Çelik LCA: BF-BOF vs EAF rota karşılaştırması ve hurda oranı

Çelik üretiminin iki ana rotası vardır: yüksek fırın + bazik oksijen fırını (BF-BOF) ve elektrik ark fırını (EAF). Aynı son ürünü (örn. yapı çeliği IPE profil) üretseler de çevresel profilleri dramatik şekilde farklıdır. BF-BOF rotası, demir cevherini kömür/kok ile redükler — kimyasal proses CO₂ ağırlıklıdır. EAF rotası, hurdayı doğrudan eritir — elektrik enerjisine bağımlıdır. GWP farkı 2-3 kat olabilir.

BF-BOF rotası — primary steel

BF-BOF, demir cevherinden başlayan "primary" üretimdir. Kok kömürü ile demir oksit redüklenir (Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂); sonra bazik oksijen fırınında oksijen üflenerek karbon atılır ve çelik elde edilir. Tipik GWP: 1.8-2.3 ton CO₂eq/ton sıcak haddelenmiş çelik. Yakıt yoğun bir süreçtir; enerji verimliliği iyileştirmeleri %5-15 etki yapar ama temel kimyasal-emisyon açısı sıkışıktır. Hurda kullanımı %10-30 arası mümkün ama çok daha yüksek değil — fırının ısıl dengesi bozulur.

EAF rotası — secondary steel

EAF rotası hurda çeliği elektrikle eritir. Hurda + sınırlı miktarda DRI (Direct Reduced Iron) + alaşım girdileriyle yüksek-kaliteli çelik üretir. Tipik GWP: 0.5-0.8 ton CO₂eq/ton (yenilenebilir-yoğun grid varsayımıyla 0.3 kadar düşer). Tüm GWP elektrik karışımına ve hurda kalitesine bağlıdır. İskandinavya gridiyle yapılan EAF çeliği AB ortalama gridiyle yapılan BF-BOF çeliğinden 4× daha düşük GWP'ye sahiptir. Türkiye gridi 2025'te ~%45 yenilenebilir paya ulaştı; TR EAF rotası giderek rekabetçi hâle geliyor.

Hurda oranı (scrap rate)

EAF'da bile hurda oranı %100 değildir; tipik olarak %75-90 hurda + %10-25 DRI veya pig iron. Hurda kalitesi (alaşımlı vs karbon çelik, kontamine vs temiz) son ürün kalitesini belirler. Yüksek-tonajlı yapı çeliği genelde lower-grade hurdayla karşılanırken otomotiv kalitesi sıcak haddelenmiş çelik için hassasiyet daha yüksektir. EN 15804+A2 EPD'sinde hurda oranı şeffaf raporlanmalıdır — bu Modül D kredisinin temelini oluşturur.

Modül D — recycle kredisi çelikte ana fark yaratır

Çelik, geri dönüşüm oranı en yüksek malzemelerden biridir — yapısal çelik için %85-95. Bu, yaşam sonu sonrasında neredeyse tüm çeliğin yeniden eridiği anlamına gelir; Modül D bu döngüsel kazancı raporlar. worldsteel metodolojisi, Modül D kredisini "value of scrap" yaklaşımıyla hesaplar — gelecekteki ikincil üretimde virgin demir cevheri ikamesi sağlar. BF-BOF üreticisinin Modül D kredisi -%30 ila -%50 arasındadır; EAF üreticisi zaten primary değildir, Modül D küçüktür çünkü zaten hurdadan üretmiştir. Bu, "iki rota da aynı net sonuca yakınsar" demek değildir — EAF'ın önde başlangıç avantajı korunur.

Pratik EPD karar matrisi

• Yapı çeliği EPD'si — BF-BOF rotası net A1-A3 yüksek; ama Modül D ile cradle-to-cradle'da iyileşir
• EAF rotası rekabetçi — özellikle yenilenebilir-yoğun gridlerde
• Sıcak haddelenmiş çelik için worldsteel LCI metodolojisi tercih edilir
• Hurda oranı %85+ olduğunda EAF rotası BF-BOF'a karşı her senaryo da yenilir
• TR EAF rotası 2025+ için (%45+ yenilenebilir grid) hızlı kazanım sağlıyor