Biyokütle enerji santrallerinin halk sağlığına etkileri – Prof. Dr. Kayıhan Pala

Cevresagligi.org

Prof. Dr. Kayıhan Pala

Biyokütle, bir türe veya çeşitli türlerden oluşan bir topluma ait yaşayan organizmaların belirli bir zamanda sahip olduğu toplam kütle olarak tanımlanabilir (1). Biyokütle aynı zamanda bir organik karbon olarak da kabul edilmektedir.

Başlıca biyokütle kaynakları aşağıda listelenmiştir:

  1. Bitkisel Biyokütle Kaynakları
  • Yağlı tohumlu bitkiler (kanola, ayçiçek, soya v.b.)
  • Şeker ve nişasta bitkileri (patates, buğday, mısır, şeker pancarı v.b.)
  • Elyaf bitkileri (keten, kenaf, kenevir, sorgum, miskantus, v.b.)
  • Protein bitkileri (bezelye, fasulye v.b.)
  • Bitkisel ve tarımsal artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk, v.b.)
  1. Orman ve Orman Ürünlerinden Elde Edilen Biyokütle Kaynakları
  • Odun ve orman atıkları(enerji ormanları ve enerji bitkileri, çeşitli ağaçlar)
  1. Hayvansal Biyokütle Kaynakları
  • Sığır, at, koyun, tavuk gibi hayvanların dışkıları, mezbahane atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan atıklar.
  1. Organik çöpler, Şehir ve Endüstriyel Atıklardan Elde Edilen Biyokütle Kaynakları
  • Kanalizasyon ve dip çamurları, kağıt, sanayi ve gıda sanayi atıkları, endüstriyel ve evsel atık sular, belediye ve büyük sanayi tesisleri atıkları

Görüldüğü gibi, “biyokütle” kavramı yağlı tohumlu bitkilerden, büyük sanayi tesisleri atıklarına kadar çok geniş bir yelpazede yer alan maddeleri tanımlamaktadır. Biyokütle kaynaklarından elektrik, ısı ve biyoyakıt üretilmektedir. Biyokütle kaynakları biyokimyasal veya termokimyasal çevrim yöntemleri ile enerji formuna çevrilmektedir (2) (Şekil 1). Kullanılan çevrim yöntemine göre başta termokimyasal doğrudan yakma olmak üzere, biyokütle tanımı içerisinde yer alan maddelerin sağlık ve çevre ile ilgili pek çok olumsuz etkisi söz konusudur. Odun ve orman atıklarının yakılması bu konuda ön plana çıkmaktadır.

Şekil 1. Biyokütle Çevrim Teknolojileri (Kaynak: T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı)

Odun yakma, özellikle eksik yanma durumunda, partikül madde (PM1, PM2.5, PM10) ve ağır metaller, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH), metan dışı uçucu organik bileşikler, kalıcı organik bileşikler ve karbon monoksit dahil olmak üzere insan sağlığına ve çevreye zararlı hava kirleticilerinin önemli bir kaynağı olabilir.

Avrupa Birliği düzeyinde, hava kirliliği bir dizi yasal önlemle ele alınmaktadır. Bunlar arasında 2004/107/EC sayılı Direktif (3) dış ortam havasındaki kirleticilerin (partikül madde, ağır metaller ve PAH) konsantrasyonlarını azaltmayı; çevre hava kalitesi hakkındaki 2008/50/EC sayılı Direktif (4) ise standartları ve partikül madde konsantrasyonlarının azaltılması için hedef tarihleri düzenlemektedir.

Ayrıca, yanma sektörü için düzenleyici çerçeveyi tamamlamak amacıyla, Aralık 2013’te Avrupa Komisyonu 1 ile 50 MW arasında bir nominal termal girdiye sahip yakma tesislerinden gelen hava kirletici maddelerin emisyonlarını kontrol etmek için yeni bir Direktif (Directif74) önerisini kabul etmiştir. Komisyon, artan biyokütle kullanımı ile hava kalitesi arasındaki muhtemel olumsuzluklardan kaçınmayı amaçlamaktadır, aksi takdirde hava kirliliği artmaktadır(5).

İngiltere’deki ve diğer bazı ülkelerdeki biyokütle enerji santrallerine, büyük ölçüde yerel etkiler nedeniyle santral çevresinde yaşayan topluluklar tarafından giderek daha fazla karşı çıkılmaktadır. Bu karşı çıkmanın en önemli nedenleri hava kalitesi ve halk sağlığına ilişkin endişelerdir. Bu endişeler, kömür yakma ile ilgili olanlara çok benzemektedir(6).

