Yapılan araştırmalar, AB ekonomisinde toplam 8 milyar ton hammaddenin kullanıldığı 2007 yılında, Endüstriyel Simbiyoz uygulamalarıyla sağlanan tasarrufun 1,4 milyar Euro’yu bulduğunu ortaya koyuyor. Türkiye’de Temiz Üretim ve Endüstriyel Simbiyoz konularında temel isimlerden ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Dr. Göksel N. Demirer ve Dr. Eylem Doğan-Subaşı’nın EKOIQ için kaleme aldığı yazıyı, konuyu tam olarak kavramak isteyen herkese öneriyoruz…
Dr. Eylem DOĞAN-SUBAŞI ve Prof. Dr. Göksel N. DEMİRER ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü
Endüstriyel Ekoloji ve Endüstriyel Simbiyoz
Endüstriyel Ekoloji, modern teknolojik toplum ve çevre arasındaki ilişkiyi, üretilen atık miktarlarını ve verimsizliği azaltma ekseninde inceler (Harper ve Graedel, 2004). Endüstriyel Ekoloji endüstriyel maddesel akışlar ile enerji kullanımının, çevre, ekonomi, politika, mevzuat vb. üzerindeki etkilerini anlamaya ve iyileştirmeye çalışır (Diwekar, 2005). Endüstriyel Ekoloji’deki temel fikir, işlemleri ve işletmecileri doğrusal (lineer) bir akış dizininin, izole edilmiş parçaları olarak değil, birbirleriyle iletişim halinde olan ve etkileşen döngüsel sistemler olarak algılamaktır (Gibbs ve Deutz, 2007). Bu kavram, aynı zamanda ülkemizde de son dönemde tartışılmaya başlayan döngüsel ekonominin temelini oluşturmaktadır.
Endüstriyel Ekoloji, üç farklı düzeyde incelenebilir: Tesis düzeyi, işletmeler arası düzey ve bölgesel ya da küresel düzey. Endüstriyel Ekoloji kavramının işletmeler arası düzeydeki boyutu olan Endüstriyel Simbiyoz, işletmeler arası etkileşimleri kapsar. Endüstriyel Simbiyozda işletmeler ve ilgili diğer ekonomik aktörler ağlar oluşturur. Endüstriyel Simbiyoz kavramı; doğada görülen, birbiriyle benzer olmayan türlerin ortak bir fayda oluşturmaya yönelik olarak enerji ve madde değişimini içeren “simbiyotik ilişki” kavramından türetilmiştir. İşletmeler faaliyetlerini sürdürebilmek için doğal çevredeki kaynaklara bağımlıdır. Endüstriyel Simbiyoz çalışmalarının merkezinde bir tesisin ürettiği atığın geri kazanımı ve diğer tesislerde kaynak olarak kullanımı yer alır (Van Berkel, 2009). İdeal bir Endüstriyel Simbiyoz uygulamasında da atıklar ve enerji, sistemdeki diğer aktörler tarafından kullanılır; böylece sistemin toplam hammadde ve enerji girdileri ile atık ve emisyon üretimi azalır (Chertow, 2000).
Doğal ekosistemlerdeki verimliliğin endüstriyel sistemlere de uygulanması amacıyla geliştirilmiş bir kavram olan Endüstriyel Simbiyoz (ES), endüstriyel işletmelerin karşılıklı fayda sağlayacakları ortaklıklar kurması olarak da tanımlanabilir. Bu ortak kullanım, atıklar başta olmak üzere diğer kaynakları da (enerji, lojistik, insan gücü, yatırım, su, vd.) kapsayabilir. ES uygulamaları, işletmelere atık ve yan ürünlerin geri kazanılması, kaynak kullanımında ve çevresel emisyonlarda azalma ile hammadde ve enerjinin verimli kullanılması gibi faydalar sağlar.
Uluslararası Politikalar Bağlamında Endüstriyel Simbiyoz
Endüstriyel Simbiyoz yaklaşımı; ekonomik kalkınma, yeşil büyüme ve kaynak verimliliği çabaları için stratejik bir politika aracı olarak görülmektedir. Yakın tarihli AB politika kaynakları, Endüstriyel Simbiyozu ekonomik ve çevresel politikanın bütünsel bir parçası olarak desteklemişlerdir. AB mevzuatı altında, Endüstriyel Simbiyozun ya da Eko-Endüstriyel Parkların potansiyel yararları Sürdürülebilir Tüketim ve Üretim Direktifi (Directive, 2009/125/EC) altında tanımlanmıştır.
