İçeriğe geç

Nicel araştırma · 2023

Kentsel toplu taşımada sera gazı emisyonlarının azaltılması için alternatif araç uygulamalarının incelenmesi: Adana ili örneği

Investigation of alternative vehicle applications for reducing greenhouse gas emissions in urban public transport: The case of Adana province

Okur sorusu

Adana kentsel toplu taşıma filosunun alternatif yakıtlı araçlara dönüştürülmesi sera gazı emisyonlarını ne oranda azaltmaktadır?

Bu çalışmada Adana ilindeki 743 otobüslük kentsel toplu taşıma filosunun alternatif yakıt teknolojilerine dönüştürülme potansiyeli incelenmiştir. Yapılan envanter ve projeksiyon hesaplamalarına göre elektrikli otobüslere geçiş sera gazı emisyonlarını yüzde 81,93, hidrojenli araçlar yüzde 57,37 ve CNGli araçlar ise yüzde 22,77 oranında azaltmaktadır.

Kaynak izi: (Ün, 2023) · (Ün, 2023)

Öne çıkanlar

  • Adana şehir emisyon envanterinde ulaşım sektörünün payı yüzde 27 olarak belirlenmiştir.
  • Dizel toplu taşıma filosunun elektrikli otobüslere dönüştürülmesi sera gazı emisyonlarında yüzde 81,93 azalma sağlamaktadır.
  • Hidrojen yakıt hücreli otobüsler yüzde 57,37, CNGli otobüsler ise yüzde 22,77 emisyon azaltım potansiyeline sahiptir.
  • Elektrikli otobüslerin şarj altyapısı yenilenebilir enerjiyle beslendiğinde emisyon azaltım oranı yüzde 100e ulaşabilmektedir.
Yayın türü
Nicel araştırma
Yazarlar
Çağrı Ün
Dergi / alan
European Mechanical Science · Mühendislik ve Teknoloji
Yıl
2023
Örneklem
Adana ilinde 2020 yılı verilerine göre aktif olarak hizmet veren 324 kamu dizel otobüsü ile 419 özel kamu otobüsü ve minibüsü olmak üzere toplam 743 adet dizel motorlu toplu…
Veri kaynakları
Adana Büyükşehir Belediyesi envanter verileri, TÜİK nüfus ve GSYİH istatistikleri, Adana Sürdürülebilir Enerji ve İklim Eylem Planı (SECAP) raporları ve uluslararası literatür…
Analiz yöntemi
GPC (Global Protocol on Community-Scale Greenhouse Gas Emissions Inventories) standartları ile IPCC AR5 emisyon faktörlerine dayalı envanter hesaplamaları, Kaya Kimliği (Kaya…

İnceleme özeti

Küresel iklim değişikliğiyle mücadelede kentsel alanlar, dünya genelindeki karbondioksit emisyonlarının yaklaşık dörtte üçünden sorumlu olmaları nedeniyle kilit rol oynamaktadır. Türkiye'de Yeşil Mutabakat Eylem Planı ile ivme kazanan karbon nötr hedefleri, yerel yönetimlerin Sürdürülebilir Enerji ve İklim Eylem Planları (SECAP) aracılığıyla somut stratejilere dönüştürülmektedir. Adana ili özelinde ulaşım sektörü, kentsel emisyon envanterinin yüzde 27lik önemli bir kısmını oluşturarak çevresel sürdürülebilirlik açısından kritik bir müdahale alanı olarak öne çıkmaktadır. İncelenen makale, bu bağlamda kentsel toplu taşıma sistemlerinde fosil yakıt bağımlılığını azaltacak teknolojik dönüşümün çevresel etkilerini teknik ve sayısal bir yaklaşımla analiz etmektedir.