ABD Çevre Koruma Ajansı’nın rakamlarına göre “temiz” – yani kimyasal olarak işlenmemiş olarak yanan – odun, 79 farklı kirleticiyi yayar. Bunlar arasında azot oksitler, kükürt dioksit ve partikül maddeler, dioksinler ve furanlar, formaldehit, benzen, kadmiyum, arsenik, krom ve kurşun bulunur. Bunlardan bazıları solunum ve kalp hastalıkları, diğerleri kanser, doğum kusurları ve diğer sağlık sorunları ile bağlantılıdır. Kimyasal işlemden geçirilmiş odunların yakılması, daha fazla farklı kirletici ve daha yüksek oranda dioksin ve furan, ağır metal ve diğer bazı toksinlerin salınmasına yol açmaktadır(7).

Yakıt yakan herhangi bir enerji santrali çok sayıda hava kirletici üretecektir, ancak biyokütle enerji santrallerinin kömür veya gazla çalışan enerji santrallerinden daha fazla kirlilik yaratmasına yol açan iki temel faktör vardır. Birincisi, kimyasal ve enerji içeriği açısından biyokütle yakıtlarının doğal bileşimidir. Biyokütle enerji santralleri fosil yakıtlı santrallerden daha fazla CO2 yayarlar, çünkü odun ve diğer biyokütle türleri karbondan zengindir ama enerji açısından zengin değildir. Bu, yanan biyokütlenin fosil yakıtlara kıyasla yakıtta bulunan birim enerji başına daha fazla CO2 salması anlamına gelir. Ayrıca, biyokütle yakıtlarının nispeten yüksek nem içeriğine sahip olması ve “faydalı” enerji üretiminden önce fazla suyu kaynatmak için önemli bir enerji harcaması nedeniyle, biyokütle enerji santralleri gaz ve kömür yakıtlı santrallerden çok daha az verimlidir. Daha düşük verim, bir biyokütle santralinden belirli bir miktarda elektrik enerjisi üretmek için daha fazla yakıtın gerekmesi ve daha fazla yakıtın yakılmasıyla daha fazla kirlilik yaratılması anlamına gelir(8).

Biyoenerji endüstrisinin detaylı analizi, sektörün büyük bir kirletici olduğunu ortaya koymaktadır. Kömürlü termik santraller daha fazla kükürt dioksit yaymasına rağmen; kömür, biyokütle ve doğalgaz santrallerinin karşılaştırılması, biyokütle santrallerinin her 1 megavat/saat elektrik üretimi için kömürlü termik santrallerden %150 daha fazla azot oksit, %600 daha fazla uçucu organik bileşenler, %190 daha fazla partikül madde ve %125 daha fazla karbon monoksit yaydığını göstermektedir. Biyokütle santralinden kaynaklanan emisyonlar her bir büyük kirletici için doğalgaz santralinden kaynaklanan emisyonları %800’ün üzerinde aşmaktadır. Biyokütle santralleri aynı zamanda iklim için de bir tehlike oluşturmaktadır. Bu santraller büyük bir karbon kirletici olan kömürden elde edilen her megavat başına yaklaşık %50 daha fazla CO2 yayar(8).

Uluslararası İklim Değişikliği Paneli’ne (International Panel on Climate Change, IPCC) göre, odun yakmak nedeniyle oluşan CO2 emisyonları, linyit yakmaya benzer olsalar da çoğu kömür türünü yakmaktan daha fazladır(9).

Birleşik Krallık eski Enerji Bakanı Jim Fitzpatrick, 2009 yılında Avam Kamarası’na Hükümet tarafından yaptırılan araştırmayı şöyle ifade etmişti: “Birleşik Krallık’taki biyokütle kullanımının yol açacağı kirlilik nedeniyle 2020 yılında 340 bin ile 1.75 milyon yıl arasında yaşam yılı kaybedilecektir”(10).

