Çimento üretimi, modern inşaat sektörünün temel taşlarından biri olmasına rağmen, çevresel ve sağlık etkileri nedeniyle küresel ölçekte tartışmaların odağında yer almaktadır. Bu durum, sürdürülebilir üretim ve çevre yönetimi konularını sektörün öncelikli gündem maddeleri haline getirmektedir.
İklim Krizi ve Çimento Sektörünün Rolü
Tarihsel olarak, Sanayi Devrimi’nden bu yana fosil yakıtların yoÄŸun tüketimi, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonlarında kritik bir artışa yol açmıştır. Temmuz 2024 itibariyle atmosferdeki karbondioksit seviyesi 424,25 ppm’e ulaÅŸmış durumdadır. Bilim insanları, Uluslararası Ä°klim DeÄŸiÅŸikliÄŸi Paneli Raporları’nda (ICCP) 450 ppm’i geri dönüşü olmayan nokta olarak tanımlamaktadır. Karbondioksit emisyonlarının yıllık 3 ppm artış hızıyla, bu kritik eÅŸiÄŸe ulaÅŸmamıza sadece 9 yıl kalmıştır. Bu kritik durumun baÅŸlıca sorumlularından biri de çimento sektörüdür; zira sektör tek başına küresel COâ‚‚ emisyonlarının %5-7’sini oluÅŸturmaktadır.
Çimento Üretim Süreci ve Küresel Üretim
Üretim Aşamaları
Çimento, genellikle kireçtaşı, kil ve diğer hammaddelerin yüksek sıcaklıklarda (1400-1500 °C) pişirilmesiyle elde edilir. Bu sürecin temel adımları şunlardır:
- Hammadde Hazırlığı: Kireçtaşı ve kil gibi hammaddeler ocaklardan çıkarılır ve ezilerek ince toz haline getirilir.
- Karışım ve Homojenleştirme: Hammaddeler belli oranlarda karıştırılarak homojen bir karışım elde edilir.
- Klinker Üretimi: Karışım, döner fırınlarda çok yüksek sıcaklıklarda pişirilerek klinker haline getirilir.
- Öğütme: Klinker, alçıtaşı gibi katkı maddeleriyle birlikte öğütülerek ince toz halinde çimento elde edilir.
Küresel Üretim ve Trendler
2020 yılında küresel çimento üretimi 4,1 milyar tona ulaÅŸmıştır. Çin, dünya üretiminin %59,31’ini gerçekleÅŸtirerek sektörün lideri konumundadır. Hindistan ve diÄŸer geliÅŸmekte olan ülkelerdeki kentleÅŸme ve altyapı yatırımlarının etkisiyle, 2050 yılına kadar üretimin %12-23 oranında artması beklenmektedir. Ancak Paris Ä°klim AnlaÅŸması hedefleriyle uyumlu bir üretim için sektörün yıllık emisyonlarını 2030 yılına kadar en az %16 oranında azaltması gerekmektedir. Bu durum, artan talebe raÄŸmen çimento üreticilerinin üretim süreçlerini önemli ölçüde iyileÅŸtirmesi ve daha sürdürülebilir teknolojilere yatırım yapması gerektiÄŸini göstermektedir.
Hava Kalitesi ve Emisyon Yönetimi
Çimento üretiminin en kritik çevresel etkisi, hava kalitesi üzerindedir. Hammaddelerin işlenmesi ve taşınması sırasında önemli miktarda toz açığa çıkarken, fırınlarda yakıt yanması ve malzemelerin ısıtılması sırasında çeşitli toksik maddeler salınmaktadır.