Çalışmanın temel amacı, Adana metropol bölgesindeki belediye ve özel toplu taşıma filolarının alternatif enerji sistemlerine geçişinin sera gazı azaltım potansiyelini belirlemektir. Araştırmada metodolojik olarak, 2020 baz yılı verileri üzerinden Kaya Kimliği (Kaya Identity) modeli kullanılarak 2030 yılına kadar uzanan emisyon projeksiyonları geliştirilmiştir. Veri toplama sürecinde Adana Büyükşehir Belediyesi'nin operasyonel istatistikleri, araç türleri ve katedilen mesafe bilgileri kullanılmış; ayrıca ulaşım sektörünün iklim değişikliği kapasitesini ölçmek için kapsamlı bir GZFT (SWOT) analizi uygulanmıştır. Bu yöntem, hem mevcut altyapısal durumu hem de gelecek dönem projeksiyonlarını birleştiren bütüncül bir değerlendirme sunmaktadır.

Analiz bulguları, elektrikli araç teknolojisinin dizel otobüslere kıyasla sera gazı emisyonlarında yüzde 81,93 gibi çarpıcı bir azalma sağladığını kanıtlamaktadır. Hidrojen yakıtlı araçlar yüzde 57,37 oranında bir düşüş sergilerken, Sıkıştırılmış Doğalgaz (CNG) kullanan araçların azaltım potansiyeli yüzde 22,77 ile daha sınırlı kalmaktadır. Araştırma sonuçları, herhangi bir iyileştirme yapılmadığı takdirde Adana'daki toplu taşıma kaynaklı emisyonların 2030 yılında belediye ve özel filolarda sırasıyla 22.859 ve 28.137 tCO2e değerlerine ulaşacağını öngörmektedir. Bu veriler, kentin iklim değişikliği hedeflerine ulaşabilmesi için elektrikli ve hidrojenli araçların stratejik bir gereklilik olduğunu sayısal kanıtlarla ortaya koymaktadır.

Sonuç olarak çalışma, kentsel ulaşım yönetiminde teknolojik dönüşümün iklim hedefleriyle uyumunu tartışarak yerel yönetimler için uygulamaya yönelik bir yol haritası sunmaktadır. Yazarın tartışması, elektrikli araçların karbon ayak izinin, şarj altyapısının yenilenebilir enerji kaynaklarıyla desteklenmesi durumunda yüzde 100e kadar indirilebileceği üzerinde durmaktadır. Mevcut literatürdeki benzer kentsel çalışmalarla kıyaslandığında bu araştırma, Adana ili özelinde sunduğu sektörel projeksiyonlar ve SWOT analizi ile özgünleşmektedir. Makale, belediyelerin stratejik planlama ve sürdürülebilir mobilite projelerinde veri odaklı karar almalarını sağlayacak teorik bir zemin oluşturarak literatürdeki boşluğu doldurmaktadır.

Kuramsal ve kavramsal çerçeve

Araştırma, sera gazı emisyon projeksiyonlarının hesaplanmasında uluslararası kabul görmüş Kaya Kimliği (Kaya Identity) modelini temel almaktadır. Bu model; nüfus, kişi başına düşen gayrisafi yurt içi hasıla, ekonominin enerji yoğunluğu ve karbon yoğunluğu gibi dört temel faktörü birleştirerek emisyon tahminleri yürütmektedir. Ayrıca, Belediye Ölçeğinde Sera Gazı Emisyon Envanterleri için Küresel Protokol (GPC) standartları ve IPCC 5. Değerlendirme Raporu’ndaki küresel ısınma potansiyeli katsayıları teorik hesaplama çerçevesini oluşturmaktadır.

Makalenin ele aldığı literatür

Çalışma, iklim değişikliğinin çevresel etkilerine dair güncel tartışmalarla başlayarak, Türkiye’nin Yeşil Mutabakat Eylem Planı ve Belediye Başkanları Küresel İklim ve Enerji Sözleşmesi (GCoM) çerçevesindeki yerel taahhütleri ele almaktadır. Literatürde Antalya, İzmir, Ankara ve İstanbul gibi büyükşehirlerin SECAP raporları ile ulaşım tabanlı emisyon değerleri karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Ayrıca, sürdürülebilir ulaşım için alternatif yakıtların (CNG, elektrik, hidrojen) enerji yoğunluğu ve emisyon faktörlerine dair teknik çalışmalar ve Avrupa Çevre Ajansı (EEA) verileri referans alınarak kentsel dönüşümün gerekliliği temellendirilmiştir.

