Merhaba! +bir buçuk‘un dokuzuncu Pazar bültenine hoş geldiniz.

Bu hafta iklim krizine yönelik malzeme bilimi çözümleri üzerine iki dosya ile başıyoruz. Gündeme kısa bir göz attıktan sonra, ETS’nin elektrik fiyatlarını nasıl etkilediğini masaya yatırıyoruz. ETS’de emisyonun sabit bir fiyatının olmaması, elektrik fiyatlamasına bir fırsat maliyetinin de dahil edilmesine; dolayısıyla ETS bedelinden daha yüksek bir fiyat artışına yol açıyor.

Lafı uzatmadan gelin detaylara birlikte bakalım.

---

Öne çıkan dosyalar

🔋⚡ Elektrikli araçların menzil problemini çözecek teknolojiler yakın zamanda ticarileşebilir

Cambridge Üniversitesi’nden çıkan Molyon adında bir girişim, Li-iyon pillere kıyasla daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip Li-S (lityum-kükürt) teknolojisi üzerinde çalışıyor. Enerji yoğunluğunun yüksek olması, bu teknolojinin özellikle menzil kaygısının ön planda olduğu elektrikli araçlar için uygun bir alternatif olmasını sağlayabilir. Molyon’un kurucu ortağı Dr. İsmail Sami’ye göre, Li-S pillerin kobalt gibi kritik elementlere gereksinim duymaması nedeniyle, bu teknoloji Li-iyon pillere kıyasla tedarik sıkıntılarına karşı daha dayanıklı.

Li-S piller aslında yeni bir teknoloji değil: 1960’lı yıllardan beri biliniyor. Ancak kükürtün katot içinde tepkimeye girmeden stabilize edilmesi sağlanamadığı için, bu teknolojinin ticarileşebilmesi mümkün olmadı. Yüksek potansiyeli nedeniyle Li-S piller akademide de ilgi görüyor. Yakın bir geçmişte, Çin’den de bu konuda bazı çalışmalar görmüştük: Bu çalışmada, düşük yoğunluklu inorganik katı elektrolitler (Li₃PS₄-2LiBH₄) kullanılarak üretilen katı hâl Li-S pillerinin teorik 2600 Wh/kg enerji yoğunluk potansiyeline sahip oldukları raporlanmıştı. (Kıyaslama için: günümüzde araçlarda kullanılan sıvı elektrolitli Li-iyon pillerin enerji yoğunluğu 150 – 300 Wh/kg civarında.)

Molyon’un üzerinde çalıştığı pil teknolojisinin enerji yoğunluğuna dair kamuya açık net bir veri bulunmuyor. Girişimin geliştirdiği teknolojinin kritik bileşeni, yaygın bir şekilde bulunan MoS₂‘ye dayanıyor: Doğada bulunduğu haliyle yarı iletken özellik sergileyen MoS₂‘nin iletkene dönüştürüldükten sonra pil içindeki katotta kullanılması, Dr. Sami’nin beyanına göre uzun süredir çözülemeyen kükürt stabilizasyonu problemini çözüyor.

Molyon, aldığı 4,6 milyon dolarlık tohum yatırım ile bu teknolojiyi ticari ölçeğe taşımaya çalışacak.

⚗️ Sera gazlarını döngüsel ekonominin bir girdisi haline getirebilir miyiz?

Birleşik Krallık, Ulusal Katkı Beyanını (NDC) geçtiğimiz Kasım ayında güncellemiş ve 2035 senesindeki emisyonlarını 1990 seviyesine kıyasla %81 azaltacağını taahhüt etmişti. Bu taahhütlerin elbette bazı somut planlara dayanıyor olması gerekiyor. Bültenlerde birçok defa dile getirdiğim gibi, bu konuda çoğu zaman bir teknoloji darboğazı ile karşı karşıya kalıyoruz. Cambridge menşeili Levidian adlı bir girişim, bu darboğazların nasıl çözülebileceğine dair güzel bir örnek diye düşünüyorum.

Metan (CH4), karbon dioksitten sonra atmosferde en yoğun bulunan; karbon dioksite kıyasla daha yüksek ısı hapsetme kapasitesine sahip olması nedeniyle küresel ısınma üzerinde önemli bir etkisi olan bir sera gazı. Levidian, mikrodalga ile metan moleküllerini yapı taşlarına (karbon ve hidrojen) ayıran bir proses üzerinde çalışıyor: Elde edilen hidrojen, sanayinin ihtiyaçlarını karşılamak için bir ürün haline gelirken, hidrojenden ayrılan karbon ise grafen formunda elde edilebiliyor. Grafen, karbon atomlarının balpeteği örgüsünde sıralandıkları, bir atom kalınlığındaki yapının adı. Bugüne kadar insanoğlunun üretebildiği en ince ve en güçlü malzeme. Grafenin böyle bir prosesle üretilebilmesi önemli: Çünkü beton içine katılarak çimento ihtiyacının azaltılması, araç lastiklerine katılarak lastik ömürlerinin uzatılması gibi, ekolojik açıdan faydalı birçok uygulamada kullanılabilir.

