzlanda, Hellisheidi’de konumlanan tesisin yıllık kapasitesi, tasarımına göre 36.000 ton CO₂’ye kadar ulaşabilir. Tesis, temel seviyede Climeworks’un 10 kat ölçeklendirmesi için mühendislik ve operasyon deneyimi sağlamakla kalmayıp, tedarik zincirini geliştirmeye ve piyasaya ek yüksek kaliteli karbon giderme kapasitesi getirmeye de değer katacaktır.

Tesis, tam olarak 28 Haziran 2022’de, 18 ay önce temelleri atıldı. Şu anda şirket, tesis altyapısının başarıyla kurulduğunu ve sistemlerin %90’ının, depolama ortağı Carbfix dahil, çalışır durumda olduğunu rapor ediyor.

““Başarılı ölçeklendirme eğrilerine dayanarak, 2050’de gigaton seviyesine ulaşmak, 2030’de megaton ölçeğinde teslimat anlamına geliyor. DAC’te daha önce kimse bizim inşa ettiğimiz şeyi yapmadı ve en başarılı yolun teknolojiyi gerçek dünyada mümkün olduğunca hızlı çalıştırmak ve sürekli olarak dağıtmak olduğuna hem alçakgönüllü hem de gerçekçi bir şekilde inanıyoruz.””

““Temel altyapının sadece 18 ay içinde kurulup çalışır hale gelmesi, Climeworks’un hızlı ölçeklendirme yeteneğinin, çılgın geliştirme döngüleriyle, 2050’de gigaton kapasite hedefine giden yolunda bir kanıtıdır.””

Peki, megaton seviyesinden gigaton seviyesine bu yolu nasıl planlıyor? Anlamaya çalışalım.

Tesis Nasıl Çalışacak?

Climeworks Mammoth tesisi, merkezinde yakalanan karbon dioksiti yeraltı sekestrasyonu öncesinde işlemek ve koşullandırmak için kullanılan bir işleme salonuna sahiptir. Süreç, karbon dioksiti saflaştırıp yoğunlaştırdıktan sonra su içinde çözülmesini ve Carbfix tarafından yeraltına sekestre edilmesini, mineralizasyon yöntemiyle taş haline dönüşmesini içerir. Operasyon birimlerinin yanı sıra, işleme salonunda kontrol odaları, ofisler ve bir ziyaretçi merkezi de bulunacaktır.

Beklenen kapasiteye paralel olarak, Mammoth tesisi havadan CO₂ yakalamak için 72 toplama konteynerine sahip olacak, Orca ise sekiz toplama konteynerinden oluşmaktadır.

Ek olarak, Mammoth tesisi bakım çalışmaları gerektiğinde verimliliği artırmayı amaçlayan bir bakım salonuna da ev sahipliği yapmaktadır.

““Bu, DAC endüstrisini öncülük etme konusundaki Climeworks’un yaklaşımını çok iyi gösteriyor: en katı operasyonel standartları hayata geçirirken sürekli bir hızlanma.””

DAC alanında birkaç başka şirket de aynı derecede aktif. İzleyen bölümlerde, bu şirketlerden birkaçını ele alacağız.

#1. Aircapture

Aircapture’ın benzersiz işleyişi, müşterilerinin üretim tesislerine modüler Doğrudan Hava Yakalama (DAC) birimleri kurmayı içerir ve bu sayede üretim süreçlerinde temiz CO2 doğrudan temin edilir. Şirket, atmosferik karbon dioksitin ticarileştirilmesinin çevreyi ve ekonomiyi iyileştirmek için en etkili, ölçeklenebilir çözüm haline geldiğini iddia ediyor.

Şirket, tedarik zinciri risklerini azaltan ve geleneksel pazarın karbon ayak izini ortadan kaldıran hiper-yerel bir yaklaşım benimsemiştir. Aircapture’ı farklı kılan faktörler arasında artan güvenilirlik, geliştirilmiş kalite standartları, düşük maliyet ve önemli ölçüde azaltılmış emisyonlarla daha temiz ürünler yer alır.

Aircapture’ın formüle ettiği çözümler, içecek üretimi, sera tarımı ve daha fazlası gibi çeşitli uygulama senaryoları için piyasaya hazırdır. Örneğin, farklı hacim ve üretim programlarında düşük oksijen içeriğine sahip içecek sınıfı sıvı karbon dioksit üretebilir.

Yüksek kaliteli, temiz karbon dioksit ile sentetik yakıt üretiminde kullanılan emisyon yoğun ham maddeyi değiştirmeye yardımcı olabilir. Aircapture ayrıca müşterilerinin büyüyen tesislerinde karbon dioksit üretimine destek olur, böylece müşteriler günlük talep döngülerini karşılayıp ürün verimliliğini artırabilir.

Aircapture’ın karbon dioksiti, beton bloklara veya hazır beton karışımlarına kalıcı olarak enjekte edilebilir ve mevcut kürleme yöntemlerinin standartlarını yükseltir.

Mammoth projesi gibi, Aircapture da atık ısı ve dekarbonize enerji kullanarak atmosferden karbon dioksiti jeolojik olarak sekestre etmeye yönelik çalışmalar ve deneyler yürütmektedir.

Son olarak, Aircapture’ın sıvı karbon dioksiti kuru buza dönüştürülebilir; bu da perakende, taşımacılık ve lojistik müşterilerinin ihtiyaçlarını karşılar. Kuru buz, çabuk bozulan ürünlerin sevkiyatına yardımcı olması ve diğer endüstriyel kullanım alanlarıyla ünlüdür.