Yöntem ve araştırma tasarımı

Araştırmanın amacı

Bu çalışma, Adana ilindeki toplu taşıma hizmetlerinde kullanılan otobüs ve minibüslerin sera gazı emisyonlarını azaltmak amacıyla alternatif yakıtlı araçlara dönüştürülme potansiyelini, yakıt ekonomisi ve emisyon hesaplamaları üzerinden karşılaştırmalı olarak araştırmayı amaçlamaktadır (Ün, 2023).

Yöntem ve yaklaşım

Çalışma, kentsel toplu taşımada sera gazı emisyonlarının azaltılması amacıyla Adana ili genelindeki otobüs filosunun alternatif yakıt teknolojilerine dönüştürülmesini sayısal yöntemlerle analiz eden ampirik bir durum çalışması yaklaşımını benimsemektedir (Ün, 2023).

Evren veya inceleme alanı
Adana ili kentsel toplu taşıma sistemi ve belediye ile özel işletimdeki otobüs filolarının tamamı.
Örneklem veya araştırma materyali
Adana ilinde 2020 yılı verilerine göre aktif olarak hizmet veren 324 kamu dizel otobüsü ile 419 özel kamu otobüsü ve minibüsü olmak üzere toplam 743 adet dizel motorlu toplu taşıma aracı.
Veri toplama süreci
Adana Büyükşehir Belediyesi envanter verileri, TÜİK nüfus ve GSYİH istatistikleri, Adana Sürdürülebilir Enerji ve İklim Eylem Planı (SECAP) raporları ve uluslararası literatür katsayıları.
Veri analiz yöntemi
GPC (Global Protocol on Community-Scale Greenhouse Gas Emissions Inventories) standartları ile IPCC AR5 emisyon faktörlerine dayalı envanter hesaplamaları, Kaya Kimliği (Kaya Identity) projeksiyon modeli ve SWOT analizi.
Sera gazı emisyonuElektrikli otobüs dönüşümüHidrojen yakıt hücresiSıkıştırılmış doğal gaz (CNG)Kaya Kimliği modeliKentsel toplu taşıma filosu

Bulgular

  1. 2020 temel yılı verilerine göre Adana kent genelindeki toplam emisyon envanterinin yüzde 27lik kısmı ulaşım sektöründen kaynaklanmaktadır (Ün, 2023).

  2. Mevcut dizel otobüs filosunun elektrikli araçlara dönüştürülmesi durumunda sera gazı emisyonlarında yüzde 81,93 oranında yüksek bir azalma elde edilmektedir (Ün, 2023).

  3. Toplu taşıma filosunun hidrojenli araçlara dönüştürülmesi emisyonlarda yüzde 57,37 oranında kayda değer bir düşüş sağlamaktadır (Ün, 2023).

  4. Sıkıştırılmış doğal gaz (CNG) ile çalışan araçlara geçiş yapılması durumunda sera gazı emisyonlarında yüzde 22,77 düzeyinde orta ölçekli bir azalma gerçekleşmektedir (Ün, 2023).

Tartışma ve sonuç

Hesaplama sonuçları, Adana kentsel toplu taşıma filosunda kullanılan dizel araçların alternatif yakıt teknolojileriyle değiştirilmesinin sera gazı emisyonları üzerinde belirgin bir azaltım etkisi yarattığını göstermektedir. Elektrikli otobüslere geçiş emisyonlarda yüzde 81,93 gibi en yüksek tasarruf oranını sunarken, hidrojenli araçlar yüzde 57,37 ve CNGli araçlar yüzde 22,77 oranında emisyon düşüşü sağlamaktadır.

