Geri kazanım hesaplama: önlenen CO₂e ve enerji nasıl bulunur?

Geri kazanım hesaplama, toplanan bir atık akımının geri dönüşüme gitmesiyle önlenen sera gazı emisyonunu ve birincil enerji tüketimini sayısallaştıran yöntemdir. Sonuç, atık üreticisinin envanterine girmeyen ama beyan edilebilen bir kredidir: geri kazanılan her kilogram, aynı ürünün bakir hammaddeden üretilmesini önler. Hesabın özü bir karşı-olgusal karşılaştırmadır — “bu malzeme geri kazanılmasaydı ne olurdu?” sorusuna ecoinvent gibi bir arka plan veri tabanıyla cevap verilir. Bu yazı formülü, dört girdisini ve göstergeleri adım adım açıklar; sonunda 100 tonluk bir PET örneği ve en sık yapılan hatalar var.

Karşı-olgusal mantık: kredi neyin farkıdır?

Geri kazanım kredisi iki rotanın farkıdır: ikame edilen birincil üretim ile gerçekleşen ikincil üretim. Birincil rota, aynı işlevi gören ürünün bakir hammaddeden üretilmesidir — PET için petrol türevi monomerlerden granül, çelik için cevherden konvertör çeliği. İkincil rota, toplanan atığın ayıklanıp işlenerek aynı ürüne dönüştürülmesidir. Geri kazanım hiçbir zaman “bedava” değildir: ayıklama, yıkama, öğütme, yeniden ergitme ve nakliye kendi yükünü taşır. Kredi, kaçınılan birincil yük ile katlanılan geri kazanım yükü arasındaki boşluktur; bu boşluk kapanırsa, hatta tersine dönerse, kredi sıfırlanır ya da negatif çıkar.

Bu mantık EN 15804+A2'nin Modül D'sine akrabadır ama aynı şey değildir. Modül D, bir ürünün yaşam sonunda sağlayacağı potansiyel faydayı ürün EPD'sinde raporlar. Geri kazanım bilançosu ise atığı üreten kuruluşun bakış açısından, belirli bir dönemde fiilen toplanıp geri kazanıma gönderilen tonajın faydasını hesaplar. Bakış açısı ürün değil, tesis veya kurumdur; zaman dilimi varsayımsal bir yaşam sonu değil, geçen yıldır.

Formül: kuru kütle × verim × ikame × faktör farkı

Akım başına önlenen etki tek bir çarpımla bulunur: kredi = kuru kütle × verim × ikame oranı × (birincil faktör − ikincil faktör). Formül GWP için de, birincil enerji için de aynıdır; yalnızca faktörlerin birimi değişir — ilkinde kg CO₂e/kg ürün, ikincisinde MJ/kg ürün. Dört girdinin her biri ayrı bir yargı kararı içerir ve hesabın kalitesi en zayıf girdiyle sınırlıdır. Çarpımın sırası önemli değildir, ama hangi kütleye hangi faktörün uygulandığı önemlidir: faktörler ikincil ürünün kilogramı başına tanımlanır, atığın kilogramı başına değil. Verim, atık kütlesini ürün kütlesine çeviren köprüdür.

• Kuru kütle — toplanan tonajdan nem ve yabancı madde düşülmüş net malzeme; kantar fişi ıslak kütle verir, formül kuru kütle ister
• Verim — 1 kg toplanan atıktan kaç kg ikincil ürün çıktığı; PET için 0,823, alüminyum hurdası için 0,991 gibi katalog değerleri
• İkame oranı — 1 kg ikincil ürünün kaç kg birincil ürünün yerine geçtiği; kalite eşdeğerse 1,0, kalite düşüyorsa (downcycling) 1'in altı
• Birincil faktör — ikame edilen bakir ürünün beşikten kapıya etkisi; ecoinvent'te “PET granulate, bottle grade | GLO” gibi bir market aktivitesi
• İkincil faktör — geri kazanım rotasının etkisi; “PET granulate, bottle grade, recycled | GLO” gibi ayıklama-yıkama-ekstrüzyonu içeren aktivite

Dört girdi tek tek

Kuru kütle ve nem düzeltmesi

Atık verisi neredeyse her zaman ıslak kütle olarak gelir: kantar, konteynerin toplam ağırlığını tartar. Kâğıt ve karton yüzde 8–15, organik atık yüzde 60–80 nem taşıyabilir; plastik ve metalde nem düşüktür ama etiket, kapak ve kalıntı gibi yabancı maddeler vardır. Nem ve yabancı madde düşülmeden faktör uygulanırsa kredi sistematik olarak şişer. Pratik yol, akım bazında bir nem yüzdesi kaydetmek ve hesabı kuru kütle üzerinden kurmaktır; kayıt yoksa muhafazakâr bir varsayım (daha yüksek nem) seçilir ve varsayım raporda yazılır.

Verim: atıktan ürüne

Verim, geri kazanım prosesinin kayıp oranını yansıtır. ecoinvent'te bir ikincil ürün aktivitesinin girdi tarafında “kaç kg atık girdi gerekli” bilgisi vardır: PET için 1 kg geri dönüştürülmüş granül 1,215 kg ayıklanmış atık PET ister, yani verim 1/1,215 = 0,823'tür. Bu oran malzemeye göre büyük fark gösterir — alüminyumda ergitme kaybı küçüktür (0,991), tüketici sonrası ahşapta kuru kütle bazında 0,80 civarıdır. Verim 1'i aşamaz; aşan bir değer ya nem düzeltmesinin yapılmadığını ya da kütle biriminin karıştığını gösterir.

