İran'da Tarımsal Sulama İçin Dizel ve Şebeke Elektriğinin Karşılaştırmalı Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi: Fosil Yakıt Bağımlı Şebekelerde Dizelin Üstünlüğü

İran'ın tarım sektörü, artan nüfus ve sanayileşme ile birlikte su talebinde ciddi bir yükseliş yaşamaktadır. Özellikle kurak bölgelerde yeraltı suyu kaynaklarına aşırı bağımlılık, çevresel sonuçları ağırlaşan bir enerji tüketimi sorununu beraberinde getirmektedir. Fosil yakıtların yakılmasıyla ortaya çıkan sera gazı emisyonları, küresel iklim değişikliğinin başlıca tetikleyicilerinden biri olarak kabul edilirken, İran'da tarımsal sulama pompaları için kullanılan enerji kaynaklarının çevresel etkileri, ülkenin enerji altyapısının fosil yakıtlara (yaklaşık %94) yüksek bağımlılığı nedeniyle kritik bir tartışma konusudur. Bu bağlamda, tarımsal sulama faaliyetlerinden kaynaklanan emisyonları azaltmak ve çevresel ayak izini küçültmek amacıyla enerji sistemlerinin verimliliğini artırmak elzem hale gelmiştir. Mevcut durumda, dizel motorlar ve ulusal şebeke elektriği, tarımsal kuyulardan su çekmek için en yaygın kullanılan enerji kaynaklarıdır ve bunların çevresel sürdürülebilirlik açısından karşılaştırılması büyük önem taşımaktadır.

Bu çalışmanın temel amacı, İran tarım sektöründeki kuyu suyu çıkarma sistemlerinde kullanılan dizel ve şebeke elektriği tabanlı sistemlerin çevresel etkilerini yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA) metodolojisiyle karşılaştırmaktır. Araştırma, İran'ın Tahran, Hamedan, Kürdistan ve Fars eyaletlerinde bulunan 100 tarımsal kuyudan 2016-2020 dönemine ait enerji tüketimi verilerini toplamıştır. Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi, ISO 14040 ve 14044 standartlarına uygun olarak dört aşamada (hedef ve kapsam tanımlaması, yaşam döngüsü envanter analizi, yaşam döngüsü etki değerlendirmesi ve sonuçların yorumlanması) gerçekleştirilmiştir. Çevresel etkiler, abiyotik tükenme, küresel ısınma potansiyeli, insan toksisitesi, akuatik ekotoksisite, asidifikasyon, ötrofikasyon ve fotokimyasal oksidasyon gibi on bir farklı kategoride CML metodolojisi ve SimaPro yazılımı kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu kapsamlı analiz, politika yapıcılara çevresel etkileri azaltma stratejileri geliştirmeleri için veri odaklı bilgiler sunmayı hedeflemektedir.

Çalışmanın bulguları, İran'da dizel yakıtlı kuyu suyu çıkarma sistemlerinin, ulusal şebeke elektriği kullanan sistemlere kıyasla genellikle daha düşük çevresel etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Dizel sistemlerin küresel ısınma potansiyeli (1.34 kg CO2/m3), şebeke sistemlerinin (1.59 kg CO2/m3) hafifçe altında kalmıştır. Toplam Çevresel Bileşik Endeks (ECI) değerine göre, dizel sistem 3.68 x 10^-4 nPt iken, şebeke elektriği sistemi 5.77 x 10^-4 nPt ile %56.79 daha yüksek bir çevresel yüke işaret etmektedir. Dizel sistem, incelenen on bir çevresel etki kategorisinden yedisinde daha düşük etki gösterirken, şebeke sistemleri yalnızca ötrofikasyon ve ozon tabakası incelmesi potansiyelinde daha düşük değerlere sahipti. Bu sonuçlar, şebeke elektriği sistemlerinin yüksek başlangıç emisyonlarına sahip olmasa da, İran'ın elektriğinin %94 oranında fosil yakıtlara bağımlı olmasından kaynaklanan yukarı yönlü etkilerin (elektrik üretimi ve iletim kayıpları) genel çevresel ayak izini artırdığını vurgulamaktadır.

