Sera Gazı Nedir ve Nasıl Oluşur?

Sera gazı, iklim değişikliği ve küresel ısınma gibi çevre sorunlarının en önemli sebeplerinden biridir. Bir proje ya da yatırımın çevre üzerindeki etkilerini değerlendirmek için hazırlanan ÇED Raporu (Çevresel Etki Değerlendirmesi Raporu) sürecinde sera gazı emisyonlarının analizi büyük önem taşır.

Peki, sera gazları nedir, hangi türleri vardır ve en çok hangi sektörde üretilirler?

Bu yazıda, sera gazlarının tanımından kaynaklarına, küresel ısınmaya etkisinden nasıl azaltılacağına kadar birçok bilgiye yer veriyoruz. Okumaya devam ederek hem sera gazlarının çevresel dengedeki rolünü daha iyi anlayabilir hem de emisyonların nasıl kontrol altına alınabileceğine dair fikir edinebilirsiniz.

1. Sera Gazı Nedir?

Sera gazları, yeryüzünden yansıyan güneş ışınlarının yaydığı ısıyı hapsederek sera etkisi yaratan ve atmosferdeki ısı dengesini sağlayan gazlardır. Yeryüzünün yaşanabilir bir sıcaklığa sahip olması ve küresel ısınma üzerinde doğrudan etkilidirler.

2. Sera Gazları Nelerdir?

Kyoto Sözleşmesi‘ne göre sera gazları şunlardır:

• Karbondioksit (CO₂)
• Metan (CH₄)
• Azot oksitler (N₂O) 
• Hidroflorür Karbonlar (HFC’ler)
• Perfloro Karbonlar (PFC’ler)
• Sülfürhekza Florid (SF6)

Her biri atmosferde farklı oranlarda bulunur ve ısı tutma kapasiteleri, küresel ısınma potansiyelleri ve kaynakları bakımından farklılık gösterir.

Karbondioksit (CO₂)

Karbondioksit, 2022 Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı (EPA) verilerine göre insan kaynaklı olarak atmosfere salınan sera gazları arasında %79,7’lik bir oranla en büyük paya sahiptir. Fosil yakıtların yakılması, karbondioksiti tutan ağaçların kesilmesi yoluyla ormansızlaşma ve endüstri faaliyetleri sonucunda oluşur. 

Küresel ısınma üzerinde önemli bir rol oynayan karbondioksit, atmosferde 300-1000 yıl arasında kalır ve küresel ısınma potansiyeli 1’dir. Atmosferde uzun süre kalması ve sera gazı emisyonunda %80’lik bir orana sahip olması sebebiyle küresel ısınmaya ve sera etkisine en çok neden olan gazdır. 

Metan (CH₄)

Metan, karbondioksit kadar uzun ömürlü olmasa da ısı tutma kapasitesi çok daha yüksektir. 100 yıllık bir zaman diliminde, metanın küresel ısınma potansiyeli CO₂’nin 28 katıdır. ABD verilerine göre 2022’de, insan faaliyetlerinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının %11’ini metan oluşturmuştur. 

Çöp sahaları, büyükbaş hayvancılık faaliyetleri, kömür madenciliği, petrol ve doğalgaz üretim süreçleri metanın başlıca kaynaklarıdır. Metan aynı zamanda doğal süreçlerle de salınır. Bataklıklar ve sulak alanlar, oksijensiz ortamda organik maddenin çürümesi sonucu metan üretir. 

Metanın atmosferde kalma süresi karbondioksite göre çok daha azdır. Salındıktan sonra yaklaşık 12 sene atmosferde kalır.

Azot Oksitler (N₂O) 

Azot oksitler, tarımda kullanılan gübreler ve bazı endüstriyel işlemler sonucu açığa çıkar. Atmosferde 114 yıl kalır ve küresel ısınma potansiyeli karbondioksitin tam 265 katıdır. Isı tutma kapasitesinin bu kadar yüksek olması sebebiyle iklim değişikliği ve küresel ısınma üzerinde etkisi büyüktür.

