Hızla gelişen dünyada sanayileşmeyle beraber pek çok faaliyet CO2 salımını artırarak karbon döngüsünü etkilemiştir. Elektrik üretim tesisleri, petrokimya tesisleri, çimento üretim tesisleri, taşıtlardan kaynaklanan salınımlar, endüstriyel süreçler ve tarımsal uygulamalardan kaynaklı olarak CO2 üretilmekte ve atmosfere salınmaktadır. Atmosfere salınan CO₂’nin belirli bir bölümü okyanuslar, bitki örtüsü ve toprak gibi doğal karbon yutakları tarafından tutulmaktadır. Fakat artan emisyon seviyeleri bu sistemlerin karbon tutma kapasitesini aşarak CO₂’nin atmosferde birikmesine yol açmaktadır.
“Karbon tutma” kavramı, atmosferik karbondioksiti yakalama ve depolama işlemini ifade etmektedir. Bu yaklaşım, atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltarak küresel iklim değişikliğini önlemeye yönelik kullanılan yöntemlerinden biridir.
Karbon yakalama ve depolama, enerji ve sanayi sektörlerine uygulanabilecek karbonsuzlaştırma yaklaşımı sağlayan bir teknolojidir. Bu teknoloji, kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtlara dayalı süreçler sırasında oluşan CO₂ gazının ayrıştırılarak yakalanmasını içermektedir.
Karbon giderim teknolojileri arasında Geliştirilmiş Kaya Ayrışması (ERW), Biyokömür (Biochar), Doğrudan Havadan Karbon Yakalama ve Depolama (DACCS), Biyoenerji ile Karbon Yakalama ve Depolama (BECCS) ve Doğrudan Okyanustan Karbon Giderimi yöntemleri bulunmaktadır.
Bu yazıda Avrupa Komisyonu tarafından hazırlanan Kalıcı Karbon Giderimleri Standardında yer alan Doğrudan Havadan Karbon Yakalama ve Depolama (DACCS), Karbon Depolamalı Biyojenik Emisyon Yakalama (BioCCS) ve Biyokömür (Biochar) ile Karbon Giderim yöntemleri incelenecektir.
1.Doğrudan Havadan Yakalama (Direct Air Capture)
Doğrudan hava yakalama (Direct Air Capture – DAC), atmosferdeki ortam havasından CO₂’yi yakalamaya yönelik kimyasal bir süreçtir. Yakalanan CO₂ yeraltında depolanabilir (doğrudan havadan karbon yakalama ve depolama – DACCS) ya da ürünlerde kullanılabilir (doğrudan havadan karbon yakalama ve kullanım – DACCU).
Doğrudan havadan karbon yakalama ve depolama (DACCS), geleneksel karbon yakalama ve depolama (CCS) ile taşıma ve depolama bileşenleri ayı iken; yakalama aşaması bakımından farklıdır.
CO₂ iyi karışmış bir sera gazı (GHG) olduğundan, DACCS tesisleri görece esnek biçimde konumlandırılabilir; ancak bu esneklik düşük karbonlu enerji kaynaklarının ve uygun depolama sahalarının mevcudiyeti ile sınırlıdır.
CO₂’nin yakalanması üç temel adımdan oluşur:
(i) havayla temas ettirme,
(ii) sıvı ya da katı bir sorbent veya sıvı bir çözücü üzerinde yakalama,
(iii) çözücünün ya da sorbentin ısı, nem ve/veya basınç yoluyla rejenerasyonu (yenilenmesi).
Yakalama sonrasında CO₂ akışı yeraltında depolanabilir ya da başka bir üründe kullanılabilir. Depolama süresi önemli bir husustur; jeolojik rezervuarlar veya mineralizasyon yoluyla depolama, karbonun 1000 yıldan daha uzun süre atmosferden uzak tutulmasını sağlar. Doğrudan havadan karbon yakalama ve kullanım (DACCU) yoluyla giderimin süresi ise ilgili ürünlerin kullanım ömrüne bağlı olarak değişir; sentetik yakıtlar için haftalar veya aylar düzeyinde olabilirken, yapı malzemelerinde yüzyıllar veya daha uzun süreli olabilir.
Şekil 1.CO2‘nin havadan doğrudan yakalanması, kullanımı ve depolanması süreci şeması (Sodiq, A. et al. 2022)
DACCS ve DACCU seçeneklerinin verimliliği ile çevresel etkileri, kullanılan enerjinin (elektrik ve ısı) karbon yoğunluğuna ve diğer yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA) unsurlarına bağlıdır. Bir diğer kritik husus, DACCS’in tüm yaşam döngüsü boyunca sağladığı net CO₂ giderim miktarıdır. Yapılan çalışmalar, mevcut tedarik zincirleri ve bazı güncel enerji karışımları altında dahi DACCS sistemlerinin yaşam döngüsü net emisyonlarının negatif olabileceğini göstermektedir. Bu bağlamda, enerji kaynaklarının sera gazı yoğunluğu belirleyici bir faktördür.