Bence Levidian’un sunduğu bu çözüm, iklim krizini çözebilecek teknik bakış açısına güzel bir örnek: Ezbere bildiklerimizi bozarak hem zararlı bir sera gazını ürüne çeviriyor; ki bunu döngüsel ekonominin güzel bir uygulaması olarak düşünebiliriz, hem de bu zararlı gazı aynı anda iki faydalı ürüne dönüştürüyor. Malzeme bilimiyle nelerin mümkün kılınabileceğini araştırdıkça, benzer süreçleri farklı problemlerin çözümünde de görebileceğimize inanıyorum.

---

Gündemden kısa notlar

☁ “Yeni kömüre hayır” çağrıları kuvvetlenirken, Türkiye’nin kömürden çıkış planı bekleniyor

25 ülke ve Avrupa Birliği, “Yeni Kömüre Hayır” başlıklı bir eylem çağrısı başlatarak yeni kömür projelerinin durdurulmasını talep etti. Türkiye de bu çağrıya katılmaya davet ediliyor. İnisiyatif, iklim krizinin etkilerini azaltmak için fosil yakıt kullanımını hızla sona erdirmenin önemine vurgu yapıyor. Türkiye’nin kömür projelerine devam etmesi, iklim hedefleriyle çelişiyor ve uluslararası eleştirilere yol açıyor. Ayrıntılar: İklim Haber / 20.11.2024

🎨🖌️ “Yeşil feribot” mazotlulara kıyasla daha fazla emisyon yapıyor

İskoçya’da üretilen ve çevre dostu olarak tanıtılan MV Glen Sannox feribotu, beklenenden daha yüksek karbon emisyonlarına sahip. CalMac’ın analizine göre, bu yeni feribot yıllık 10.391 ton CO2 eşdeğeri salınım yaparken, mevcut MV Caledonian Isles feribotu 7.732 ton salınım yapıyor. Glen Sannox’un daha büyük motorları ve sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) kullanımı nedeniyle daha yüksek sera gazı emisyonlarına yol açıyor. Uzmanlar, LNG’nin çevre dostu bir yakıt olarak kabul edilmesinin yeniden değerlendirilmesi gerektiğini belirtiyor. Ayrıntılar: BBC (İngilizce) / 1.1.2025

🔥 Artan orman yangınları iklim değişikliği yaşanan dönemlere ait bir özellik olabilir

Antarktika buzullarında hapsolmuş eski metanı inceleyen yeni bir araştırma, son Buzul Çağı boyunca ani iklim değişikliği dönemlerinde küresel yangın faaliyetlerinde artış yaşandığını gösteriyor. Bu bulgular, ani iklim değişikliklerinin sadece sıcaklık ve yağış modellerinde değil, aynı zamanda yangın sıklığında da önemli değişimlere yol açtığını ortaya koyuyor. Araştırmacılar, bu yangınların iklim üzerindeki etkilerini ve karbon döngüsündeki rollerini daha iyi anlamak için ek çalışmaların gerekli olduğunu belirtiyor. Ayrıntılar: Science Daily (İngilizce) / 2.1.2025

---

Haftanın ana konusu: ETS, elektrik fiyatlarını nasıl etkiliyor?

Bültenleri düzenli takip edenler hatırlayacaktır: AB Emisyon Ticaret Sisteminin (ETS) elektrik kaynaklı emisyonları düşürmesinin bir başarı hikayesi olarak anlatıldığına daha önceki bültenlerde de yer vermiştik. Ancak beşinci bültende işin renginin pek de öyle olmadığını görmüştük: Yaptığımız analizde karbonsuzlaşmanın ETS’den ziyade ölçek ekonomisine bağlı olmasının daha muhtemel olduğunu göstermiş; AB ETS’nin halihazırda sürmekte olan bir karbonsuzlaşmayı kendi başarısı gibi üzerine aldığı yorumunun yapılabileceğini de dile getirmiştik.

Bu bültende, işin bir de ekonomik tarafına bakalım istiyorum. AB ETS emisyonların düşmesinde kısmen etkili olmuş olabilir. Peki bu süreçte elektrik fiyatları ve enerji piyasası ETS’nin varlığından nasıl etkilendi? Gelin işin bir de bu tarafına bakalım.