Florlu Gazlar

Hidroflorür karbonlar, perfloro karbonlar ve sülfürhekza floroidler genel olarak florlu gazlar olarak bilinir. Diğer sera gazlarından farklı olarak doğal yollarla ortaya çıkmaz. Tamamen insan faaliyetleri sonucunda oluşur. Perfloro karbonlar ve hidroflorür karbonlar, soğutma sistemlerinde, buzdolabı ve benzerlerinde kullanılırken, sülfürhekza floroidlerden elektrik üretiminde yararlanılır.

Florlu gazlar, sera gazı emisyonunda en az orana sahip sera gazı türüdür. Fakat kalıcılıkları oldukça fazladır ve küresel ısınma potansiyelleri oldukça yüksektir. Perfloro karbonlar atmosferde 2,600-5,000 yıl arasında, sülfürhekza floroidler 3,200 yıl, hidroflorür karbonlar ise 270 yıla kadar kalabilirler. Perfloro karbonların küresel ısınma potansiyeli 11,000, sülfürhekza floroidlerin 23,500, hidroflorür karbonların ise 12,400’dür.

Florlu gazların küresel ısınma potansiyellerinin, ısı tutma kapasitelerinin ve atmosferdeki kalıcılık sürelerinin bu kadar fazla olması, sera gazı emisyonundaki düşük oranlarına rağmen onları küresel ısınma üzerinde oldukça etkili gazlar yapar. 

3. Sera Gazı Emisyonu Nedir?

Sera gazı emisyonu, atmosfere salınan sera gazlarının toplam miktarını ifade eder. Bu emisyonlar:

• Doğrudan Emisyonlar: Fosil yakıt yakımı, sanayi üretimi ve tarımsal faaliyetlerden kaynaklanır.
• Dolaylı Emisyonlar: Elektrik tüketimi veya üretim için kullanılan hammaddeler sebebiyle dolaylı şekilde ortaya çıkan salınımlardır.

Sera gazı emisyonunun takibi hakkında yönetmeliklerle sera gazı emisyonu kontrol altına alınmaya çalışılmaktadır.

Doğrudan Sera Gazı Ne Demek?

Doğrudan sera gazı, bir faaliyetin süresince doğrudan atmosfere salınan sera gazlarını ifade eder. Fosil yakıt yakımı (kömür, petrol veya doğalgaz) esnasında açığa çıkan karbondioksit ya da hayvan sindirimi sırasında doğrudan atmosfere karışan metan, doğrudan sera gazı salımına örnektir. Bu tür gazlar, etkinliğin (araç kullanımı, enerji üretimi, hayvancılık vb.) hemen sonucunda atmosfere karışarak küresel ısınmaya katkıda bulunur.

Dolaylı Sera Gazı Ne Demek?

Dolaylı sera gazı, doğrudan fosil yakıt yakımıyla değil, dolaylı şekillerde atmosfere salınan gazlardır. Elektrik üretimi için yakılan kömürün CO₂’si, dolaylı sera gazı emisyonuna bir örnektir. Bir fabrika, kendi enerji ihtiyacını yenilenebilir kaynaklardan karşılamazsa, şehir şebekesinden kullandığı elektriğin fosil yakıtla üretilmiş bölümü dolaylı sera gazı salınımı sayılabilir.

4. Sera Gazlarının Kaynakları veya Sera Gazı Nasıl Oluşur?

Sera gazları doğal süreçler ve insan faaliyetleri sonucu oluşur. Doğal kaynakları arasında okyanus akıntıları, volkanik patlamalar, orman yangınları ve bitki çürümesi yer alır. İnsan kaynaklı emisyonlar ise ağırlıklı olarak enerji üretimi, ulaşım, sanayi, tarım ve atık yönetiminden kaynaklanır.

Enerji Üretimi
Kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtların yakılması, atmosfere büyük miktarda CO₂ salmaktadır. ABD verilerine göre 2022’de karbondioksit emisyonlarının %30’u elektrik üretiminden gelmiştir. Elektrik santrallerinde yakılan kömür, doğal gaz ya da petrol türü yakıtlar bu gazın en önemli kaynağıdır.