2011 yılında Avrupa Komisyonu tarafından “Roadmap to a Resource Efficient Europe-Kaynak Verimli bir Avrupa için Yol Haritası” yayımlanmış ve “Verimli Üretimin Artırılması” başlığı altında Endüstriyel Simbiyoz kavramı da incelenmiştir. Bu yol haritasında, Avrupa’nın dünyadaki en yüksek kaynak ithalatına sahip olduğu ve ekonomisinin ciddi ölçüde ithal edilen hammadde ve enerjiye dayandığı açıklanmıştır. Bu çerçevede, Endüstriyel Simbiyoz uygulamalarının hammadde temini konusunda önemli bir rolü söz konusudur. Örneğin, AB ekonomisinde toplam 8 milyar ton hammaddenin kullanıldığı 2007 yılında, Endüstriyel Simbiyoz uygulamalarıyla sağlanan tasarruf 1,4 milyar Euro’dur (Laybourn and Lombardi, 2011).
Endüstriyel Simbiyoz “Avrupa 2020: Akılcı, Sürdürülebilir ve Kapsayıcı Büyüme Stratejisi”ne ) dayanan uzun vadeli ve kalıcı bir ekonomik iyileşmenin sağlanması için kaynak verimliliği, yeşil büyüme ve düşük karbon ekonomisi kavramlarına vurgu yapan “KOBİ’ler için Yeşil Eylem Planı”nda yer alan kaynak verimliliği araçlarından birisidir (EC, 2014). Ayrıca, 2020 Avrupa Stratejisinin bir parçası olan “Kaynak Verimliliği Girişimi” çerçevesinde yayınlanan “Kaynak Verimli Avrupa için Yol Haritası”nda Endüstriyel Simbiyoz kavramı çerçevesinde elde edilebilecek kaynak verimliliği artışlarının tüm üye ülkeler için bir öncelik olması gerektiği vurgulanmıştır (Demirer, 2014a). Artan sayıdaki ulusal ve uluslararası kurum, iş çevreleri, vd. Endüstriyel Simbiyoz kavramına olan desteklerini belirtmektedir. Örneğin, Ekonomik Kalkınma ve İşbirliği Örgütü (OECD) Endüstriyel Simbiyozu sistematik eko-inovasyonun bir biçimi olarak tanımlamaktadır. Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) Eko-Endüstriyel Parkları ve Endüstriyel Simbiyozu sürdürülebilir üretimi teşvik etmek için desteklemektedir. Örneğin, yayınladığı Sürdürülebilir Tüketim ve Üretim için Ulusal Programlar Kılavuzu’nda, Endüstriyel Ekolojiyi sürdürülebilir üretimi destekleyen bir yöntem olarak tanımlamaktadır (Laybourn and Lombardi, 2011).
Eko-Endüstriyel Parklar
Eko-Endüstriyel Parklar, Endüstriyel Simbiyoz yaklaşımının somut bir uygulamasıdır. Bu uygulamada birbirinden bağımsız ve tercihen birbirine yakın konumlanmış endüstriyel tesisler, ortak fayda sağlamaya yönelik olarak ilintilendirilir. Eko-Endüstriyel Parklarda üretim ve hizmet sektöründe yer alan, çevresel ve ekonomik performanslarını artırmak isteyen işletmeler, bir araya gelerek çevresel ve kaynak (enerji, su, madde, atık, vd.) eldesine ilişkin konularda işbirliği yaparlar. Birlikte çalışarak elde edilecek toplam fayda işletmelerin sadece kendi işleyişlerini optimize ederek elde edecekleri işletme bazındaki faydaların toplamından daha fazla olacaktır (Demirer, 2013).