ETS, elektrik fiyatını sanıldığından daha fazla arttırıyor

ETS kapsamında elektrik üreticileri, saldıkları her ton CO2 için bir emisyon izni (European Union Allowance, EUA) alıyorlar. Düz mantık düşündüğümüzde, bu iznin bedeli de fiyata yansıtıldığı için, elektrik fiyatı bu iznin bedeli kadar artacak diye düşünebiliriz. Bu kısmen doğru bir düşünce, ama böyle baktığımızda gözden kaçırdığımız bir detay var: Emisyon izinlerinin fiyatı sabit değil. Bu belirsizliğin de fiyatlandırmaya dahil edilmesi, fiyatların daha da şişmesine neden oluyor.

Burada işin püf noktası şu: ETS, adından da anlaşılabileceği üzere bir ticaret sistemi. Bir tür borsa gibi düşünebilirsiniz. Yani emisyon izinlerinin alınıp satıldığı bir pazardan bahsediyoruz. O nedenle üreticiler emisyon izinlerini (EUA) fiyatın düşük olduğunu düşündükleri bir dönemde, daha sonra kullanmak için alabilir; ya da fiyatı ileride düşer diyerek üretim yaptıktan sonra da alabilirler.

Eğer üretici EUA’yı ucuz olduğu bir dönemde alırsa, elektrik fiyatına bu düşük bedeli yansıtır diye düşünüyorsanız, maalesef işin rengi öyle değil. Çünkü ucuz fiyata EUA alan bir üretici, fiyatı arttığında bu EUA’yı kullanmak yerine satma yoluna da gidebilir. Yani elektrik üretmek yerine, emisyon ticaret sistemi üzerinden bu izinleri alıp satarak da para kazanabilir. O nedenle düşük fiyattan aldığı emisyon iznini satmak yerine bu izinleri kullanarak elektrik ürettiğinde, satabileceği potansiyel geliri kaçırdığı için, ortaya fazladan bir fırsat maliyeti çıkmış oluyor. Bu fırsat maliyeti (opportunity cost) ETS bedeli ile birlikte fiyata yansıdığı için, elektrik fiyatının ETS bedelinden daha fazla artmasına yol açıyor.

Her ne kadar net bir analiz yapma imkanı olmasa da, aşağıdaki grafik fırsat maliyeti etkisini görselleştiriyor: ETS’nin devreye girdiği 2005 senesi sonrasındaki elektrik fiyatlarındaki artış, elektrik üreticilerinin bu fırsat maliyetini de fiyatlara yansıtıyor olmasına dayandırılıyor.

ETS’nin piyasa dinamiklerine etkisi iyi analiz edilmeli

Emisyon izni ticaretinin spekülatif durumu, elektrik fiyatlarına ek bir artış olarak yansıyor görünüyor. Bu durum Avrupalı şirketler için yönetmesi zor bir durum ortaya çıkarıyor: Emisyon izni için bir bedele katlanmak gerekirken, bir de piyasa değişkenliği kaynaklı fırsat maliyetinin fiyata dahil edilmesi durumu, bu bedeli de elektrik satın alan tüketici firmalar üzerine yıkıyor görünüyor.

ETS özünde emisyonları azaltmak için ekonomik teşvikler oluşturma düşüncesiyle hayata geçirilen bir mekanizma olsa da, ETS’nin piyasa temelli bir mekanizma olması nedeniyle karbon fiyatının arz ve talep dengelerine, ekonomik koşullara ve politik gelişmelere bağlı olarak dalgalanması, bunun neticesinde de elektrik piyasalarında spekülatif durumlar nedeniyle ek maliyetlerin gündeme gelebildiğini görüyoruz. Bir üreticinin elindeki izinleri daha yüksek fiyattan satabilme durumu nedeniyle ortaya çıkan fırsat maliyeti buna bir örnek.

Ulusal ETS’nin pilot çalışmalarını beklerken, firmaların elektrik fiyatı öngörülerini değerlendirirken, oluşacak bu ek maliyetleri de dikkate almaları önem taşıyor.

---

Önümüzdeki Pazar görüşmek üzere!

+ bir buçuk‘un dokuzuncu Pazar bülteni burada sona eriyor. Umarım bu bültenler, yeşil dönüşümün şimdiye dek tecrübe etmediğimiz ölçekte kapsamlı ve titiz bir planlama gerektirdiğini ve teknoloji darboğazının, problemin merkezindeki meselelerden biri olduğunu gösterebiliyordur.

Her türlü öneri, eleştiri ve yorumunuz için ister aşağıdaki kutuya yorum bırakarak, isterseniz buradaki iletişim formu aracılığıyla bana ulaşabilirsiniz.

Bültenleri e-posta üzerinden de okuyabileceğinizi tekrar hatırlatarak, herkese iyi Pazarlar diliyorum.

Not: İçerik hazırlığında kullanılan tüm kaynakların listesini burada görebilirsiniz.