Çimento fabrikalarındaki emisyonlar iki ana kategoride incelenebilir:
- Klinker üretim prosesi emisyonları (hammaddeden klinker üretimine kadar olan süreç)
- Çimento üretim prosesi emisyonları (klinkerin öğütülmesinden çimentonun paketlenmesine kadar olan süreç)
AraÅŸtırmalar göstermektedir ki, partikül madde emisyonlarının %88.4’ü klinker üretim prosesinden, %11.6’sı ise çimento üretim prosesinden kaynaklanmaktadır. Gaz emisyonlarının tamamı klinker üretim prosesi sırasında ortaya çıkmaktadır. NOx ve SOx emisyonları, yanma süreçleri ve kullanılan hammaddelerden kaynaklanırken, COâ‚‚ salınımları kalsinasyon iÅŸlemi ve fosil yakıt kullanımı ile oluÅŸur. Uçucu organik bileÅŸikler (VOC) ve diÄŸer organik kirleticiler ise hammaddelerdeki organik bileÅŸiklerin parçalanması veya yakıt kaynaklı süreçler sırasında salınır.
Özellikle cıva, talyum ve kadmiyum gibi ağır metallerin filtrelenemediği fabrikalar, halk sağlığı açısından ciddi risk oluşturmaktadır. Çimento endüstrisi, kömürle çalışan termik santrallerden sonra en büyük ikinci cıva yayıcısı konumundadır.
Sektörün Emisyon Azaltım Stratejileri
Bu süreçte Avrupa çimento endüstrisi, emisyonların azaltılması konusunda önemli adımlar atmıştır. Sektör, 1990’dan bu yana CO2 emisyonlarını yaklaşık %15 oranında azaltmayı baÅŸarmıştır. CEMBUREAU’nun 2013 yılında hazırladığı ve 2050’ye kadar %80 CO2 azaltımını hedefleyen Yol Haritası, 2018’de daha kapsamlı bir yaklaşımla güncellenerek “5C yaklaşımı” halini almıştır.
5C yaklaşımı, klinker (Clinker), çimento (Cement), beton (Concrete), inşaat (Construction) ve karbonlaşma (Carbonation) değer zincirini kapsayan bütüncül bir strateji sunmaktadır. Bu yaklaşımda her bir bileşen için spesifik emisyon azaltım alanları belirlenmekte, hedeflere ulaşmak için gerekli kilit teknolojiler tanımlanmakta ve uygun politika araçları geliştirilmektedir. Bu kapsamlı strateji, çimento ve beton değer zincirinde karbon nötrlüğü hedefine ulaşılmasını sağlayacak yol haritasını oluşturmaktadır.
Uluslararası Standartlar ve Yönetmelikler
Sektördeki kalite kontrolü ve çevresel etkilerin yönetimi için çeşitli uluslararası standartlar bulunmaktadır. ASTM C150 standardı, çimentonun fiziksel ve kimyasal özelliklerini düzenleyerek kalite kontrolünü sağlarken, ISO 14000 serisi çevresel sürdürülebilirlik için kapsamlı bir çerçeve sunmaktadır. Son dönemde bu düzenlemelere, daha iddialı çevresel hedefler de eklenmiştir.
Avrupa Yeşil Mutabakatı ve 2050 karbon nötrlüğü hedefi, sektörde köklü değişiklikleri zorunlu kılmaktadır. Özellikle Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması (SDKM) kapsamında çimento sektörünün ilk beş öncelikli sektör arasında yer alması, üreticiler için yeşil dönüşümü zorunlu kılmaktadır. Bu süreçte şirketler, bir taraftan Avrupa Sürdürülebilirlik Raporlama Standartları (ESRS) gibi yeni raporlama gerekliliklerine uyum sağlamak, diğer taraftan sürekli emisyon izleme sistemleri ve gerçek zamanlı hava kalitesi takibi gibi teknolojik altyapılarını güçlendirmek durumundadır. Bu düzenlemeler, özellikle Avrupa Birliği pazarına ihracat yapan üreticiler için rekabet gücünü korumak adına kritik öneme sahiptir.