Yapılan bir araştırmada, 10’u ABD, 9’u Avrupa’da yer alan 19 Eko-Endüstriyel Parkın 14 tanesinde yenilenebilir enerji kullanımının olduğu, 13 tanesinde ortak atık su arıtımının yapıldığı, 11 tanesinde işletmeler arası maddesel değişim (atık, enerji, su, vb.) yapıldığı, 14 tanesinde yeşil binalar ve teknoloji kullanımının olduğu, 7 tanesinde çevreye duyarlı ürünlerin üretildiği, 14 tanesinde bakım onarım, 11 tanesinde pazarlama, 9 tanesinde Ar-Ge, 11 tanesinde eğitim ve 13 tanesinde işe alma faaliyetlerinin ortaklaşa gerçekleştirildiği saptanmıştır (Gibbs vd., 2005).
Lozan Üniversitesi, Endüstriyel
Ekoloji Grubu tarafından AB 7. ÇP desteği ile yürütülen ve 2012 yılında yayınlanan bir projenin sonuçlarına (Massard vd., 2012) göre 18’i Avrupa’dan olmak üzere toplam 27 ülkede 296 tane “eko-inovasyon” parkı vardır. Bu raporda “eko-inovasyon” parkı “endüstriyel ekosistem, endüstriyel simbiyoz, yeşil endüstriyel park, entegre endüstriyel park, eko-endüstriyel gelişim, eko-endüstriyel park, vb.” kavramları içeren bölgeler olarak tanımlanmıştır. Bu raporda bunlardan detaylı bilgiye ulaşılan 175 tanesi için değerlendirmeler yapılmıştır. Bu değerlendirme sonuçları 139 tane örnek endüstriyel parktan oluşmaktadır. Bu parkların belirlenmesinde kullanılan “eko-kriterler” arasında enerji verimliliği, yenilenebilir enerji kullanımı, atık yönetimi, su yönetimi, işletmeler arasında maddesel değişim, arazi kullanımı, ulaşım, çevre yönetimi, iş yeri güvenliği, vd. yer almaktadır. İncelenen 175 örneğin 119 tanesinde ortak atık yönetimi, 107 tanesinde ortak enerji verimliliği çalışmaları, 104 tanesinde işletmeler arasında maddesel değişim, 102 tanesinde ortak su yönetimi ve 76 tanesinde ortak yenilenebilir enerji uygulamaları mevcuttur.
Aynı çalışmada eko-parkların başarısına etki eden faktörler de incelenmiştir. Bu faktörler arasında yer alan:
- Organizasyonel ve kurumsal yapının 106 örnekte,
- Bilim ve teknoloji kurumları ile işbirliğinin 78 örnekte,
- Katma değer eldesinin 64 örnekte,
- Politik enstrümanların 57 örnekte,
- Finansal teşvikin 47 örnekte,
- Sektörel çeşitliliğin 45 örnekte yer aldığı vurgulanmıştır (Demirer, 2013).
Eko Endüstriyel Park Örnekleri
İlham Kaynağı: Kalundborg, Danimarka
Endüstriyel Simbiyoz modeli, tam anlamıyla ilk defa Kalundborg, Danimarka’daki Eko-Endüstriyel Parkta uygulanmıştır. Kalundborg’daki ana ortaklar (petrol rafinerisi, alçı plak tesisi, güç santralı, Kalundborg Belediyesi) arasında yeraltı suyu, atıksu, buhar ve elektriğin yanı sıra çeşitli diğer atık/artıkların değişimi söz konusu olmuştur. Bu uygulama kapsamında yılda ortalama 2,9 milyon ton madde değişimi gerçekleştirilmiş, su tüketimi %25 azaltılmış ve 5000 konut atık ısı ile işletilen merkezi ısıtmadan yararlanmıştır. Bu birliktelik çevresel ve ekonomik verimliliği ciddi bir şekilde artırmış ve aynı zamanda yeni istihdam olanakları, teknolojik iyileşme, atık yönetimi maliyetlerinde ciddi bir azalma, önemli bir bilgi birikim ve paylaşımı gibi faydalar da sağlamıştır.