Yazar, elektrikli araçların sağladığı bu yüksek çevresel avantajı, doğrudan egzoz emisyonunun bulunmaması ve elektrik motorlarının yüksek enerji verimliliği ile açıklamaktadır. Hidrojen ve CNG teknolojilerinin ise büyük boyutlu toplu taşıma araçları için uygun alternatifler sunduğunu, ancak hidrojenin çevresel faydasının üretim yöntemine ve şebekenin karbon yoğunluğuna doğrudan bağlı olduğunu vurgulamaktadır.

Elde edilen bulgular literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında uyumluluk göstermektedir. Hidrojen emisyon katsayılarında Hensher ve arkadaşlarının (2022) kilometre başına 850-71 gram CO2 aralığındaki verileri ve CNG performansında Topal ve Nakirin (2018) kilometre başına 0,833 kg CO2e katsayısı referans alınarak bölgesel projeksiyonlar güçlendirilmiştir.

Sonuç olarak, kentsel toplu taşıma filosunun elektrikli otobüslere dönüştürülmesi Adana kentinin iklim hedeflerine ulaşmasında en etkili strateji olarak öne çıkmaktadır. Elektrik şebekesinin yenilenebilir kaynaklarla beslenmesi halinde bu dönüşüm tam sıfır emisyon hedefine ulaşılmasına imkân tanıyacaktır.

Bulguların önceki araştırmalarla karşılaştırılması

Yazar, hidrojen teknolojisinin çevresel etkisini değerlendirirken Hensher ve arkadaşlarının (2022) çalışmasında belirtilen kilometre başına 850 ila 71 gram CO2 aralığındaki karbon yeğinliği değerlerini esas almış ve Adana projeksiyonlarında bu değerlerin ortalaması olan 0,460 kg CO2/km emisyon katsayısını kullanmıştır (Ün, 2023).

Yazar, sıkıştırılmış doğal gaz (CNG) ile çalışan otobüslerin emisyon performansını değerlendirirken Topal ve Nakir (2018) tarafından İstanbul toplu taşıması üzerine yapılan çalışmadaki kilometre başına 0,833 kg CO2 emisyon değerini referans almış ve Adana filosunun CNG dönüşümünde bu birim emisyon katsayısını kullanmıştır (Ün, 2023).

Yazarların ulaştığı sonuç

Elektrikli otobüslerin teknik ve mühendislik verimliliği, ortalama dizel otobüslere kıyasla sera gazı emisyonlarında yüzde 81,5 düzeyinde net bir azalma sağlayarak iklim değişikliğiyle mücadelede dönüştürücü bir rol oynamaktadır. Şarj altyapısının yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegre edilmesi durumunda bu emisyon azaltım potansiyeli yüzde 100 seviyesine ulaşabilmekte, pil teknolojilerindeki gelişmeler ise operasyonel menzili artırarak sürdürülebilir kentsel ulaşımın yaygınlaşmasını desteklemektedir (Ün, 2023).

Literatürdeki yeri

Bu çalışma, Türkiye'deki yerel yönetimlerin iklim değişikliği ile mücadele stratejilerini teknik ve ampirik bir düzleme taşıyan model bir uygulama sunmaktadır. Yerel düzeydeki Sürdürülebilir Enerji ve İklim Eylem Planı (SECAP) taahhütlerine ulaşmak için kentsel ulaşım sektöründeki teknolojik dönüşümün potansiyel etkilerini somut verilerle ortaya koymaktadır. Özellikle kentsel ölçekte sera gazı emisyon envanteri oluşturulması ve gelecek on yıl için bilimsel projeksiyonlar yapılması konusunda metodolojik bir rehber niteliği taşımaktadır. Dizel yakıtlı geleneksel toplu taşıma araçlarının elektrikli, hidrojenli ve CNG'li alternatiflerle karşılaştırılması, literatürdeki teorik tartışmaları uygulama düzeyine indirmektedir.

