Türkiye ve Avrupa Ülkelerindeki Dip Küllü Çimento’nun İlk ”ETA Belgesini” Limak Çimento Aldı

Grup sürdürülebilirlik hedefleri doğrultusunda Limak Çimento, ülkemiz ve Avrupa Birliği ülkelerinde bir ilk olarak termik santrallerin atığı olan dip külünün (kazan külü) çimento üretiminde katkı olarak kullanılmasına olanak sağlayan ETA (Euopean Technical Assessment) ürün belgesini aldı.
Limak Çimento Ar&Ge çalışmalarını, Taban Külü ve kullanım için belgelendirme süreçlerini, nerelerde kullanılabileceği gibi konuları Limak Çimento Grubu Kalite Direktörü Ebru Sipahioğlu’na sorduk.
Limak Çimento Grubu’nun Ar&Ge faaliyetlerinden
bahseder misiniz?

Limak Çimento Grubu olarak, fabrika ve tesislerimizdeki laboratuvarlardan bağımsız ve Ar&Ge çalışmalarını sürdürdüğümüz Çimento Merkez Laboratuvarı ve TÜRKAK’tan TS EN ISO /IEC 17025 Akreditasyon belgesi olan Hazır Beton Laboratuvarlarına sahibiz. Bu laboratuvarlarda rutin ürün kontrollerinin yanında, alternatif ürünlerin optimizasyonu, pişirilebilirlik deneyleri, atık analizleri, öğütme verimlilikleri gibi özel deneylerde yapılmaktadır.
Bilindiği üzere, 2015 yılında Birleşmiş Milletler öncülüğünde tüm dünya için ortak gündem olan “Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri (SDC Compass)” yayınlanmıştır. 2030 yılı için bir eylem planı niteliğini taşıyan bu ilkeler, toplumların temel gıdaya ulaşmalarından, temiz enerjiye, sorumlu üreticiden, sudaki yaşama kadar ekonomik, sosyal ve çevresel alanlarda belli bir refaha varmak için gereken temel unsurlara değinmektedir. Bu çalışma iş dünyasının “Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri” ile ilgili neler yapabileceği konusunda oldukça önemli bir rehber niteliği taşımaktadır. SDG Compass başlığı ile sunulan yeni yaklaşıma göre 17 hedeften 13. madde İklim Eylemi’dir.
Grubumuzun sürdürülebilirlik ve kalkınma hedefleri; Çimento sektörünün iklim değişikliği konusundaki önemli rolünün bilinciyle, bu alandaki çalışmalarını kısa ve orta vadeli hedefleri çerçevesinde yönetmektedir. İklim değişikliği risklerinin yönetimine yönelik olarak enerji verimliliğinin artırılması, sera gazı ve diğer emisyonların azaltılması, alternatif yakıt ve hammadde kullanımı, ürün geliştirme, yerel ve uluslararası inisiyatiflere katılım gibi faaliyetlerin değerlendirilmesi gerekliliği açık ve nettir.
Bu kapsamda; Ar&Ge faaliyetlerimizde termik santrallerde çıkan uçucu kül, dip kül ve sentetik alçıların etkin bir kalite ve ürün yönetim süreci ile çimento üreticileri tarafından kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi hedeflenmiş ve çalışmalar bu doğrultuda ilerletilmiştir.
Taban Külü nedir? Nasıl elde edilir, biraz bilgi verebilir misiniz?

Termik santrallerde kömürün öğütülerek kazanlarda beslenir ve yanma odasında saniyeler içerisinde yanma işlemi sırasında, pulverize kömürün karbon ve diğer yanıcı maddelerden oluşan organik kısmın tüketilmesi ile ısı açığa çıkar. Kömürün kil, şeyl, kuvars, feldspat gibi safsızlıklardan oluşan inorganik kısmı baca gazları içinde askıda kalır ve çeşitli boyut ve kimyasal kompozisyonlarda kül partiküllerine dönüşür. Askıda kalan külün bir kısmı kısmen daha büyük parçacıklar oluşturur. Bu parçacıklar kazan ve kömür tipine bağlı olarak katı ya da erimiş halde kazan tabanına düşer. Bu kazanların tabanına toplanan malzeme “Taban Külü“ olarak adlandırılır. Kısaca Taban külü (TK), termik santrallerde atık olarak elde edilir.
Peki, neden Taban Külü?