Styria, Avusturya
Avusturya’nın 1,2 milyon nüfusa sahip Styria bölgesinde gerçekleştirilen bu uygulama, kendi kendine gelişen Eko-Endüstriyel Parklara iyi bir örnek oluşturmaktadır. Parkta 50’den fazla işletme arasında maddesel değişim söz konusudur. Bu işletmeler tarım, gıda, kağıt, kumaş, enerji, metal işleme, yapı malzemeleri, ahşap ve çeşitli atık işleme ve dağıtım sektörlerinde faaliyet göstermektedir. İşletmeler arası değişimi yapılan yan ürünler (atıklar) arasında kağıt, alçıtaşı, hurda demir, kullanılmış yağ, araba lastiği vb. yer almaktadır.
Bu uygulamayı tetikleyen en önemli parametreler arasında işletme maliyetlerindeki azalma, yan ürünlerden elde edilen gelirler ve katı atık depolama masraflarındaki azalma belirtilmektedir (Saikku, 2006). Bu çalışmayla yılda 49,000 ton kül, 34,000 ton alçı taşı, 200,000 ton çelik cürufu, 310 ton tekstil atığı,
5,500 ton lastik ve lastik atığı azaltılmış, 15,600 ton hurda kağıt ve karton geri kazanılmıştır (Chertow, 2000).
Rotterdam, Hollanda
1992 yılında Rotterdam Limanı’nın batısında 10,000 hektarlık alanda bir Endüstriyel Ekosistem projesi başlatılmıştır. Projenin başlatılma nedeni, Europort/Botlek Interests ile ağırlıklı olarak kimya sektöründe yer alan diğer 30’dan fazla endüstriyel kuruluşun çevre yönetim sistemlerini geliştirme ve kalkınmayı destekleme çabaları olarak belirtilmiştir. Proje ekibi üyeleri arasında endüstriyel kuruluş temsilcileri, çevre yönetim sistemi sorumlusu, iletişim platformu başkanı, bir danışman ve üniversite araştırmacıları yer almıştır. Isı ve su başta olmak üzere, çeşitli yan ürünler işletmeler arasında simbiyotik olarak değiştirilmiştir. Önemli kazanımlar arasında 17 tesisin ortak hava kompresörü kullanmaya başlaması ile önemli enerji tasarrufu, diğer bazı yardımcı tesisler, endüstriyel su sistemleri, vb’nin ortak kullanımı ile tüm bu uygulamalar kaynaklı çevresel ve ekonomik kazanımlar sayılabilir (Saikku, 2006). Bu projede ortak hava kompresörü ile enerji kullanımı %20; su değişimleri ile toplam su kullanımı %10 azalmıştır. Yıllık CO2, ve NOx emisyonu sırasıyla 4,150 ve 225,7 ton azalmıştır (Onita, 2006).
Uimaharju, Finlandiya
Uimaharju Endüstriyel Parkı Finlandiya’nın batısında yer alan Eno bölgesinde kurulmuştur. 500’den fazla çalışanın bulunduğu bu Eko-Endüstriyel Park kendiliğinden gelişmiştir. Ana aktörler Stora Enso orman ürünleri işletmesi, Enocell Oy kağıt hamuru fabrikası ve Stora Enso Timber/ Uimaharju kereste fabrikasıdır. Bunun dışında parkta bir atık kül depolama tesisi, ısı ve güç tesisleri, bir endüstriyel gaz tesisi ve bir atık su arıtma tesisi bulunmaktadır. Geliştirilen uygulamalar sonucu bu işletmeler arasında atık ısı, buhar, güç, talaş, ağaç kabuğu, kül, kağıt hamuru üretimi kaynaklı kimyasalların değişimi yapılmaktadır. Bu uygulamalar sonucu endüstriyel sistem çeşitlenmiş, kapalı madde ve enerji döngüleri artmıştır (Saikku, 2006). Uygulama sonucunda, 1 ton kağıt hamuru başına üretilen CO2 emisyonu 217 kg dan 150 kg ‘a düşmüştür.