Çimento Fabrikalarında Yeni Hava Kalitesi İzleme Yaklaşımı
Çimento üretiminde hava kalitesinin yönetimi, yalnızca baca emisyonlarının kontrolüyle sınırlı kalmamalıdır. Tesis genelinde oluşan toz ve emisyonların etkili şekilde izlenmesi ve kontrolü için kapsamlı bir yaklaşım gereklidir. Yasal zorunluluk olan Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri (SEÖS) önemli olmakla birlikte, tesisin genel çevresel etkisini anlamak için yeterli değildir.
Yeni hava kalitesi izleme sistemleri, tesis sınırları ve kritik noktalara yerleştirilen sensörlerle partikül madde, gaz kirleticiler ve meteorolojik parametreleri gerçek zamanlı takip eder. Bu yaklaşım, hammadde sahası, taş ocağı ve üretim alanı gibi farklı kaynaklardan gelen emisyonların tespitini ve kontrolünü mümkün kılar. Sensör verilerinin anlık analizi, limit aşımlarında hızlı müdahale imkanı sağlarken, uzun vadeli trend analizleriyle çevresel performansın sürekli iyileştirilmesine olanak tanır.
Bu modern izleme yaklaşımı, temel kontrol önlemleriyle (torbalı filtreler, toz bastırma sistemleri, kapalı depolama alanları) birlikte uygulandığında, çimento tesislerinin çevresel etkilerinin minimize edilmesinde etkili bir çözüm sunar.
Sonuç ve Değerlendirme
Çimento sektörü, artan düzenleyici baskılar ve çevresel gereklilikler karşısında önemli bir dönüşüm sürecinden geçmektedir. ESRS ve SKDM gibi yeni düzenlemeler, sektörü daha şeffaf ve çevre dostu uygulamalara yönlendirmektedir. Özellikle sürekli emisyon izleme sistemlerinin zorunlu hale gelmesi ve hava kalitesi parametrelerinin gerçek zamanlı takibi, sektörün çevresel etkilerinin daha etkin yönetilmesini sağlamaktadır. Çimento üreticileri, bir yandan artan küresel talebi karşılarken, diğer yandan Paris İklim Anlaşması hedefleriyle uyumlu üretim süreçlerini benimsemek zorundadır. Bu bağlamda, yenilikçi teknolojilerin kullanımı, alternatif hammaddelerin değerlendirilmesi ve enerji verimliliği uygulamalarının yaygınlaştırılması kritik öneme sahiptir. Sektörün geleceği, bu çevresel zorunlulukları fırsata çevirebilen, sürdürülebilir üretim modellerini benimseyen ve toplumsal beklentileri karşılayan üreticilerin öncülüğünde şekillenecektir.
Kaynakça
Balcı, S. (2016). Çimento Üretiminde Toz ve Gürültü Maruziyetinin Değerlendirilmesi. T.C. Çalışma Ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı İş Sağlığı ve Güvenliği Genel Müdürlüğü.
Canpolat, R., Aralık, A., MunlafalıoÄŸlu, Ä°., KalafatoÄŸlu, E., & Ekinci, E. (1999). Türkiye’deki Çimento Fabrikalarının Emisyon Faktörlerinin Hesaplanması ve Bir Çimento Fabrikası İçin Modelleme Çalışması.
CEMBUREAU. Cementing The European Green Deal.
Etim, M.-A., Babaremu, K., Lazaru, J., & Omole, D. (2021). Health Risk and Environmental Assessment of Cement Production in Nigeria. Atmosphere, 12(9), 1111.
Okeke , C., & Adeyanju , E. (2019). Çimento Tozu Kirliliğine Maruz Kalma Etkisi: Mini Bir İnceleme. SN Applied Sciences, 1(12), 1572.
Online Standart. (2024). BLOG ASTM C150: Portland Çimentosu Standartları Kaliteli Beton Üretimi.
TSE. (2024). TS EN ISO 14001 Çevre Yönetim Sistemi.
Tunçez, F. D. (2021). Sürdürülebilir Çimento Üretiminde Çevre Yönetimi Yasal Bileşenleri. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 4(1), 41-56.
Vilella, M., & Arribas, C. (2012). Cement, Waste and Carbon Market. European Union.