Bu yöntemin potansiyeline ilişkin daha sistematik analizlere ihtiyaç vardır; özellikle ulusal ve bölgesel düzeyde, düşük karbonlu ısı ve elektrik gereksinimleri, su ve malzeme talebi, jeolojik depolama olanaklarının mevcudiyeti ve güneş ya da rüzgâr gibi düşük yoğunluklu enerji kaynaklarının kullanımı durumunda arazi ihtiyacı gibi unsurların dikkate alınması gerekmektedir.
Örnek uygulama
İzlanda’da yer alan doğrudan havadan CO2 yakalama teknolojisiyle CO2 giderimi sağlayan Orca yılda yaklaşık 4.000 ton kalıcı CO2 giderimi sağlamaktadır (Climeworks, 2026).
2.Biyojenik Emisyon Yakalama ve Depolama (Bio-CCS)
Bio-CCS, biyojenik kaynaklardan (biyokütleden) kaynaklanan CO₂’nin yakalanması ve depolanması anlamına gelir. Biyokütle büyüme sürecinde fotosentez yoluyla atmosferden CO₂ bağladığı için yenilenebilir ve karbon nötr bir ham madde olarak kabul edilir.
Biyojenik ham maddenin dönüştürülmesi sırasında açığa çıkan karbondioksit kalıcı olarak jeolojik bir formasyonda depolandığında, net sera gazı etkisi negatif hale gelir. Bunun nedeni, kullanılan biyokütlenin yerine yeni biyokütlenin yetişmesiyle ham maddenin yenilenmesidir.
Bio-CCS teknolojileri ve uygulama alanları, biyoenerji ile karbon yakalama ve depolama BECCS (BECCS) teriminden farklı olarak, yalnızca enerji sektörünü değil, biyokütle kullanan tüm sektörleri kapsar.
Literatürde yaygın olarak BECCS terimi geçmektedir. BECCS, biyokütlenin enerji üretiminde kullanılması ile karbon yakalama ve depolamayı (CCS) birleştirerek biyojenik karbonun jeolojik olarak yakalanıp depolanmasını sağlar. İşleyiş mantığı BioCCS ile aynı olsa da BECCS teknolojileri ticari ve operasyonel açıdan çok daha yaygın bir kullanım alanına sahiptir.
Örnek Uygulama
2028 yılında tam kapasite ile operasyonel işleyişe başlaması planlanan Stockholm Exergi Värtaverket BECCS tesisi, biyokütleden ısı ve enerji üretimi yapılırken açığa çıkan CO2’nin yakalanıp Kuzey Denizi’nde jeolojik depolanmasını sağlayan bir tesis inşa edecektir ve tesisin yılda yaklaşık 800.000 ton kalıcı CO2 depolama yapacağı öngörülmektedir (Stockholm Exergi, 2026).
Şekil 2.Stockholm Exergi BECCS Akış Diyagramı (Stockholm Exergi,2026)
3.Biyokömür ile CO2 Giderimi
Biyokömür (biochar) son zamanlarda karbon yakalama ve kalıcı depolama için uygun bir yaklaşım olarak önemli ölçüde kabul görmüştür ve gelecek vaat eden negatif emisyon teknolojilerinden biri olarak kabul edilmektedir. Biyokömür üretiminde başlıca ham maddeler; hayvan gübresi, tarımsal ve ormansal kalıntılar, endüstriyel biyolojik atıklar ile denizel ve sucul organizmalardır. Biyokütleden enerji elde etmek için biyokimyasal ve termokimyasal yollar uygulanabilmektedir. Biyokimyasal dönüşüm yöntemlerinin verim sınırlamaları nedeniyle, termokimyasal dönüşümün kullanılması daha yaygındır.
Termokimyasal süreç; yavaş piroliz, hızlı piroliz, orta piroliz, flaş piroliz ve gazifikasyon olarak sınıflandırılabilir. Bu süreçlerin tamamı, farklı işletme parametrelerinde ve farklı biyokütle ham maddelerinden, fiziksel ve kimyasal özellikleri değişkenlik gösteren biyokömür üretmektedir.