Ulaşım
Ulaşım sektörü, benzin ve dizel gibi fosil yakıtları kullanan araçlar nedeniyle CO₂ salınımında üst sıralarda yer alır. 2022’de ABD’de ulaşımdan kaynaklanan karbondioksit, toplam CO₂ emisyonlarının %35’ini oluşturmuştur. Otomobiller, kamyonlar, uçaklar, gemiler ve trenler bu emisyonların başlıca sebepleridir.

Sanayi ve Üretim Süreçleri
Sanayi sektörü; çimento, metal, kimya ve pek çok üretim süreciyle bağlantılı olarak yüksek miktarda CO₂ salmaktadır. 2022’de ABD’de sanayi kaynaklı doğrudan fosil yakıt yakımı, toplam CO₂ emisyonlarının yaklaşık %16’sına denk gelmiştir. Ayrıca bu süreçlerde kullanılan elektrik de dolaylı emisyon artışına sebep olur. Metan ve azot oksit gibi diğer gazlar da bazı üretim aşamalarında açığa çıkabilir.

Tarımsal Faaliyetler
Tarımda kullanılan azotlu gübreler azot oksit salımına neden olur. Büyükbaş hayvanların sindirim sistemleri metan üretir. Bunun yanında hayvan gübresinin oksijensiz ortamlarda parçalanması da yine metan salımını artırır. ABD’de metan emisyonlarının en büyük kaynağının tarım olduğu bilinmektedir. Hayvancılık, gübre yönetimi ve hayvanların sindirimi bu sektördeki temel metan kaynaklarıdır.

Atık Yönetimi
Çöplerdeki organik atıkların çürümesi, metan salınımını tetikler. Birçok ülkede çöp sahaları, metan emisyonlarının önemli bir kısmını oluşturur. Atık suların arıtılması da benzer şekilde metan kaynağıdır. EPA verilerine göre ABD’de çöp sahaları metan emisyonlarının en büyük üçüncü kaynağıdır.

Arazi Kullanımı ve Ormansızlaşma
Ormanlar ve bitkiler, CO₂’yi fotosentez yoluyla emer. Fakat ormansızlaşma ve arazi kullanımındaki değişimler, bu doğal dengeyi bozar. ABD’de, orman yönetiminin geliştirilmesi ve ağaçlandırma çalışmaları, 2022’de toplam emisyonların %13’ünü telafi edecek miktarda karbon yutak alanı oluşturmuştur. Ancak bu durum, küresel ölçekte ormansızlaşma devam ettikçe tam bir çözüm sunmamaktadır.

En Çok Sera Gazı Üreten Sektör Hangisidir?

Sera gazı salımına en çok katkı yapan sektörler genel olarak enerji üretimi, ulaşım, sanayi, tarım ve atık yönetimidir. Dünya genelindeki tabloya benzer biçimde, ABD verilerine göre 2022’de:

1. Ulaşım (%35 CO₂ payı): Benzin ve dizel kullanılan araçlar başlıca kaynaktır.
2. Elektrik Üretimi (%30 CO₂ payı): Fosil yakıt yakan santraller büyük etki yaratır.
3. Sanayi (%16 CO₂ payı): Çimento, metal ve kimya üretimi önemli bir kısmı oluşturur.
4. Tarım (Metan ve N₂O ağırlıklı): Büyükbaş hayvancılık, gübre kullanımı ve toprak işleme faaliyetleri.
5. Atık Yönetimi: Çöp sahaları ve atık sular, metan kaynağıdır.

Bu sektörlerin tümü, sera gazı emisyonlarını kontrol altına almak için özel stratejiler gerektirir. Ulaşımda fosil yakıt kullanımını azaltmak için elektrikli araçlar teşvik edilip, sanayide enerjiyi daha verimli kullanacak teknolojilerin uygulanması gündeme gelebilir.