Tayland’da biyokütle santrallerinin yakınında yaşayanlarda yapılan bir araştırmada; santrallere 1 km mesafede yaşayan kişilerde alerji, astım ve kronik tıkayıcı akciğer hastalığının görülme sıklığının istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha yüksek görüldüğü saptanmıştır. Kaşıntı, kızarıklık, göz tahrişi, öksürük, burun tıkanıklığı, alerjik semptomlar, boğaz ağrısı ve solunum zorluğu riskleri biyokütle enerji santrallerinin yakınında yaşayanlar arasında daha belirgin olarak bulunmuştur. Araştırmada, biyokütle santrallerinden meydana gelen kirliliğin, santrallerin yakınlarındaki sakinlerde önemli sağlık sorunlarına neden olabileceği sonucuna varılmıştır(11).

Avrupa Sağlık ve Çevre Birliği’ne (Health and Environment Alliance, HEAL) göre biyokütle enerji santrallerinin yol açabileceği önemli halk sağlığı sorunları şöyle sıralanabilir(12):

  • Hava kirliliğine neden olan katı veya sıvı yakıtların yanması,
  • Biyokütle besleme stokunun taşınması ve üretimi sırasında hava kirleticilerinin yol açtığı emisyonlar,
  • Biyokütle üretiminin su mevcudiyetini, ekosistemleri ve biyoçeşitliliği olumsuz yönde etkileyebilmesi ve arazi için rekabetin yanı sıra artan gıda fiyatları ile sonuçlanabilmesi,
  • Biyokütle üretiminde çeşitli çevresel sağlık etkilerine yol açan pestisitlerin kullanılması.

Ülkemizde, çok ciddi sağlık sorunlarına yol açan PM2.5 hava kirleticisi için bile henüz bir yasal sınır değerin belirlenmediği ve kamusal denetimin çok zayıf olduğu bilindiği için, biyokütle termik santralleri konusunda duyarlı davranılmalı; her bir santral kurulmadan önce hem ÇED (Çevresel Etki Değerlendirmesi) hem de SED (Sağlık Etki Değerlendirmesi) uygulanmalıdır.

 

Kaynaklar

  1. Biyokütle, T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı,http://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Biyokutle.
  2. Biyokütle Çevrim Teknolojileri, T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı,http://www.enerji.gov.tr/File/?path=ROOT%2f1%2fDocuments%2fSayfalar%2fbct.pdf.
  3. Directive 2004/107/EC of the European Parliament and of the Council of 15 December 2004 relating to arsenic, cadmium, mercury, nickel and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air,https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32004L0107.
  1. Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008 on ambient air quality and cleaner air for Europe,https://eur-lex.europa.eu/legal-content/en/ALL/?uri=CELEX:32008L0050.
  2. European Commission, Commission Staff Working Document, State of play on the sustainability of solid and gaseous biomass used for electricity, heating and cooling in the EU, Brussels, 28.7.2014.
  3. Sustainable biomass: A modern myth –  A review of standards, criteria and schemes certifying industrial biomass as ‘sustainable’, with particular emphasis on UK biomass electricity developments, Biofuelwatch report by Almuth Ernsting,http://www.biofuelwatch.org.uk/2012/biomass_myth_report/.
  4. D. Young, “Map of Top Ten Polluters in Vermont based on 2002 Environmental Protection Agency National Emission Inventory Database.” Geographic Data Set, PlanetHazard, 2006.www.planethazard.com/phmapenv.aspx?mode=topten\&area=state\&state=VT.
  5. Booth, Mary S. Trees, Trash, and Toxics: How Biomass Energy Has Become the New Coal. Partnership for Policy Integrity. The physical reasons why bioenergy pollutes more than coal, pp.16,http://www.pfpi.net/wp-content/uploads/2014/04/PFPI-Biomass-is-the-New-Coal-April-2-2014.pdf
  6. Darío R. Gómez et al, “IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories,” Technical Report, IPCC,2006, . See table 2.2:https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/pdf/2_Volume2/V2_2_Ch2_Stationary_Combustion.pdf
  7. Westminster Parliament, Publications and Records, Commons Debates, Daily Hansard: Written Answers,” Official Record of Parliamentary Business, Westminster Parliament, November 2009.www.publications.parliament.uk/pa/cm200809/cmhansrd/cm091110/text/91110w0010.htm.
  8. Juntarawijit C. Biomass power plants and health problems among nearby residents: a case study in Thailand. Int J Occup Med Environ Health. 2013 Oct;26(5):813-21.

HEALTHY ENERGY Position Paper, Health and Environment Alliance (HEAL), November 2016,https://www.env-health.org/IMG/pdf/231118_final_heal_healthy_energy_position_paper.pdf