Çalışma, temellerini IPCC'nin 2006 Ulusal Sera Gazı Envanteri Kılavuzu ve GPC gibi uluslararası kabul görmüş standartlara dayandırarak küresel iklim metodolojileriyle tam uyum sağlamaktadır. Türkiye özelinde TURKSTAT'ın nüfus ve GSYH verilerini Kaya Özdeşliği modeliyle birleştirerek bölgesel bir analiz çerçevesi çizmektedir. Literatürde daha önce Hensher ve arkadaşları (2022) tarafından yapılan hidrojen ve elektrikli otobüs değerlendirmeleri ile Topal ve Nakir (2018) tarafından İstanbul için sunulan maliyet odaklı analizleri, Adana'nın yerel verileri üzerinden genişletmektedir. Bu yönüyle mevcut çalışmaları yerel yönetimlerin karar verme süreçlerine entegre ederek bölgesel vaka literatürünü zenginleştirmektedir.

Makale, kentsel ulaşım politikalarının çevresel etkilerini değerlendiren araştırmacılar için kapsamlı bir analiz çerçevesi ve karşılaştırmalı veri seti sunmaktadır. Türkiye'deki bir büyükşehir belediyesinin emisyon azaltım hedeflerini gerçekleştirmede hangi araç teknolojisinin ne oranda katkı sağlayacağını somut yüzdelerle kanıtlaması, literatürdeki düşük karbonlu kent tartışmalarına veri odaklı bir derinlik kazandırmaktadır. Ayrıca ulaşım sektöründeki emisyonların toplam kent envanterindeki payını belirleyerek, iklim eylem planlarında müdahale edilmesi gereken birincil alanları hiyerarşik olarak sıralamaktadır. Bu çalışma, sadece emisyon hesaplaması yapmakla kalmayıp, teknoloji seçiminin stratejik sonuçlarını da karşılaştırmalı olarak tartışmaktadır.

Sözlük

GPC · Topluluk Ölçekli Sera Gazı Emisyon Envanterleri Küresel Protokolü
Kenterin sera gazı emisyonlarını uluslararası standartlara uygun olarak ölçmesini ve raporlamasını sağlayan protokol.
Kaya Identity · Kaya Kimliği Modeli
Sera gazı emisyon seviyelerini nüfus, kişi başı GSYİH, enerji yeğinliği ve karbon yeğinliği değişkenleri üzerinden modelleyen denklem.
CNG · Sıkıştırılmış Doğal Gaz
Geleneksel fosil yakıtlara kıyasla daha düşük karbon emisyonu sağlayan ve yüksek basınç altında depolanan doğal gaz türü.

Tez ve makale araştırmalarında kullanım

Makalenin doğrulanmış yöntemi, bulguları ve kuramsal çerçevesi; tez ve makale çalışmalarında kullanılacağı bölümle birlikte aşağıdaki araştırma taslaklarına dönüştürülmüştür.

Tez veya makalede kullanım · Giriş ve Problem DurumuUlaşım sektörü kentsel emisyon envanterlerinde en kritik paya sahip alanlardan biridir.

Adana örneğinde ulaşım sektörünün toplam emisyonların yüzde 27'sini oluşturduğu verisiyle problemin önemi vurgulanabilir (Ün, 2023).

Hidrojen Üretim Yöntemlerinin Kentsel Emisyon Azaltımına Etkisi: Adana Örneğinde Yaşam Döngüsü Karşılaştırması

Araştırma sorusu
Farklı hidrojen üretim yöntemlerinin (gri, mavi, yeşil) kentsel toplu taşıma filosundaki net emisyon azaltım potansiyeli üzerindeki etkisi nedir?
Yöntem taslağı
Makalede sunulan hidrojen emisyon aralıkları (850-71 g CO2/km) temel alınarak üç farklı senaryo oluşturulacak ve Yaşam Döngüsü Analizi (LCA) yaklaşımıyla emisyonlar hesaplanacaktır.

