Enerji Verimliliğinin Sürdürülebilir Kalkanımadaki Rolü

Çelik endüstrisi küresel ölçekte hızla büyüyen sektörlerden biridir. Yapılardan otomotiv sektörüne, gıdadan sağlık alanına kadar farklı iş kollarında yaygın olarak kullanılır. Malzemenin üretimi ve kullanımı yaygın olsa da imalat sırasında yüksek enerji tüketimine neden olduğu da çevre sorunları açısından önemli bir realitedir. Dolayısıyla, çelik endüstrisi dünyada en fazla enerji tüketimine sebebiyet veren iş kolları arasındadır.

Endüstriyel faaliyetler kaynaklı doğal kaynaklar ve enerji kaynaklarının hızlı tüketilmesi, sera gazı salınımlarına bağlı küresel ısınma gibi çevre sorunları günden güne artış gösterir. Gelecek nesillere daha yaşanabilir dünya bırakma adına günümüz ihtiyaçlarını karşılarken ortaya çıkan çevre sorunlarının da minimize edilmesi gereklidir. Bu nedenle, endüstriyel üretim sonucunda ortaya çıkan çevresel etkilerin azaltılması önemlidir.

Çelik endüstrisinin de malzemenin hammaddeden son ürün haline gelinceye kadar yüksek enerji tüketimine neden olduğu bilinir. Bu nedenle çelik endüstrisinde, üretimdeki tüm safhalarda enerji tüketiminin azaltılması, çevresel etkilerin kontrol altına alınması adına sürdürülebilir faaliyetlerin uygulanması önemlidir. Peki çelik endüstrisinde enerji verimliliği nasıl sağlanır? Enerji tasarrufu için iyi uygulamalar nelerdir? Çelik endüstrisinde sürdürülebilirlik ve enerji verimliliği ile ilgili merak ettiğiniz tüm detaylara gelin birlikte bakalım.

Enerji Tüketiminin Azaltılması

Çelik üretiminde sürdürülebilirliğin sağlanması ilk olarak enerjinin verimli kullanılmasına bağlıdır. Dolayısıyla çelik üretiminde kullanılan enerjinin azaltılması verimliliğin sağlanmasında ilk adımdır. Bunun için çelik endüstrisinde; yenilenebilir kaynak kullanımı sağlanmalıdır. Ayrıca, atıklar geri dönüştürülerek hammadde biçiminde yeniden kullanılmalıdır. Bunun yanı sıra, enerji etkin üretim sistemleri ile imalat yapılmalıdır.

Çelik imalatında enerji tüketiminin azaltılmasında temel etken üretim sistemlerinin sürdürülebilir işlemlere uygun hale getirilmesi olabilir. Çelik endüstrisinde enerji tüketiminin fazla olduğu ünitelerde; kok fabrikalarında, yüksek fırında, tav fırınında, ark ocağında, toz tutma ve soğutma suyu sistemlerinde, ocağı besleyen enerji sistemlerinde enerji tüketimini azaltacak prosesler tercih edilebilir.

Endüstriyel çelik üretim tesislerinde malzemenin imalat safhalarında her aşama kendi içerisinde farklı, çoklu proseslerden oluşur. Çelik üretiminde pek çok farklı proses ve sistem kullanılmakla birlikte genellikle bazik oksijen fırını, elektrik ark ocağı kullanılır. Hammadde olarak da hurda veya demir cevheri çelik üretiminde tercih edilir. Endüstriyel çelik tesislerinde genel olarak gerçekleştirilen prosesler ve kullanılan enerji türleri şu şekildedir:

Çelik endüstrisindeki üretimlerde gerçekleştirilen prosesler için tüketilen enerji miktarlarının azaltılmasında verimlilik sağlayan sistemlerin tercih edilmesi gerekir. Demir üretiminde enerji tüketiminin azaltılması için fırınlardaki ısı bacasından atılan atık gazların geri dönüştürülerek yakıt olarak kullanılması gibi uygulamalar yapılır. Isı bacasındaki atık gazların geri dönüştürülmesi için reküperatör, eşanjör, organik rankine çevrimi, ekonomizer gibi sistemler kullanılır. Böylece çelik üretim proseslerindeki kayıp ısılardan yararlanılarak enerji kazanımı ile kaynakların etkin kullanımı sağlanır.

Yenilenebilir Enerji Kullanımı

Sanayideki çelik üretiminde sürdürülebilirliği sağlanmanın önemli adımlarından biri de enerji ihtiyacının yenilenebilir kaynaklardan sağlanmasıdır. Genellikle çelik üretiminde ısıtma, soğutma, ergitme amacıyla kullanılan enerjiler elektrik veya kömürden elde edilir. Endüstriyel entegre çelik üretim tesislerinde ihtiyaç duyulan enerjinin %7’si fosil yakıtlardan, %90’ı kömürden karşılanır. Elektrikli ark ocaklı tesislerde ise tüketilen enerjinin %32’si fosil yakıtlardan, %60’ı elektrikten elde edilir.

Çelik endüstrisinde ısıtma, soğutma ve ergitme için kullanılan enerji yenilenebilir kaynaklardan elde edilirse hem verimlilik sağlanabilir hem de sektörel bazlı karbon emisyonları azaltılabilir. Yenilenebilir kaynaklar; rüzgar, güneş, hidrolik, jeotermal, biyokütle enerjilerdir. Çelik üretiminde yenilenebilir enerji için indirgeyici olarak kömür yerine biyokütle yakıtı kullanılması önemli adımlardan biridir. Bunun yanı sıra, hidrojen enerjisinin de üretimde indirgeyici olarak kullanılmasını üzerine çalışmalar da mevcuttur. Özellikle Avrupa Yeşil Mutabakatı kapsamında yeşil çelik dönüşümü konusunda atılan adımlar sanayide yenilenebilir enerji kullanımını hızlandırıcı bir etkiye sahiptir. Bu kapsamda çelik üretim tesisleri de kurumsal olarak sürdürülebilir faaliyetlere geçiş üzerine politikalar gerçekleştirir.

