Tasarım ve Malzemelerde Gömülü Karbonu Azaltmanın Yolları
Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
Gömülü karbon, bir malzemenin çıkarılması, taşınması ve üretilmesi sırasında salınan karbon emisyonları ile bu malzemenin bertaraf edilmesiyle ilişkili karbon emisyonlarını ifade eder. Gömülü karbon, bir binayla ilişkili tüm karbon emisyonlarının %90'ına kadarını oluşturabilir. Tasarımcılar ve inşaatçılar, yapılarındaki gömülü karbonu azaltmak için düşük karbonlu beton ve yeşil çelik gibi birçok seçeneğe sahiptir. Küresel karbon emisyonlarının neredeyse %40'ına katkıda bulunan inşaat sektörü, geleneksel uygulamalarını reforme ederek ve düşük karbonlu malzemeler kullanarak bu oranı azaltma konusunda giderek daha fazla incelemeye tabi tutulmaktadır.Bir yapının ömrü boyunca ilişkilendirilebilecek karbon emisyonlarının %90'ına kadarının, yapının inşaatı başlamadan önce gömülü karbon şeklinde salınmış olacağı göz önüne alındığında, sektörün toplam sera gazı katkısını azaltmanın bariz bir stratejisi, gömülü karbonu azaltmanın yollarına odaklanmaktır.
Gömülü karbonu azaltmak için tasarımcılar ve inşaatçılara açık olan çeşitli yolları daha yakından inceleyelim. Ama önce, gömülü karbon tam olarak nedir?
Gömülü Karbon Nedir?
Gömülü karbon, bir yapının inşasında kullanılan her şeyin çıkarılması, üretimi, taşınması, inşası ve bertaraf edilmesiyle ilişkili karbon emisyonlarını tanımlamak için kullanılan terimdir. Günümüzde beton, çelik ve yalıtım, inşaat sektöründeki en yüksek karbon emisyonuna neden olan malzemelerdir.
Gömülü karbonu açıklamanın bir başka yolu da onu operasyonel karbon emisyonlarıyla karşılaştırmaktır. Yapı malzemelerinde gömülü karbon, bir yapının yaşam döngüsü boyunca salınan tüm karbonu içerir; ancak, binanın içindeki günlük operasyonlar sırasında salınan karbon bunun dışında tutulur. Örnekler arasında ısıtma, soğutma ve aydınlatma yer alır.
Birleşmiş Milletler Çevre Programı'nın bir raporuna göre, yeni binalarla ilişkilendirilen karbon emisyonlarının yaklaşık yarısı, 2050 yılına kadar gömülü karbon olacaktır.
Gömülü Karbon Nasıl Hesaplanır?
Bir malzemenin üretiminin her aşamasında yapılan yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA), o malzemeye gömülü karbon emisyonlarının miktarını ölçmenin tek yoludur.
Matematiksel olarak gömülü karbon, belirli bir zaman diliminde (genellikle 100 yıl) malzemenin küresel ısınma potansiyeli olarak ifade edilir. Karbondioksit eş değeri birimlerinde yazılır. Bu, üretim sırasında ortaya çıkan karbondioksit dışındaki tüm sera gazlarının (örneğin metan veya azot oksit) belirli bir malzeme için gömülü karbon değerine dahil olduğu anlamına gelir.
Bir LCA'nın bulguları Çevresel Ürün Beyanları (EPD'ler) olarak sunulabilir. Bu beyanlar, yapı ürünlerinin gömülü karbon emisyonları da dahil olmak üzere çeşitli çevresel etkileri için bir ölçüt olarak kullanılabilir.
Gömülü Karbonu Azaltma İpuçları
Tasarımcılar ve inşaatçılar, dört ana çalışma alanında gömülü karbonun çevresel etkilerini azaltmada öncü olabilirler.
1. Tasarım Verimliliği
Science Direct'ten bir makaleye göre, bir masif ahşap binası, gömülü karbonu %26 oranında azaltır. Bir yapının mekanik sistemlerine ilişkin pasif ev ilkelerinin uygulanması da gömülü karbonu azaltır.
2. Malzeme Seçimi
Düşük karbon alternatiflerinin seçilmesi, nihai yapıdaki gömülü karbonu %74'e kadar azaltabilir. Örneğin, Rocky Mountain Institute'tan (RMI) yapılan araştırmaya göre çimentoyu cüruf veya uçucu kül ile değiştirmek, gömülü karbonu %33 oranında azaltabilir ve olası bir maliyet düşüşü sağlayabilir. Ekstrüde polistiren köpük yerine yalıtım olarak poliizosiyanürat veya mineral yün seçmek, gömülü karbonu %16 azaltabilir.