İkame oranı: kalite sorusu

İkame oranı, ikincil ürünün pazarda gerçekten neyin yerine geçtiğini söyler. Şişeden şişeye PET veya hurdadan aynı alaşıma alüminyum için 1,0 savunulabilir. Karışık plastikten üretilen bahçe mobilyası ahşabın yerine geçiyorsa, doğru birincil faktör bakir plastik değil ahşaptır ve oran tartışmalıdır. Kalite düşüşü (downcycling) varsa oran 1'in altına iner; 1'in üstü ancak belgelenmiş bir gerekçeyle — örneğin ikincil ürünün daha az malzemeyle aynı işlevi görmesi — kabul edilir. Belirsizlik en çok bu girdide toplanır ve duyarlılık analizi ilk burada yapılmalıdır.

Faktörler: hangi aktivite, hangi coğrafya

Birincil ve ikincil faktörler ecoinvent'ten çekilir ve iki aktivite birbirine gerçekten karşılık gelmelidir: aynı ürün, aynı birim, karşılaştırılabilir kalite sınıfı. Coğrafya seçimi ikinci karardır — birincil ürün küresel pazardan geliyorsa GLO veya RER market aktivitesi, ikincil ürün yerel tesiste üretiliyorsa o bölgeye en yakın veri seti. Elektrik yoğun rotalarda (çelik EAF, alüminyum ergitme) şebeke faktörü sonucu belirgin biçimde değiştirir; ikincil faktörün hedef ülkenin şebekesine göre düzeltilmesi gerekir. Sistem modeli olarak cut-off tercih edilir: ikincil malzeme girdisi tarihsel yükten arındırılmış gelir, böylece kredi çifte sayılmaz.

Göstergeler: GWP100 ve yenilenemeyen birincil enerji

Bir geri kazanım bilançosunda iki başlık göstergesi yeterlidir ve ikisinin de tanımı sabitlenmelidir. İklim için IPCC 2021 GWP100, biyojenik CO₂ hariç varyant kullanılır; böylece kâğıt ve ahşapta ormandan alınıp atıkla geri verilen biyojenik karbon kredi gibi görünmez. Enerji için CED (kümülatif enerji talebi) yenilenemeyen, üst ısıl değer bazlı gösterge seçilir. Toplam CED başlık rakamı olarak kullanılmamalıdır: odunun kendi biyokütle enerjisi toplam CED'e girer ve ahşap geri kazanımının enerji tasarrufunu olduğundan kat kat büyük gösterir. Raporda enerji başlığı her zaman yenilenemeyen CED'dir ve bu tercih bir dipnotla açıklanır.

Sayısal örnek: 100 ton PET

Bir tesis yılda 100 ton ayıklanmış PET şişeyi lisanslı bir geri dönüşümcüye gönderiyor. Kuru kütle 100.000 kg (etiket ve kapak ayıklama sonrası), verim 0,823, ikame 1,0 (şişeden şişeye kalite). ecoinvent 3.12 cut-off temelli birincil ve ikincil faktörler arasındaki fark, tesise ve şebekeye göre değişmekle birlikte, PET için yaklaşık 1,8–2,4 kg CO₂e/kg granül aralığındadır; orta değer 2,0 alınsın. Kredi = 100.000 × 0,823 × 1,0 × 2,0 = 164.600 kg, yani yaklaşık 165 t CO₂e (aralıkla 148–198 t). Enerji için faktör farkı yaklaşık 50 MJ/kg alınırsa: 100.000 × 0,823 × 50 = 4.115.000 MJ ≈ 4.100 GJ ≈ 1.140 MWh yenilenemeyen birincil enerji. Raporda her iki rakam aralığıyla ve aktivite künyesiyle birlikte verilir.

Örnekten çıkan ders, sonucun büyüklüğünden çok hassasiyetin nerede olduğudur: faktör farkı yüzde 20 oynayınca kredi de yüzde 20 oynar; verim 0,823 yerine 0,75 alınırsa kredi yüzde 9 düşer; ikame 0,8'e çekilirse yüzde 20 düşer. Üç girdinin birlikte kötümser ucu, kredinin yarıya inmesi demektir. Bu yüzden tek bir rakam yerine baz senaryo artı aralık raporlanır.

Sık yapılan hatalar

• Islak kütleye faktör uygulamak — kâğıt ve organik akımlarda krediyi yüzde 10–70 şişirir
• Birincil faktörü atığın kilogramına uygulamak — verim atlanır, kayıp yok sayılır
• Aynı akıma hem malzeme hem enerji geri kazanımı kredisi vermek — çifte sayım
• Toplam CED'i başlık yapmak — kâğıt ve ahşapta biyokütle enerjisi tasarruf gibi görünür
• Birincil aktivitede GLO, ikincilde yerel şebeke kullanıp elektrik farkını düzeltmemek
• Kredi ile azaltımı karıştırmak — önlenen emisyon, kuruluşun kendi envanterinden düşülemez