Endüstriyel Simbiyozun İklim Değişikliği ile Mücadeledeki Rolü
Araştırmalar, Endüstriyel Simbiyoz uygulamasının seragazı salımlarını azaltmaya yönelik önemli yararları olduğunu ortaya koymuştur. Harris’in (2007) yaptığı araştırmada, 15 Endüstriyel Park incelenmiştir. Bunlar arasında yer alan dört Eko-Endüstriyel Parkta (Kwinana Endüstriyel Parkı, Avustralya; Forth Valley, İskoçya; Kalundborg, Danimarka ve Map Ta Phut, Tayland) sağlanan seragazı emisyon azaltımı detaylı olarak raporlanmıştır. İncelenen bu dört parktan biri olan ve 47 simbiyoz uygulamasının yer aldığı Kwinana Endüstriyel Parkı’nda (KEP) sağlanan seragazı azaltımları aşağıda özetlenmiştir.
Birleştirilmiş (kombine) ısı ve güç santralları (CHP- combined heat and power): Kwinana’da iki ısı ve güç santralı mevcuttur. 116 MW güce sahip olan ve BP petrol rafinerisinin bünyesinde yapılan CHP santralı, rafinerinin tüm buhar ihtiyacını karşılamakta ve BP için elektrik üretmekte ve aynı zamanda enerji şebekesi artan doğalgazdan faydalanmaktadır. Bu yöntemle, bölgede CO2 üretimi yılda 170.000 ton azaltılmıştır.
- Alüminyum dioksit ve gaz üreticisine karbon dioksit sağlayan kimya tesisi: Bu simbiyotik ilişkide yer alan ve alüminyum dioksit üreten Alcoa işletmesi, boksit artıklarındaki alkaliniteyi nötralize etmek için CO2 kullanmaktadır. Kullanılan bu CO2 bölgede bulunan diğer bir işletmenin atığı olarak borularla Alcao fabrikasına ulaşmakta ve böylece CO2 emisyonu yılda en az 70.000 ton azalmaktadır.
- HiSmelt Demir Tesisi: HiSmelt tesisi, daha basit ve esnek demir üretimin sağlayan doğrudan dökme teknolojisini ticari ölçekte ilk kullanan işletmedir. Kok fırınları ve cüruf tesisinde yüksek fırın kullanarak CO2, NOx ve SOx salınımında sırasıyla %20, %40 ve %90 azalma sağlanmıştır.
Kwinana Endüstriyel Simbiyoz uygulamasında taşıma/transfer uygulamaları da dahil olmak üzere yılda 464 ton CO2 emisyon azalımı sağlanabilmektedir (Block vd., 2011).
Ülkemizden Bir Uygulama: Ankara OSTİM Organize Sanayi Bölgesi
Küçük ve Orta Ölçekli İşletmeleri Geliştirme ve Destekleme İdaresi Başkanlığı’nın (KOSGEB) desteklediği “Çevre Konusunda KOSGEB Yol Haritasının Hazırlanması Projesi” bileşenlerinden bir tanesi bir Organize Sanayi Bölgesinde (OSB) Endüstriyel Simbiyoz (ES) Olanaklarının Belirlenmesi’ne yönelik bir etüt gerçekleştirilme olarak tanımlanmıştır.
Bu kapsamda ODTÜ tarafından yürütülen ve Ankara OSTİM OSB’de gerçekleştirilen bu çalışma, OSTİM ve diğer OSB’lerde daha sonra gerçekleştirilecek ES çalışmalarına yönelik bir ön değerlendirme niteliği taşımaktadır. Bu çalışmada 5000’in üzerinde işletmenin yer aldığı OSTİM OSB’de imalat yapan 812 işletmeye odaklanılmıştır. Endüstriyel sektör (NACE) ve atık kodları (ECW) bazında tasnif edilen 812 işletmenin bilgileri Endüstriyel Simbiyoz Olanak Tarama Aracı’na (ESOTA®) girilerek OSTİM’de varolan ES olanakları belirlenmiştir. Bu çıktılara göre ESOTA® çıktılarına göre OSTİM Organize Sanayi Bölgesi’nde:
- Atık değişimi bazlı 252 tane ES olanağı mevcuttur
- 84 işletme birbirleri ile atık değişim potansiyeline sahiptir.
- Bu 84 işletmenin her biri için 1-9 arası ES olanağı vardır.
- Bu işletmeler 27 farklı NACE koduna dağılmıştır.
Daha sonra OSTİM OSB’de bulunan aşağıdaki üç ES Olananağı için ön-fizibilite çalışması gerçekleştirilmiştir.