3. Yenileme ve Yeniden Kullanım
RMI ayrıca mevcut bir yapının yeniden kullanılmasının gömülü karbon tasarrufunu %75 oranında artıracağını bildiriyor. Ve potansiyel ofis yerleşimleri için kolay üretim ve söküm tasarımı yapmak, sadece maliyetleri azaltmakla kalmaz; aynı zamanda gömülü karbonu da düşürür.
4. Yeşil Sertifikalar Elde Etmek
Gömülü karbon minimal olduğunda LEED veya benzeri sertifikaları elde etmek daha kolaydır. Gelecekteki bina yönetmeliklerinde gömülü karbon azaltma gereksinimlerinin olasılığı göz önüne alındığında, düşük karbonlu malzemeler ve uygulamalar şimdi uygulandığında, bu reformlara geçiş daha sorunsuz olacaktır.
Binalar için Düşük Karbon Çözümleri
Gayrimenkul firması JLL'nin yakın tarihli bir raporunda, 2030 yılına kadar düşük karbonlu ofis binalarında arzın talebi karşılayamayacağı %70'lik bir açık öngörülüyor. Gömülü karbonu azaltan düşük karbon çözümlerinin geliştirilmesi her zamankinden daha acil.
Sürdürülebilir olan diğer malzemeler ise:
Geri dönüştürülmüş beton
Yeşil çelik
Biyo-bazlı fiberglas
Modüler tasarım
Gömülü Karbonu Azaltan Gerçek Projeler
Tasarımcılar ve inşaatçılar, yeni yapılarında gömülü karbonu azaltmak için aşağıdaki gerçek projelerden ilham alabilirler.
Seattle Storm Tesisleri
Düşük gömülü karbonlu beton uzmanları CHRYSO & GCP, Seattle, Washington'daki Seattle Storm tesisini tasarlarken, bu projede kullanılan endüstri için devrim niteliğindeki teknolojiler sayesinde LEED Gold sertifikasına katkıda bulundu.
Projenin beton üreticisi Stoneway Concrete, Lafarge cüruf çimentosu, Ashgrove IL tipi çimento kullandı ve belirlenen gömülü karbon sınırlarını aşmak ve genel performansı artırmak için CHRYSO & GCP’nin katkı maddesi ve fiber teknolojilerini tercih etti.
CHRYSO & GCP’nin sürdürülebilirlik ve müşteri ilişkileri program yöneticisi Lisa Barnard, "Stoneway, belirlenen uygulama için en iyi düşük karbon karışımlarını belirlemek üzere CHRYSO & GCP ile iş birliği yaptı. Genel olarak, proje bölgedeki genel ortalama karışımlara kıyasla %40’tan fazla bir azalma sağladı." dedi.
Arizona Eyalet Üniversitesi Binası
ASU'nun Disiplinlerarası Bilim ve Teknoloji 7 binası, bir diğer harika örnektir. Gömülü karbonu %40 daha az olan bir bina inşa etmek için, hazır beton üreticisi Martin Marietta AZ, beton müteahhidi McCarthy Building Companies ve katkı maddesi tedarikçisi GCP bir araya gelerek hedefe uygun beton karışımını buldular.
McCarthy Building Companies Kıdemli Proje Müdürü Carlos Diaz, "Hazır beton bazen bir emtia olarak görülüyor, ancak geniş çapta uygulamaya sahip bir ürünün—özellikle mimari yönleri de olan bir ürünün—teslimi, önemli bir zihniyet değişikliği gerektirir. Doğru karışımı belirlemek aylar alıyor—tedarikçilerin ve kimyasal ortakların, uygulama için en iyi katkı maddelerini ve ek çimentolu malzemeleri (SCM) bulmak adına birlikte çalıştıklarından emin olmak gerekiyor." dedi.
Martin Marietta AZ kalite kontrol müdürü Joel Lopez Martinez, “Projeye dahil olan herkes farklı karışım tasarım senaryolarını ve yerel olarak mevcut kaynakların nasıl kullanılacağını tartışmak için bir araya geldi. 6.000 PSI karışım için yüksek uçucu kül karışım tasarımı kullanmak, su geçirgenliğini azalttığı ve yoğunlaştırılmış bir ürün ürettiği için faydalı oldu. WRDA 64 kullanarak su azaltımına yardımcı olması ve ADVA 195 kullanarak betonun işlenebilirliğini artırması nedeniyle GCP'nin katkıları bu karışım tasarımının başarısında büyük rol oynadı.” dedi.
Daha İyi Binalar Düşük Karbon Pilot Uygulaması
ABD Enerji Bakanlığı, ülke çapında somutlaştırılmış karbonu azaltmak için gösterilen çabaları sergileyen Daha İyi Binalar girişiminin pilot uygulamasını başlattı. Şu ana kadar 65 proje fikir ve rehberlik için incelenmiştir.