Konvansiyonel ve geri dönüştürülmüş pamuk ile üretilen denim kumaşın yenilenebilir enerji kapsamında yaşam döngü analizi ile çevresel etkilerinin karşılaştırılması
Comparative life cycle assessment of denim manufacturing: Evaluating conventional vs. recycled cotton in the context of renewable energy
Yazar: FATMA SEDA CÜNDÜBEY
Danışman: DOÇ. DR. ŞÜKRÜ TANER AZGIN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Pamuklu tekstil üretimi, yüksek su ve enerji tüketimi nedeniyle çevresel etkileri en çok tartışılan konulardan biridir. Pamuklu tekstil ürünlerinin çevresel etkisi kapsamlı bir şekilde araştırılmış olsa da çeşitli yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımıyla ilgili olarak denim kumaş üretimi üzerinde yapılan araştırmalar sınırlı kalmıştır. Bu çalışma, denim kumaşı içeriğine geri dönüştürülmüş pamuk gibi sürdürülebilir elyaf katmanın ve üretim esnasındaki enerji kaynağının yenilenemez enerji kaynaklarından yenilenebilir enerji seçeneklerine dönüştürmenin çevreyi nasıl olumlu etkileyebileceğini inceleyerek bu boşluğu gidermeyi amaçlamaktadır. Denim kumaşını pamuk içeriğine (%100 konvansiyonel pamuktan  %50 geri dönüştürülmüş pamuğa kadar) ve kullanılan enerji türüne (şebeke elektriği, güneş, rüzgar, biyokütle ve hidro) dayalı çeşitli senaryolar geliştirilip sonuçlar değerlendirilmiştir. 1 mt denim kumaş üretmenin bu kapsamda çevresel etkileri 11 kritik etki kategorisinde Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDA) kullanılarak incelenmiştir. 
Bu çalışmada, denim kumaş üretiminde hidroelektrik enerji kaynağı kullanılmasının çevresel etkileri en aza indirdiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca denim kumaşına %100 konvansiyonel pamuk yerine geri dönüştürülmüş pamuk eklemenin çevresel etkileri önemli ölçüde azalttığı ortaya koyulmuştur. Senaryo 7 (%50 geri dönüştürülmüş pamuk + şebeke elektriği) küresel ısınma potansiyeli'nde %18, ötrofikasyon ve asidifikasyon'da %25; abiyotik tükenme (fosil yakıtlar)'da %15 azalma göstermiştir. Senaryo 9'da şebeke elektriği yerine güneş enerjisine kullanılması pozitif yöndeki iyileştirmeleri daha da güçlendirmiştir.
Bu çalışma, tekstil üretiminde yenilenebilir enerjinin çevresel faydalarına ilişkin hipotezleri kesin olarak desteklemektedir. Buna ek olarak geri dönüştürülmüş pamuk ve farklı yenilenebilir enerji kaynaklarının bir arada kullanıldığı denim üretimi senaryolarını kapsamlı bir şekilde inceleyen ilk çalışma olma özelliğine sahiptir. Gelecekteki araştırmalar, tekstil endüstrisinde sürdürülebilir uygulamaları daha da ilerletmek için alternatif yenilenebilir enerji kaynakları ile üretime ve sürdürülebilir elyaf niteliğindeki diğer geri dönüştürülmüş polyester, tencel, kenevir gibi elyafların kumaş kompozisyonuna eklenmesi üzerine daha kapsamlı YDA'lara odaklanabilirler. 
Anahtar Kelimeler: Denim Kumaş Üretimi, Yaşam Döngüsü Analizi, Geri Dönüştürülmüş Pamuk, Yenilenebilir Enerji

Abstract:
The environmental footprint of textile production, particularly in terms of cotton consumption, water usage, and energy, is a global concern. While the impact of cotton textiles has been extensively explored, research on denim fabric production, especially regarding the use of various renewable energy sources, remains limited. This study aims to address this gap by examining how increasing the content of sustainable material, like recycled cotton, and transitioning energy sources from conventional to renewable options,  can positively impact the environment. We investigated various scenarios based on the blend of cotton (ranging from 100% conventional to 50% recycled) and the type of energy used (grid, solar, wind, biomass, and hydro). The environmental impacts of producing 1 m of denim fabric were assessed using Life Cycle Assessment (LCA) across eleven critical categories.
 Our findings reveal that replacing conventional cotton with a 50% recycled blend and grid energy with renewable sources notably reduces environmental impacts. Specifically, Scenario S7 (50% recycled cotton powered by the grid) showed an 18% decrease in Global Warming Potential (GWP), and 25% reductions in Eutrophication (EU) and Acidification (AC), along with a 15% decrease in Abiotic Depletion (fossil fuels). Switching to solar energy in Scenario S9 further enhanced these reductions. Among alternative renewable energies, hydropower (S12) was found to be the most effective, presenting the lowest environmental impacts in all categories. This study conclusively supports the hypothesis regarding the environmental benefits of renewable energy in textile production. Future research should investigate the combination of renewable energy with a broader range of sustainable materials, such as recycled polyester, tencel, and hemp, to further advance sustainable practices in the textile industry. 
Keywords: Denim Fabric Production, Life Cycle Assessment, Environmental Impact, Recycled Cotton, Renewable Energy,