Şekil 3.Biyokömür Üretim Şeması: (a)piroliz işlemi; (b)torrefaksiyon (Thengane, S., & Bandyopadhyay, S., 2020)
Kullanılan ham maddeye bağlı olarak 1 ton biyokömür başına 2,1-4,8 ton CO2’nin giderilebileceği tahmin edilmektedir.
Yakalama ve depolamanın faydalı etkisine ek olarak atmosferden CO2‘nin uzaklaştırılmasının yanı sıra, literatürde biyokömürün CH4 ve N2O gibi diğer sera gazı emisyonları üzerinde de etkisi olduğuna dair kanıtlar giderek artmaktadır.
Örnek Uygulama
Uygulama örneği olarak Bolivya’da biyokömür ile karbon giderimi sağlayan dünyanın en büyük biyokömür üretim tesisi bulunmaktadır. İki tesisiyle yılda 260.000 ton CO₂ giderimi gerçekleştiren kuruluş, 2027 yılına kadar beş tesisle yıllık 1.000.000 ton CO₂ giderimi kapasitesine hızla ulaşmayı hedeflemektedir (Exomad Green, 2026).
Yağmur Davutoğlu
Çevre Mühendisi
Kaynakça
Arasto, A., Onarheim, K., Tsupari, E., & Kärki, J. (tarih yok). Bio-CCS: feasibility comparison of large scale carbon-negative solutions. Energy Procedia(63 ( 2014 ) 6756 – 6769). doi:10.1016/j.egypro.2014.11.711 (Erişim tarihi:10.03.2026)
Fawzy, S., Osman, A., Doran, J., & Rooney, D. (2020). Strategies for mitigation of climate change: a review. Environmental Chemistry Letters(18:2069-2094). doi:https://doi.org/10.1007/s10311-020-01059-w (Erişim tarihi:10.03.2026)
Guo, S., Wang, Y., Wang, L., Sun, Y., & Liu, L. (tarih yok). Recent advances in biochar-based adsorbents for CO2 capture. Carbon Capture Science & Technology 4((2022) 100059). doi:https://doi.org/10.1016/j.ccst.2022.100059 (Erişim tarihi:10.03.2026)
Sodiq, A., Abdullatif, Y., Aissa, B., Ostovar, A., Nassar, N., El-Naas, M., & Amhamed, A. (2022, Aralık 21). A review on progress made in direct air capture of CO2. Environmental Technology & Innovation. doi:https://doi.org/10.1016/j.eti.2022.102991 (Erişim tarihi:10.03.2026)
Taban, R. (2024). JEOTASARIM YÖNTEMİ KULLANILARAK KARBON DENGELEME ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA: HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ BEYTEPE YERLEŞKESİ. Ankara Üniversitesi, Peyzaj Mimarlığı Anabilim dalı. Fen Bilimleri Enstitüsü . (Erişim tarihi:10.03.2026)
Thengane, S., & Bandyopadhyay, S. (tarih yok). Biochar mines: Panacea to climate change and energy crisis? Clean Technologies and Environmental Policy (2020)(22:5–10). (Erişim tarihi:10.03.2026)
Babiker, M., G. Berndes, K. Blok, B. Cohen, A. Cowie, O. Geden, V. Ginzburg, A. Leip, P. Smith, M. Sugiyama, F. Yamba, 2022: Cross-sectoral perspectives. In IPCC, 2022: Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [P.R. Shukla, J. Skea, R. Slade, A. Al Khourdajie, R. van Diemen, D. McCollum, M. Pathak, S. Some, P. Vyas, R. Fradera, M. Belkacemi,A. Hasija, G. Lisboa, S. Luz, J. Malley, (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. doi: 10.1017/9781009157926.005 (Erişim tarihi:9.03.2026)
Avrupa Birliği Kalıcı Karbondioksit Giderim Faaliyetlerinin Sertifikalandırılmasına İlişkin Metodolojiler. https://climate.ec.europa.eu/document/download/96845e08-0311-45b4-b6c0-7040e31d9cd0_en?filename=C_2026_553_1_EN_ACT_part1_v5.pdf (Erişim tarihi:12.03.2026)
Stockholm Exergi. (2026). Stockholm Exergi to Build One of the World’s Largest Facilities for Removing Carbon Dioxide from the Atmosphere. https://www.stockholmexergi.se/en/beccs/ (Erişim tarihi: 10.03.2026).
Climeworks. (2026). Orca: the first large-scale plant. https://climeworks.com/plant-orca. (Erişim tarihi: 10.03.2026).
Exomad Green. (2026). The World´s Largest Biochar Carbon Removal Project. https://www.exomadgreen.com/ (Erişim tarihi: 10.03.2026).