Enerji Verimliliği Yatırımları ve Teknolojileri

Sanayide enerji verimliliği için hem sektörel hem de kurumsal bazlı yatırımlar yapılması gereklidir. Çelik üretim tesislerinde kurumsal kararlar ile enerji verimli teknolojilerin tercih edilmesi, yaygınlaştırılması sürdürülebilir faaliyetler için önemli evrelerdendir.

İşletmeler sürdürülebilir faaliyetler gerçekleştirmek adına üretim proseslerinde enerji verimliliği sağlayan teknolojiler tercih eder. Yüksek fırınlarda, TAV fırınlarında, pompa, kazan ve basınçlı hava sistemlerinde enerji verimli teknolojiler ile kaynakların etkin, verimli kullanımı sağlanır. Çelik endüstrisinde enerji verimli teknolojiler şu şekilde sıralanabilir:

●     Basınçlı hava sistemlerinde; motor ve kompresör verimlerinin belirlenmesi, kaçak ve sızıntıların önlenmesi

●     Pompa istasyonunda; mevcut sistemlerin verimlilik etüdü yapılarak gerilim, akım, güç parametrelerine göre motor performansının incelenmesi

●     Buhar kazanlarında; yanma gazı analizi kapsamında ısıl kayıpların hesaplanması sonucunda potansiyel tasarruf imkanlarının belirlenmesi

●     TAV fırınlarında; reküperatörlerdeki sızıntı hava kayıplarının engellenmesi, fazla havanın azaltılması, ID ve FD fan motorlarında frekans konventörü uygulaması, ekonomizer kullanılması, tufal kaybının azaltılması

●     Yüksek fırınlarda; iyileştirme projeleri ile enerjide verimlilik sağlanması, soba baca gazının geri kazanılarak yeniden kullanılması, proses esaslı tasarruf yöntemlerinin tercih edilmesi

Firmaların enerji verimliliği için kurumsal yatırımlar oluşturması adına atması gereken adımlar ise şu şekildedir:

●     Enerji yönetim sistemi oluşturulması, programın hedeflerinin tanımlanması

●     Yatırımlar ve sürdürülebilir faaliyetlerin uygulanması için organizasyonel yapıya göre sorumlulukların belirlenmesi

●     Üretim evrelerinde kullanılan enerjinin proseslere göre ölçülmesi ve izlenmesi için TEP ve diğer araçlarla hesaplamaların yapılması

●     Enerji yönetim sistemindeki ilerlemelerin kontrolü ile denetimin sağlanması

Enerji Tasarrufu için İyi Uygulamalar

Endüstriyel üretimde kullanılan enerjiden tasarruf sağlanması için kurumsal ve sektörel bazı uygulamalar yapılabilir. Çelik endüstrisinde enerji tasarrufu için yapılabilecek uygulamalar şu şekilde sıralanabilir:

●     Tesislerde her türlü yan atık ve ürünün geri kazanılması

●     Katma değeri yüksek ürün üretimi

●     Soğutmada fazla su tüketimi yerine kuru soğutma yöntemlerinin tercih edilmesi

●     Her prosesin enerji tüketimini kontrol etme ve raporlama

●     Yüksek verimli elektrik motoru kullanımı

●     Yakıt hava oranının izlenerek optimizasyonunun sağlanması

●     Hammadde olarak kullanılan hurdanın satın alma aşamasından itibaren sınıflandırılması, üretilmek istenen çelik kalitesine göre tercih edilmesi

●     Kaliteli hammadde kullanımı ve tedariği

●     Üretimde toz toplama filtreleri ile elde edilen atıkların geri dönüştürülerek kullanımı

●     Proseslerde tam otomasyon sistemlerine yönelim

●     Yan ürün gazların etkin ve verimli bir şekilde üretime yeniden kazandırılması

●     Üretimde kullanılan elektriğin güneş santrallerinden elde edilmesi gibi yenilikçi faaliyetler

●     Geleneksel sistemler yerine elektrik için kojenerasyon, trijenerasyon sistemlerinin tercih edilmesi

●     TEP hesaplamalarının işletme bazlı olarak yapılması

●     Çalışanlara enerji verimliliği bilinci ile ilgili eğitimler verilmesi

●     Enerji verimli ekipmanlar ve sistemlerin üretimde kullanılması

●     İşletmelere enerji izleme ve kontrol sistemlerinin kurulması

Çelik sektöründe sürdürülebilirlik ve enerji verimliliğine yönelik adım atılması pek çok farklı parametreye bağlıdır. Sektörel bazlı tüm paydaşların enerji verimliliğine yönelik faaliyetlere katılması, gerekli uygulamaları gerçekleştirilmesi önemlidir. Bu kapsamda Tosyalı Holding çelik endüstrisinde sürdürülebilirliğe yönelik faaliyetleri ile alanında öncü firmalar arasındadır. Yakıt olarak fosil kaynaklar yerine hidrojen kullanımı, güneş enerji santrali yatırımları, suyun geri kazanımı gibi yenilikçi faaliyetleri ile öne çıkar. Tosyalı Holding’in çelik endüstrisinde enerji verimliliği üzerine gerçekleştirdiği projeleri takip ederek sektördeki yenilikçi gelişmelerden haberdar olabilirsiniz.