Türkiye’de 322 milyon ton kanıtlanmış taşkömürü rezervi ve 8,3 milyar ton kanıtlanmış linyit rezervi vardır. Ülkemizdeki kömür sahaları, potansiyel termik santralleri için vazgeçilmez bir enerji kaynağıdır. TÜİK’in verilerine göre ülkemizdeki kömür, doğal gaz veya fuel oil yakan 66 termik santralden 24,2 milyon ton mineral atık (kül, uçucu kül, cüruf, alçı) açığa çıktığı paylaşılmıştır. Dünya üzerinde inşaat sektöründeki uygulamalar uçucu külün geri kazanımına öncülük ettiği görülmekle birlikte, uçucu kül geri kazanım oranının ülkeden ülkeye büyük farklılık gösterdiği de görülmektedir. Dünya ortalaması %25 seviyelerinde iken ülkemizde ise veriler sınırlı olmakla birlikte, bu oranın oldukça düşük olduğu bilgisi paylaşılmaktadır.
Öte yandan portland çimentosu üretildiğinde tüketilen enerji ve hammadde kaynaklarının atmosferdeki CO2 salınımına olumsuz etkisi söz konusu iken, çevre dostu mineral katkı kaynaklarının değerlendirilmesi ile CO2 salınımının azaltılabileceği açıktır. Sektörümüzde Taban Külü (TK) kullanımı da bu hedef doğrultusunda gerçekleşebilir.

Taban Küllü Çimento nedir? Biraz bahsedebilir misiniz?                                                   

Mineral katkıların çimento üretiminde klinker yerine kullanılması sonucunda enerji sarfiyatlarında ve zararlı gaz oluşumunda önemli azalmalar meydana gelmektedir. Doğal ve yapay mineral katkılar çimentonun dayanım ve dayanıklılığını da olumlu yönde etkilemektedir. En yaygın kullanılan mineral katkılar; uçucu kül, silis dumanı, yüksek fırın cürufu, taban külü (TK), mermer tozudur. Taban külü; tesisin yanma verimliliği ve proses şartlarına (pülverize, akışkan yataklı olması) bağlı olarak, tesiste çıkan uçucu kül ile yakın kimyasal özelliklere sahip, ancak fiziksel özelliklerinin farklı olduğu bir yan üründür. Dolayısıyla ürün uçucu külde olduğu gibi puzolan özelliğinden dolayı çimentoda katkı olarak kullanılabilmektedir. Taban Külü’nün çimentoda katkı olarak kullanılmasında temel gereklilik öğütülme gerekliliğidir. Kullanımda diğer puzolan katkılarda olduğu gibi çimentoda ikame oranı arttıkça su ihtiyacı da artmaktadır. Kimyasal özellikleri uygun bir taban külünün optimize edilerek çimentoda katkı olarak kullanılmasıyla, aynı dayanım sınıfındaki portland çimentosu ile karşılaştırıldığında erken dayanımlarının düşük, 28 günden itibaren basınç dayanımlarının portland çimento dayanımından daha yüksek olduğu, hidratasyon ısılarının daha düşük olduğu, hidratasyon kinetiğinin yavaşlaması sebebiyle hacim genleşmesinin daha düşük olduğu, priz sürelerinin uzadığı ve TK katkılı çimentoların öğütülebilirliğinin Portland Çimento’dan daha kolay olduğu görülmüştür.
Bu ürünler hangi alanlarda kullanılabilir?

