Yaşam döngüsü etki değerlendirmesine yönelik bir modelin demir-çelik sektörü özelinde oluşturulması
Development of a model for life cycle impact assessment specific to the iron and steel industry
Yazar: AYŞEGÜL AVİNAL
Danışman: DOÇ. DR. PINAR ERGENEKON
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Yaşam Döngüsü Değerlendirmesinde (YDD) her bir etki kategorisinin ağırlıklandırma katsayıları, o kategorinin çevre için göreceli önemini temsil etmektedir. Bu katsayılar öznel olup sosyoekonomik kriterlere ve coğrafi bölgeye göre değişebilmektedir. Bu çalışmada, demir-çelik ürünlerinin yaşam döngüleri boyunca sebep olduğu çevresel etkilerin, yerel faktörleri dikkate alarak değerlendirilmesine olanak sağlayan bir yaşam döngüsü etki değerlendirme modelinin oluşturulması amaçlanmıştır. Türkiye'ye özgü normalizasyon ve ağırlıklandırma katsayılarının belirlenmesinde kullanılacak bir model oluşturulmuş (YDED YANKI) ve model demir-çelik sektöründe sınanmıştır.
Oluşturulan modelde, ağırlıklandırma ve normalizasyon katsayılarının belirlenmesi, etki değerlendirme ve modelin sınanması olmak üzere dört aşama bulunmaktadır. İlk aşamada, 17 panelistle anketler yapılarak ve "hedefe uzaklık", "panel yaklaşımı" ile "değişime direnç" yöntemleri birlikte kullanılarak ağırlıklandırma katsayıları belirlenmiştir. İkinci aşamada ise ulusal istatistikler, raporlar ve uluslararası kuruluşlara sağlanan veriler dikkate alınarak normalizasyon katsayıları hesaplanmıştır. Etki değerlendirme aşamasında, bir indüksiyon ocağı (IF) tesisinde üretilen 1 kg ham çelik ile elektrik ark ocağı (EAO) tesisinde üretilen 1 kg ham çelik, YDD yaklaşımı kullanılarak çevresel etki açısından karşılaştırılmıştır. Çalışmada IF için veri setleri oluşturulmuş, OpenLCA programı ve ecoinvent 3.6 veri tabanı kullanılmıştır. Orta nokta sonuçlarına göre Türkiye IF teknolojisi, dünyadaki bir EAO ile karşılaştırıldığında, IF'nin % 7,3 daha az karbondioksit eşdeğeri emisyon saldığı ve EAO'nun % 21,8 daha az su tükettiği görülmüştür. Modelin sınanması sonucunda, yerel ve Avrupa katsayıları ile hesaplanan sonuçlar karşılaştırıldığında küresel ısınma etki kategorisinin mertebesi aynı kalmış olsa da diğer kategorilerin sonuçlarının bir milyon ila 0,001 kat mertebelerinde değişiklik gösterdiği görülmüştür. Bu durum YDD sonuçlarının yerel katsayılardan önemli derecede etkilendiğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
The weighting factors of each impact category in the Life Cycle Assessment (LCA) represent the relative importance of that category to the environment. These factors are subjective and may vary according to socioeconomic criteria and geographic region. In this study, it is aimed to create a life cycle impact assessment model in which the environmental impacts of iron and steel products throughout their life cycle are evaluated by considering local factors. A model (YDED YANKI) to be used in determining the normalization and weighting factors specific to Turkey was created and tested for the iron and steel industry.
There are four phases in the model created: determination of weighting and normalization factors, impact evaluation and proving of the model. In the first phase, weighting factors were determined by conducting surveys to 17 panelists and by using "distance to target", "panel approach" and "resistance to change" methods together. In the second phase, normalization factors were calculated by taking national statistics, reports and data provided to international organizations into account. In the impact assessment phase, 1 kg of crude steel produced in an induction furnace (IF) plant and 1 kg of crude steel produced in an electric arc furnace (EAF) plant were compared in terms of environmental impact using the LCA approach. The study was conducted by using OpenLCA program and ecoinvent 3.6 database and the datasets for an IF were generated. According to the midpoint results, when Turkey's IF technology is compared to an EAF in the world, it is seen that IF emits 7.3% less carbon dioxide equivalent emissions and EAF consumes 21.8% less water. As a result of the testing of the model, when the results calculated using local and European factors were compared, it was seen that although the level of the global warming impact category result remained the same, the results of the other categories varied between a million and 0,001 times. This situation reveals that the YDD results are significantly affected by the local coefficients.