Makaleyle bağlantısı: Makalede hidrojen emisyonlarının üretim yöntemine göre değiştiği vurgulanmış ancak Adana özelinde bu yöntemlerin net etkisi detaylandırılmamıştır (Ün, 2023).

Tez veya makalede kullanım · Yöntem / MetodolojiKentsel emisyon projeksiyonlarında Kaya Özdeşliği (Kaya Identity) modeli etkin bir araçtır.

Nüfus, GSYH, enerji ve karbon yoğunluğu parametrelerinin nasıl entegre edileceği bu çalışma referans gösterilerek açıklanabilir (Ün, 2023).

Elektrikli Otobüslerin Operasyonel Verimliliği ve Şarj İstasyonu Yerleşimi Optimizasyonu

Araştırma sorusu
Adana'nın mevcut ulaşım ağı ve sefer sıklığı göz önüne alındığında, elektrikli otobüslerin enerji tüketimini minimize edecek şarj altyapısı nasıl yapılandırılmalıdır?
Yöntem taslağı
Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak araçların kilometre başına tüketim verileri (0,85 kWh/km) üzerinden bir yerleşim modeli kurulacak ve simülasyon yapılacaktır.

Makaleyle bağlantısı: Çalışmada sunulan elektrik tüketim verisi, altyapı planlaması ve enerji talebi yönetimi çalışmaları için somut bir temel oluşturmaktadır (Ün, 2023).

Tez veya makalede kullanım · Tartışma ve BulgularElektrikli araç dönüşümü toplu taşımada en yüksek emisyon azaltım potansiyeline sahiptir.

Dizel araçlara kıyasla sağlanan yüzde 81,93'lük azalma oranı, teknolojik tercihleri savunmak için kanıt olarak sunulabilir (Ün, 2023).

Alternatif Yakıtlı Toplu Taşıma Araçlarının Yölçu Kabulü ve Algılanan Hizmet Kalitesi

Araştırma sorusu
Elektrikli ve hidrojenli otobüslerin sessiz çalışma ve düşük emisyon özellikleri yölçuların toplu taşıma kullanım niyetini nasıl etkilemektedir?
Yöntem taslağı
Karma yöntem kullanılacak; nitel görüşmelerle temalar belirlendikten sonra Adana toplu taşıma kullanıcılarından veri doygunluğuna ulaşana kadar anket toplanacaktır.

Makaleyle bağlantısı: Yazarın sonuç kısmında belirttiği elektrikli araçların çevresel ve toplumsal perspektiften etkileri, kullanıcı davranışı boyutuyla ampirik olarak test edilmelidir (Ün, 2023).

Kaynakça

  1. Hensher, D. A., Wei, E., & Balbontin, C. (2022). Comparative assessment of zero emission electric and hydrogen buses in Australia. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 102, 103130. https://doi.org/10.1016/j.trd.2021.103130
  2. Topal, O., & Nakir, İ. (2018). Total cost of ownership based economic analysis of diesel, CNG, and electric bus concepts for public transport in Istanbul city. Energies, 11(9), 2369. https://doi.org/10.3390/en11092369

Bu konudaki diğer çalışmalar

Bilgisayar ve Elektrik MühendisliğiTeknik çalışma · 2026

Elektrikli otobüsler için kablosuz şarjın teknik ve ekonomik fizibilitesi nedir?

Elektrikli otobüste batarya paket sayısının beşten üçe düşürülmesi, araç boş ağırlığında 1170 kg tasarruf sağlamakta ve bu hafifleme sonuçunda araç taşıyabileceği yölçu kapasitesini yaklaşık 25 kişi artırmaktadır.

Osman Baysal ve Kadir Aydın · International Journal of Automotive Science And Technology · Mühendislik ve Teknoloji