- Hurda camın tuğla imalatında kullanımı
- Kauçuk atıklarının inşaat malzemeleri imalatında kullanımı
- Atık dökümhane kumunun seramik (sıhhi ürünler) imalatında kullanımıdır.
Bu çalışma sonunda yapılacak ES uygulamaları ile hammadde ve enerji tasarrufu ile atık yönetim giderleri bazlı önemli kazanımlar sağlanabileceği ve OSTİM’in karbon ayakizinin azaltılabileceği belirlenmiştir
Kaynakça
-Block C, Van Praet B, Windels T, Vermeulen I, Dangreau G, Overmeire A, D’Hooge E, Maes T, Van Eetvelde G, and Vandecasteele C, 2011. Toward a Carbon DioxideNeutral Industrial Park A Case Study, Journal of Industrial Ecology, Vol.15 (4 ), 584- 596.
– Chertow MR, 2000. INDUSTRIAL SYMBIOSIS: Literature and Taxonomy. Annual Review of Energy and the Environment, Vol. 25(1), 13–337.
– Demirer GN, 2013. Bölgesel Kalkınma Açısından Endüstriyel Simbiyoz Yaklaşımı, Kalkınma Ajansları ve Bölge Planları için Endüstriyel Simbiyoz Çalıştayı, Kalkınma Bakanlığı, TTGV, 31 Ocak- 1 Şubat 2013, Ankara.
– Demirer G.N., 2014a. Kimya Sektörünün Kaynak Verimliliği ve Çevresel Sürdürülebilirlik Alanlarındaki Ar&Ge İhtiyaçları Raporu, “Yeşil Üretim Temiz Gelecek” Projesi, İstanbul Kimyevi Maddeler ve Mamulleri İhracatçıları Birliği (İKMİB), Nanobiz Ltd.Şti., ODTÜ, Mayıs 2014, Ankara.
– Demirer G.N., 2014b. OSTİM OSB’de Endüstriyel Simbiyoz (ES) Olanaklarının Değerlendirilmesi, Çevre Konusunda KOSGEB Yol Haritasının Hazırlanması Projesi, KOSGEB, Nanobiz Ltd.Şti., ODTÜ, Eylül 2014, Ankara.
– Diwekar U, 2005. Green process design, industrial ecology, and sustainability: A systems analysis perspective,Resources, Conservation and Recycling,Vol. 44, 215-235.
– European Commission, 2014. Report on the Results of the Public Consultation on the Green Action Plan for SMEs, 18 March 2014, Enterprise and Industry Directorate-General, SMEs and Entrepreneurship.
– Gibbs D, Deutz P, and Proctor A, 2005.Industrial Ecology and Eco-industrial Development: A Potential Paradigm for Local andRegional Development?Regional Studies, Vol. 39.2 171–183.
– Gibbs D ve Deutz P, 2007. Reflections on implementing industrial ecology through ecoindustrial park development. Journal of Cleaner Production, Vol. 15(17), sayfa. 1683-1695.
– Harper EM, Graedel TE, 2004. Industrial ecology: a teenager’s progress, Technology in Society, Vol. 26, 433-445.
– Harris S, 2007. The Potential Role of Industrial Symbiosis in Combating Global Warming, International Conference on Climate Change, 29-31 Mayıs, Hong Kong.
– Laybourn P and Lombardi RD, 2011. Industrial Symbiosis in European PolicyOverview of Recent Progress, Journal of Industrial Ecology, Vol. 16(1), 11-12.
– Massard G, Jacquat O, Wagner L, Zürcher D, 2012. International survey on eco-innovation parks – Learning’s from experiences on the spatial dimension of eco-innovation, Bundesamt für Umwelt BAFU, Swiss Confederation, 295 sayfa.
– Onita J.A., 2006. How does industrial symbiosıs influence environmental performance?, Yüksek Lisans Tezi, Linköpings Üniversitesi, İsveç.
– Saikku L., 2006. Eco-Industrial Parks, A background report for the eco-industrial park project at Rantasalmi.
– Van Berkel R, 2009. Comparability of Industrial Symbioses, Journal of Industrial Ecology,Vol. 13 (4), 483–486.