Bu araştırma, İran gibi fosil yakıta bağımlı elektrik şebekelerine sahip bölgelerde tarımsal sulama için dizel motorların, şebeke elektriğine kıyasla daha sürdürülebilir bir seçenek olabileceğine dair literatüre önemli bir katkı sunmaktadır. Bulgular, özellikle yerel enerji karması, pompa verimliliği ve iletim kayıpları gibi teknik parametrelerin çevresel sonuçlar üzerindeki kritik rolünü vurgulamaktadır. Önceki çalışmaların (örneğin Tyson ve arkadaşları, 2012; Ul Hussan ve arkadaşları, 2023) bazılarıyla uyumlu olan bu sonuçlar, El-Gafy ve El-Bably (2016) gibi elektrik pompalarını daha avantajlı bulan araştırmalarla çelişmektedir; bu durum, enerji kaynaklarının bileşimindeki farklılıkların önemini göstermektedir. Çalışma, İran'ın şebeke verimliliğinin artırılması ve yenilenebilir enerjiye geçişin, tarımsal sulamadan kaynaklanan çevresel etkileri azaltmada kilit rol oynadığını belirtmekte, böylece politika yapıcılar ve araştırmacılar için ülkeye özgü stratejiler geliştirmeye yönelik somut öneriler sunmaktadır.

Bulgu sonuları, fosil yakıta bađımlı elektrik őebekelerinin tarımsal sulamada paradoksal bir durum yarattıđını gstermektedir. řebekeye geiő tarladaki kirliliđi bitirse de, verimsiz santraller ve iletim hatlarındaki kayıplar nedeniyle toplam karbon ayak izi aslında artmaktadır. Yazar, bu durumu İran'ın enerji retimindeki yapısal sorunlara ve iletim kayıplarına bađlamaktadır.

Literatrle yapılan karőılaőtırmalarda, bu alőőmanın sonuları Tyson ve arkadaőlarının Avustralya ve Hindistan'daki bulgularıyla paralellik gstermektedir. Orada da dizel pompaların birim su baőına en dők emisyonu rettiđi saptanmıőtır. Ancak Mısđr'da yapılan farklı alőőmalar, oradaki őebeke karmaőası ve verimlilik farkları nedeniyle tam tersi ynde, elektriđin daha evreci olduđu sonuçuna ulaőmıőtır.

Yazar, İran zelindeki bulguların nedenini fosil yakıta dayalı enerji karmasının yksek karbon yođunluđuyla aıklamaktadır. Elektrik őebekesinin %94'nn petrol ve dođal gaza dayanması, temiz enerji olarak pazarlanan őebeke elektriđinin evresel avantajını ortadan kaldırmaktadır. Bu durum, yerel enerji altyapısının evresel deđerlendirmelerdeki kritik roln teyit etmektedir.

Sonu olarak, sulama sistemlerinde yapılacak bir dnőmn sadece enerji kaynađını deđiőtirmekle sınırlı kalmaması gerektiđi vurgulanmaktadır. Yenilenebilir enerji entegrasyonu, pompa modernizasyonu ve őebeke verimliliđinin artırılması eő zamanlı planlanmalıdır. Aksi takdirde, dizele verilen teőviklerin kaldırılması ve őebekeye geiőin zorlanması hedeflenen emisyon azaltımını sađlamayacaktır.

Tyson ve arkadaőlarının Avustralya ve Hindistan rneklerinde yaptıkları alőőma, dizel motorlu sulama pompalarının őebeke elektriđine kıyasla daha dők emisyon rettiđini bulgulayarak mevcut araőtırmanın sonularını desteklemiőtir (Namdari, 2025).