Optimizasyon ve kontrolü sağlanmış olan TK katkılı ürün, puzolanik özellik gösteren her türlü çimento katkılı ürün ile eşdeğer özelliklere sahiptir. Puzolanik katkılı çimentoların kullanıldığı her alanda kullanılabilmektedir.
Bu ürün için “Ulusal Teknik Onayı (UTO)” alma süreci
nasıl geçti? Türkiye’de hangi süreçlerden geçtiniz?

Çimentoda bir ürünün katkı maddesi olarak kullanılabilmesi için, TS EN 197-1; Genel Çimentolar-Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri Standardı‘nda tanımlı olması zorunludur. Ancak dip külü mineral katkı özelliklerini göstermekle birlikte, TS EN 197-1 standardında tanımlı değildir.
29.08.2014 tarihinde yayınlanan Yapı Malzemelerinin Tabii Olacağı Kriterler hakkında yönetmelik, uyumlaştırılmış standardın (TS EN 197-1) kapsamadığı ürünlerde, Milli Standartlar çerçevesinde dip külü gibi yan ürünlerin üreticisi tarafından G işaretinin verilebileceğini öngörmektedir. Sözü edilen yan ürünlerin G işaretlemesi ile piyasaya arzı sağlanırken, Ulusal Teknik Onay Belgesi(UTO) ile kullanıcı tarafından alternatif çimento katkısı olarak yasal kullanımı da sağlanabilmektedir. Limak Çimento Grubu olarak; T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından yetkilendirilmiş kuruluş olan CPC Belgelendirme Muayene ve Deney Hizmetleri Ltd. Şti. firmasına (CPC), dip külünün kullanımı ile ilgili başvuruda bulunularak, CPC firması tarafından hassasiyetle ve eksiksiz olarak hazırlanan Rehber Doküman, (o ürün veya ürün grubuyla ilgili daha sonra gerçekleştirilecek tüm ulusal teknik onay faaliyetlerini bağlayıcı nitelikte olan bir teknik şartnamenin çerçevesini oluşturan bir dokümandır), T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’na sunulmuştur. 28.02.2017 tarihinde T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından onaylanan “Taban Külü Katkılı Çimento Rehber Dokümanı” aracılığıyla rutin ürün belgelendirme süreci başlatılmıştır. Aylık periyotlar ile fabrikadan numune alınması, analizleri yapılarak uygunluk değerlendirmesi yapılmış ve ürünün 11.04.2017 tarihinde CPC-UTO-17/155 ve CPC-UTO-17/156 numaralı Ulusal Teknik Onayları düzenlenmiştir. Bu şartlarda ürün yurtiçinde satışını G işaretlemesi ile yapabilir duruma gelmiştir.
Türkiye’deki inşaat ve çimento sektörü bu tür uygulamalar hakkında bilgiye sahip mi?

Ülkemizde çimento üreticilerinin UTO uygulamalarına mesafeli yaklaştığı görüşündeyim. Bu nedenle UTO Uygulamalarını detaylandırmak isterim.
Ülkemiz termik santrallere ve dolayısıyla uçucu kül ve dip kül kaynaklarına sahiptir. Ancak yasal olarak uçucu küllerinin çimento ve hazır betonda kullanılabilmesi için aranılan kriterler, TS EN 197-1 ve TS EN 450-1 standardında tarif edildiği gibidir. Bu standartlarda belirtilen kriterlerin tamamının uygun olması şartı aranır. Bu kriterlerden herhangi birinin uygun olmaması durumu ürünü standart dışı kılmaktadır ve kullanımına engeldir. Bu şartlarda bakıldığında mevcut tesislerde üretilen uçucu küllerinin uygun olmaması durumu söz konusu olabileceği gibi, taban küllerinin de kullanılabileceği anlamı çıkmamalıdır. Hazır beton ürünü direkt olarak kullandığı için UTO uygulamalarında yeri yoktur. Ancak çimento tarafı öğütme, alçı kullanımı vs. optimizasyonlar ile UTO uygulamalarında yer bulabilmektedir. Çimento üretiminde UTO uygulamalarında önemle üzerinde durulması gereken konu; girdi ve ürün olarak kalite parametrelerinin sürekli takip edilmesi ve bu çimentoların, çimento ve özellikle hazır beton performanslarının izlenerek ürünün optimize edilebilmesidir. Bu aşamalar sağlanabiliyorsa ürün UTO uygulaması ile piyasaya sürülmelidir.
Taban Küllü Çimento için ETA ve EOTA’ya başvuru süreçlerinden bahseder misiniz? Bu sürece nasıl dahil oldunuz?