Nisan 2022’de, Aircapture, karbon dioksit dönüşüm şirketi OCOchem ve diğer ortaklarla birlikte, ABD Enerji Bakanlığı’ndan 2,93 milyon dolar hibe kazanarak, Washington’daki Nutrien’in Kennewick Gübre Operasyonları tesisinde atık buharı kullanarak havadan doğrudan CO2 yakalayan ve bunu yeşil elektro yakıta dönüştüren entegre bir karbon dioksit yakalama ve dönüşüm tesisi tasarlamak ve mühendislik yapmak için bir proje yürüttü.

““Havadan CO2 çeken ve doğrudan müşterilerimizin üretim süreçlerine entegre eden modüler, yerinde teknolojimiz, iklim sorunlarını ele alırken müşterilerimize değer katıyor ve Nutrien ile bu proje için mükemmel bir uyum sağlıyor.””

#2. Greenlyte Carbon Technologies

DAC alanında önemli çalışmalar yapan bir diğer şirket Greenlyte Carbon Technologies‘tir. 2022’de iki seri girişimci ve deneyimli bir DAC araştırmacısı tarafından kurulan Greenlyte, Essen’de konumlanmış olup, çevresindeki önde gelen teknik üniversiteler ve küresel kimya, endüstri ve enerji devlerinden oluşan ekosistemden büyük ölçüde faydalanmaktadır.

2022-23 operasyon yılı içinde, Greenlyte ilk sürekli döngü prototipini ve 100 tonluk DAC gösterge tesisini tamamladı.

Gelecek vizyonu, 2027 yılına kadar anlamlı bir ölçekte sağlam, verimli ve karlı bir operasyon inşa etmeyi içeriyor. 2035 yılına kadar şirket, ‘platformlaştırma’ görevini tamamlayarak, sağlam, verimli ve karlı operasyonları gerçek bir ölçeğe taşımayı hedefliyor. 2050 yılına gelindiğinde ise Greenlyte, yıllık üretimini 100 MT’ye çıkararak DAC alanında küresel bir lider olmayı amaçlıyor.

Greenlyte’nin DAC liderliği için uygun bir vaka olmasını sağlayan temel avantajlarından biri, düşük enerji ve düşük sermaye harcaması (capex) gerektiren karbon dioksit yakalama ve kullanım sürecidir. Gaz, özellikle ortam havasından elde edilir. Karbon dioksit ve hidrojenin sonraki dönüşümü, sürece değer katan ve teknolojiyi karlı hâle getiren hidrokarbonların elde edilmesini sağlar.

Greenlyte, kullanılan absorbanın elektrolizde yenilenip ardından absorpsiyon için tekrar kullanılmasını sağlayan tam döngüsel bir yaklaşım benimseyerek teknolojisini daha da optimize eder. Sıvı sorbent çözelti içinde absorpsiyon, hidrojen karbonat olarak çökeltme ve elektrolizle desorpsiyon gibi süreç benchmark’larının birçoğu Greenlyte’nin patentine sahiptir.

Mart 2024’te, Greenlyte Carbon Technologies 10,5 milyon € tutarında bir ön-seri A turu kapattı. Tüm yatırımcıların, özellikle Earlybird Venture Capital, Green Generation Fund, Carbon Removal Partners ve yönetim kurulu üyesi Dr. Udo Jung’un büyük katılımının yanı sıra Partech de yatırımcı grubuna katıldı.

Finansman, Greenlyte’nin son zamanlarda ortaklıklar ve yüksek değerli alım anlaşmaları şeklinde elde ettiği çekişi doğruluyor. Şirket, Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu’ndan iki hibe kazandı ve kuruluşundan 18 ay önce itibaren toplamda 20 milyon €’dan fazla özkaynak ve hibe topladı.

Toplanan fonların önemini açıklarken, Greenlyte’nin CEO ve kurucu ortağı Florian Hildebrand şunları söyledi: “Yeni fonlarla ekibimizi 30’dan 50’ye çıkarabilecek, teknoloji geliştirme ve dağıtımı pazar girişimizi hızlandırarak paralel yürütme, ölçeklenmemizi hızlandırma ve maliyetleri daha hızlı düşürme imkanı bulacağız. Bu tur, küresel bir DAC şampiyonu inşa etme hedefimize hızlı bir kanıt niteliğindedir.”

Daha Verimli Doğrudan Hava Yakalama Teknolojileriyle Gelecek

Dünya genelindeki hükümetler, Doğrudan Hava Yakalama teknolojilerinin faydalarını fark etti. Sonuç olarak, DAC projelerini en iyi şekilde desteklemeye ve teşvik etmeye başladılar.

Örneğin, ABD Enerji Bakanlığı, doğrudan hava yakalama araştırma, geliştirme ve gösterim çalışmalarını desteklemek amacıyla üç ofisini – Fosil Enerji ve Karbon Yönetimi, Temiz Enerji Gösterimleri ve Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı-Enerji (ARPA‑E) – görevlendirmiştir. Bu araştırma, CO2 yakalama, dönüşüm ve sekestrasyonu ile ilgili malzemeler, kimyasallar ve biyokimyasal ve jeolojik süreçlerin bilim ve teknolojisini keşfetmeyi içerir.

Bu alandaki en popüler girişimlerden biri Carbon Negative Shot girişimi’dir; bu, atmosferden CO2 yakalayıp 1 milyar ton ölçeğinde depolayacak ve net metrik ton CO2 eşdeğeri başına 100 doların altında bir maliyetle gerçekleştirecek karbon dioksit giderme yolları için bir yenilik çağrısıdır.

Bu tür çabalar, özel sektördeki yatırımlarla birleştiğinde, sadece standardı yükseltmekle kalmayıp aynı zamanda standardı dünya çapındaki endüstri ve karbon dioksit üreticileri için erişilebilir kılmak adına önemli ilerlemeler sağlayacaktır.

En iyi karbon yakalama hisselerinin listesi için buraya tıklayın.