5. Sera Gazlarının Olumsuz ve Olumlu Etkileri

Olumsuz Etkiler

1. Küresel Isınma: Sera gazlarının aşırı artışı, dünya çapında sıcaklık artışına yol açar. Isı dalgaları, kuraklık ve ani hava olayları yaygınlaşır.
2. İklim Değişikliği: Yağış rejimleri değişir. Bazı bölgeler sık sık sellerle boğuşurken, bazıları kuraklık yaşar.
3. Deniz Seviyesi Yükselmesi: Buzullar erir. Kıyı bölgeleri ve adalar, sular altında kalma tehlikesiyle yüz yüze gelir.
4. Ekosistem Bozulması: Bitki ve hayvan türlerinin yaşam alanları daralır. Türlerin nesli tükenme riski artar.

Olumlu Etkiler

1. Dünya’nın Isısını Korur: Sera gazları tamamen yok olsaydı, gezegenimiz çok daha soğuk olurdu. Yaşam koşulları büyük ölçüde olumsuz etkilenirdi.
2. Tarım Üretimine Yönelik Fırsatlar: Bazı soğuk iklime sahip bölgelerde daha uzun yetişme sezonu oluşabilir. Ancak bu faydalar bölgesel ve sınırlıdır.

Sera Gazlarının Küresel Isınma Üzerindeki Etkisi

Artan sera gazı yoğunluğu, Dünya’nın ortalama sıcaklığını yükseltir. Bu değişimin başlıca belirtileri şunlardır:

1. Buzulların Erimesi: Kutuplardaki ve dağlardaki buzullar çekilir. Deniz seviyesi yükseldikçe kıyı bölgeleri için risk artar.
2. Okyanus Asitlenmesi: Yüksek CO₂ seviyeleri, deniz suyunun pH dengesini değiştirir. Bu durum mercan resifleri gibi pek çok deniz canlısını olumsuz etkiler.
3. Ekstrem Hava Olayları: Fırtınalar, kasırgalar ve sellerde artış görülür. Kuraklık ve orman yangınları da sıklaşır.
4. Tarım Üzerindeki Belirsizlikler: Sıcaklık ve yağıştaki dalgalanmalar, tarım arazilerinin verimini etkiler. Bazı bölgeler avantajlı hale gelirken, çoğu yerde kayıplar yaşanır.

Tüm bu etkiler, ekosistemlerden ekonomiye kadar geniş bir yelpazede hissedilir. Bilim insanları, sera gazı emisyonları azalmazsa bu sorunların daha da ağırlaşacağını belirtmektedir.

6. Sera Gazı Emisyonları Nasıl Azaltılır?

Sera gazı salımını düşürmek, küresel ısınmayı yavaşlatmak için büyük önem taşır. Aşağıda hem CO₂ hem de metan gibi temel sera gazlarını azaltmaya yönelik yaklaşımlar yer almaktadır.

1. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarına Geçiş
   Güneş, rüzgar, hidroelektrik ve jeotermal enerji kullanımı arttıkça fosil yakıtlara olan bağımlılık azalır. Bu da CO₂ salımını düşürür. Enerji sektöründe yapılan dönüşümler, toplam sera gazı emisyonlarını önemli ölçüde azaltır. ABD’de elektrik üretiminde kömür yerine doğal gaz veya yenilenebilir kaynakların kullanılması CO₂ emisyonlarını düşürmektedir. Yenilenebilir enerjinin payını artırmak, uzun vadede karbon ayak izini ciddi oranda azaltacaktır.
2. Enerji Verimliliği
   Binalarda daha iyi yalıtım yapılması, daha az enerji tüketen ev aletlerinin kullanımı ve verimli ulaşım araçları tercih edilmesi, CO₂ salımını azaltmanın etkili yollarındandır. Enerji tasarruflu ampuller, verimli ısıtma-soğutma sistemleri ve yakıt verimliliği yüksek araçlar, hem bireysel hem de toplumsal ölçekte fark yaratır. ABD’de yakıt ekonomisi standartlarının yükselmesi, ulaşım kaynaklı emisyon artışını bir nebze yavaşlatmıştır.
3. Ormanların Korunması ve Ağaçlandırma
   Ormanlar, karbon depolama kapasitesiyle doğal bir yutak görevi görür. Ağaç kesimi kontrol altına alınmazsa CO₂ artışı hızlanır. Yeni orman alanları oluşturmak, mevcut ormanları korumak ve sürdürülebilir orman yönetimi uygulamak CO₂ dengesini iyileştirir. ABD verilerine göre ormanlar ve diğer bitki örtüsü, 2022’de toplam emisyonların %13’ünü dengelemiştir. Bu oranın korunması ve artırılması, iklim değişikliğiyle mücadelede önemlidir.
4. Sürdürülebilir Tarım Uygulamaları
   Hayvanların sindiriminden kaynaklanan metan emisyonunu azaltmak için yemlerin içerikleri değiştirilebilir. Gübre yönetimi, atıkların açıkta bekletilmesi yerine metan yakalama teknolojileriyle birleştirilebilir. Biyogaz tesislerinde hayvan gübresi işlenerek enerji elde edilebilir. Bu yöntem, bir yandan metan salımını düşürürken diğer yandan yenilenebilir enerji üretimine katkı sunar.
5. Atık Yönetimi ve Geri Dönüşüm
   Çöp sahalarında metan oluşumunu azaltmak için geri dönüşüm ve kompostlama oranları artırılabilir. Metan zaten oluşuyorsa, bu gaz toplanarak enerji üretiminde kullanılabilir. ABD’de çöp sahaları, metan emisyonlarının üçüncü büyük kaynağıdır. Dolayısıyla çöp sahalarında gaz yakalama sistemlerinin kurulması ve atıkların ayrıştırılması metan salımını azaltmada oldukça etkilidir.
6. Karbon Yakalama ve Depolama (CCS)
   CCS teknolojisi, fosil yakıtların yakılmasıyla açığa çıkan CO₂’yi bacalardan çekip depolamayı amaçlar. Bu teknolojiyle CO₂, yer altındaki uygun jeolojik oluşumlara enjekte edilerek uzun süreli saklanabilir. Kömür veya doğal gazla çalışan elektrik santrallerinde CCS uygulanması, toplam salımı belirgin ölçüde düşürebilir. Bu sistem hâlâ maliyetli olabilse de geliştikçe daha yaygın hale gelme potansiyeli taşır.
7. Yakıt Türlerinin Değiştirilmesi
   Kömür yerine doğal gaz kullanımı, belli ölçüde CO₂ azalmasına katkıda bulunur. Ancak en ideal yol, tamamen düşük karbonlu veya karbon nötr yakıtlara yönelmektir. Biyoyakıtlar, hidrojen ve benzeri alternatif enerji kaynakları gündemdedir. Bu dönüşüm, ulaşım dahil pek çok sektörde fosil yakıt kaynaklı emisyonları aşağı çekmeye yardımcı olabilir.

Sera Gazı Emisyonlarının Azaltılması İçin Yapılan Çalışmalar

Sera gazının azaltılması için yapılan çalışmalar birçok alanda sürmektedir. Hükümetler arası anlaşmalar, karbon ticaret sistemleri ve temiz enerji yatırımları ilk akla gelen çalıma örnekleridir. Ayrıca bireysel olarak da enerji tasarrufu yapmak, atık miktarını azaltmak ve toplu taşıma kullanmak gibi adımlar atılabilir.

Sera gazı emisyonunun azaltılmasına yönelik çalışmaların bazı örnekleri şunlardır:

• Paris Anlaşması: Küresel sıcaklık artışını 2°C’nin altında tutmayı hedefler.
• Karbon Vergisi: Emisyon yapan sektörlere ekonomik yük getirerek sera gazı salımını azaltmayı amaçlar.
• Teknolojik Gelişmeler: Yenilenebilir enerji depolama, elektrikli araçlar ve karbon yakalama teknolojileri üzerinde çalışılır.

İlgili Gönderiler

Su Döngüsü Nedir ve Neden Önemlidir?

Sürdürülebilirlik Ne Demek?

Çevre Temizliği ile İlgili Konuşma: Farkındalık Yaratmak