Sektörümüzde yukarıda bahsettiğim UTO uygulamalarının yeterince bilinmediği görüşündeyim. Avrupa ülkerlerine bakıldığı zaman gerek mineral katkı kullanımının desteklenmesi, gerekse çevre dostu ürünlerin ürün gerekliliklerini karşılaşması şartı ile değerlendirildiği, ülkemizdeki UTO uygulamasının, Avrupa birliği ülkelerindeki adresine yani EOTA’ya yöneldik.
EOTA (European Organisation For Technical Assessment) Avrupa Teknik Değerlendirme Organizasyonu Kuruluşu’dur. Uygulamalara bakıldığında EOTA’ya başvurular kurum olarak değil, kendi üyesi olduğu kuruluşlar üzerinden yapılabilmektedir. Ülkemizde CPC Belgelendirme Muayene ve Deney Hizmetleri Ltd. Şti. firması EOTA üyesi olup, başvurumuz Haziran 2018 tarihinde CPC Firması’na yapılmıştır. 22.10.2018 tarihinde ilk taslak çalışması ile LİMAK ÇİMENTO SAN. Ve TIC. A.Ş. için hazırlıkları yapılan ve EOTA (Avrupa Teknik Değerlendirme Organizasyonu) koordinatörlüğünde başlatılan “EAD 150043-00-0301 / Cement With Coal Bottom Ash” numaralı EAD (Avrupa Değerlendirme Dokümanı) çalışmaları CPC Firması tarafından tamamlanmıştır. Hazırlanan bu EAD, Avrupa Birliği bünyesinde “Taban Küllü Çimento’nun” tüm Avrupa Birliği ülkelerinde serbest bir şekilde satışının ve kullanımının sağlanması için hazırlanmış ilk Avrupa Değerlendirme Dökümanıdır. Sözü edilen EAD ‘ye, Limak Balıkesir Fabrika’sı olarak başvurulmuş olup, CCBA 42,5 R ve CCBA 32,5 N olarak iki adet ürün 31.10.2019 tarihinde ETA (European Organisation For Technical Assessment)-19/0620 numarası ile Ülkemiz ve Avrupa Birliği Ülkelerinde bir ilk olarak belgelenmiştir. Bu çalışma ile çimento sektörünün önü açılmış, TS EN 197-1 standardında tanımlanmayan malzemelerin ETA çalışması ile uygulanabileceği ortaya konmuştur.
Bu çalışmanız için son olarak ne söylemek istersiniz?

Dünyada ve ülkemizde yoğunlaşan çimento talebi karşılamak üzere yapılan yatırımlar aynı zamanda doğal kaynakların korunması konusunda da önem taşımaktadır. Çimento Grupları yüksek ürün kalitesi sağlarken çevre dostu teknolojileri kullanarak kaynakların verimli kullanımına yönelik uygulamalar gerçekleştirmektedir. Bu ilkelerden “Sorumlu Üretici ve Tüketici” hedefi doğrultusunda CO2 salınımını, enerji maliyetlerini ve de doğal hammadde kaynaklarının tüketimini azaltmak amacıyla alternatif hammadde kullanımına ağırlık verilmeli ve bu çalışmalar üründe yüksek kalite ve kontrolün sağlanabileceği UTO ve ETA çalışmaları ile desteklenmelidir.