Mısır'da yrtlen El-Gafy ve El-Bably alőőması, elektrikli pompaların dizelden daha evreci olduđunu belirtmektedir; yazar bu farklılıđın Mısır ve İran arasındaki elektrik őebekesi kompozisyonu ve verimlilik farkından kaynaklandıđını aıklamaktadır (Namdari, 2025).

Bu çalışma, tarımsal sulama sistemlerinde enerji kaynaklarının çevresel etkilerini karşılaştırmalı bir yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA) perspektifiyle ele alarak literatüre önemli bir katkı sunmaktadır. Özellikle İran gibi fosil yakıtlara büyük ölçüde bağımlı elektrik şebekelerine sahip ülkelerde, şebeke elektriğinin dizel yakıttan daha "temiz" bir alternatif olduğu yönündeki genel varsayımı sörgülamaktadır. Makale, yerel enerji karmasının ve altyapı verimliliğinin çevresel sonuçlar üzerindeki belirleyici rolünü vurgulayarak, politika yapıcıların enerji geçiş stratejilerini bölgesel bağlamda daha bilinçli şekillendirmeleri için somut veriler ve derinlemesine analizler sunmaktadır. Bu çalışma, LCA metodolojisinin karmaşık enerji-su-gıda nexus'undaki uygulamalarını genişleterek, enerji verimliliği ve emisyon azaltımı konularındaki küresel tartışmaya bağlamsal bir derinlik katmaktadır.

Mevcut literatür, tarımsal sulama pompaları için en uygun enerji kaynağı konusunda farklı görüşler sunmaktadır. Bu çalışma, bulgularıyla Tyson et al. (2012) ve Ul Hussan et al. (2023) gibi araştırmaların sonuçlarıyla paralellik göstermektedir; bu çalışmalar da dizel yakıtlı sistemlerin birim su hacmi başına daha düşük sera gazı emisyonları ürettiğini belirtmiştir. Ayrıca Koushki et al. (2023) ve Pradeleix et al. (2014) tarafından yapılan çalışmalarla da örtüşmekte, elektrik şebekesinin enerji kaynağı bileşiminin çevresel etki profilleri üzerindeki kritik rolünü vurgulamaktadır. Bununla birlikte, El-Gafy ve El-Bably (2016) ile Terang ve Baruah (2023) gibi Mısır ve Hindistan'daki araştırmaların, elektrik pompalarını daha çevresel olarak avantajlı bulmasıyla farklılaşmaktadır. Bu tutarsızlıkları, enerji karması ve şebeke verimliliği farklılıklarına bağlayarak, önceki çalışmaların bulgularının bağlama özgü doğasını açıklığa kavuşturmaktadır. Makale, İran'ın fosil yakıta dayalı enerji altyapısının bu çelişkili sonuçlardaki merkezi rolünü belirleyerek, literatüre yeni bir açıklayıcı boyut getirmektedir.

Bu makale, literatür taramasına, enerji kaynaklarının çevresel etkilerinin değerlendirilmesinde bağlamsal faktörlerin önemini vurgulayarak katkıda bulunmaktadır. Genel olarak yenilenebilir veya şebeke elektriği gibi "yeşil" görünen enerji çözümlerinin, özellikle fosil yakıtlara bağımlı ulusal şebekelerde her zaman daha sürdürülebilir olmayabileceğini göstererek, yüzeysel çıkarımların ötesine geçmektedir. Çalışma, sera gazı emisyonlarının ve diğer çevresel göstergelerin hesaplanmasında, enerji üretim aşamasındaki kayıpların, iletim ve dağıtım kayıplarının ve yerel enerji karmasının ayrıntılı bir şekilde analiz edilmesinin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Bu sayede, literatürde sıklıkla karşılaşılan çelişkili bulguların temel nedenlerini açıklayarak, araştırmacıların ve politika yapıcıların enerji sistemleri için daha bütünsel ve bağlama duyarlı değerlendirmeler yapmaları için güçlü bir argüman sunmaktadır. Ayrıca, LCA metodolojisinin tarım sektöründeki uygulamalarına İran özelinde değerli bir vaka çalışması eklemektedir.