Günlük hayatta kullandığımız her ürünün akibeti bir yerde aynı: Kullan ve at. İşimiz bittiğinde, ürün ömrünü doldurduğunda ya da tamir edemeyeceğimiz, ya da tamir etmekle uğraşmak istemediğimiz bir noktaya geldiğimizde, tüm ürünler aynı son ile yüz yüze geliyor ve çöp oluyorlar. Elbette bazı ürünleri belli bir oranda geri dönüştürerek tekrar kullanılabilir hale getirebiliyoruz. Fakat günümüz ekonomisinin genel işleyişi üret, kullan ve at sıralamasına dayanıyor.

Bu yazıda ele alacağımız döngüsel ekonomi düşüncesi ise bambaşka bir çerçevede anlamaya çalışmamız gereken, yenileyici bir anlayışa dayanıyor. Öncelikle şunu söylemekte fayda var: Eğer bu konuyu aşina olduğumuz geri dönüşüm süreçleri ekseninde algılamaya çalışırsak, hata yapmış oluruz. Malzeme bilimi ve mühendisliğinin potansiyeli açısından oldukça ilginç olan ve ülkemizde henüz yeterince üzerinde konuşulmayan döngüsel ekonomi düşüncesinin temeli farklı: Klasik bir geri dönüşüm döngüsü yerine, ömrü tükenen ürünlerin tamamen yenilenmesine ve yeniden yapılanmasına dayalı bir ekonomik sistem tarifinden bahsediyoruz. Klasik geri dönüşüm süreçlerinde çoğu zaman belli bir miktarda atık üretmek durumunda kalırken, bu anlayış sıfır atık üretecek şekilde, sistemdeki her şeyin döngüsel bir devinim içinde olması düşüncesi üzerine kurulu. Tıpkı doğada olduğu gibi.

Döngüsel ekonomi geleneksel geri dönüşüm süreçlerinden birçok noktada ayrışıyor. Örneğin döngüsel ekonomi süreçlerinde kullanılan enerjinin tamamen yenilenebilir kaynaklardan elde edilmesi isteniyor.

Döngüsel ekonomi, tanımı gereği, atık üretimini sıfıra indirgeme hedefine sahip olduğu için, sadece geleneksel geri dönüşüm süreçlerinin kullanılması yeterli olmuyor: Ekonomide yer alan tüm ürünlerin, bu ürünlerin üretiminde kullanılan tüm süreçlerin yenilenebilir enerjiye dayalı olması, toksik kimyasalların kullanımına son verilmesi ve malzeme, ürün, süreç, sistem ve iş modelleri seviyelerini kapsayan bir ekonomik anlayışın yerleşmesi gerekiyor.

Her ne kadar çok karmaşık ve değişmesi yüzyıllar alacak bir anlayıştan bahsediyormuş gibi görünsek de, aslında döngüsel ekonomi düşüncesi birkaç basit prensip çevresinde şekilleniyor: İlk olarak, bu düşüncesinin kökeninde atık kavramının sıfırlanması yattığını anlamamız gerekiyor. Döngüsel ekonomide atığın bir yeri bulunmuyor. Tüm ürünler, süreçler ve malzeme tercihleri bu düşünce çerçevesinde, ömürleri tükendiğinde tekrar ayrıştırılabilir ve kullanılabilir şekilde tasarlanıyor. Bu düşünce her ne kadar geri dönüşüm kavramını hatırlatıyor olsa da, geri dönüşüm süreçlerinde kullanılan enerjinin atık üreten süreçlerle üretiliyor olması, ya da geri dönüşüm sonrasında da belli bir miktarda atık oluşabilmesi, bu iki anlayışı birbirinden ayırıyor.

Geri dönüşüm süreçlerinde kullanılan enerjinin atık üreten süreçlerle üretiliyor olması, ya da geri dönüşüm sonrasında da belli bir miktarda atık oluşabilmesi nedeniyle, geleneksek geri dönüşüm süreçleri döngüsel ekonominin temel gerekliliklerini karşılamıyor.

Döngüsel ekonomi anlayışında, sarf malzemelerine ve uzun ömürlü ürünlere de farklı bir anlayışla yaklaşmamız gerekiyor: Sarf malzemelerinin toksik özelliği olmayan, hatta mümkünse doğayla etkileşimi sonrasında besleyici bir etki yaratabilen (tıpkı gübre gibi) bir şekilde seçilmesi ve tasarlanması gerekiyor. Uzun ömürlü olması istenen otomobil ya da cep telefonu bileşenleri gibi parçalar ise genellikle metal ve plastik malzemeler kullanılarak üretildikleri için, bu tür bir anlayışla tasarlanmaları daha zor. Ancak bu parçalar da böyle bir bilinçle üretildikleri takdirde, yani atığa dönüşmelerine müsaade edilmeyeceğini bilerek tasarlanıp üretildiklerinde bu anlayış içerisinde kendilerine bir yer bulabilirler. Bunun yolu, bu tür bileşenleri yeniden kullanıma ya da daha üst bir modele geçilmek istendiğinde adaptasyona müsaade edebilecek bir farkındalıkla tasarlayıp üretmekten geçiyor. Son olarak, yukarıda da belirtildiği gibi, bu bileşenlerin ve bileşenleri meydana getiren malzemelerin üretildiği süreçlerde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerekiyor.

Tüketiciler yerine kullanıcılar

Döngüsel ekonominin gerekli kıldığı bir diğer değişim de tüketici kavramıyla ilgili: Kelime anlamı gereği tüketici, bir malı alan, kullanan ve tüketen, yani atığa dönüştüren kişi anlamına geliyor. Ancak atığa izin vermeyen bir ekonomi vizyonu içinde, tüketici kavramının da değişmesi ve tüketicinin yerini kullanıcıların alması gerekiyor.

Atığa izin vermeyen bir ekonomi vizyonu içinde, tüketici kavramının da değişmesi ve tüketicinin yerini kullanıcıların alması gerekiyor.

Bu düşünceyi zaten bilgi teknolojileri ve internet alanında hizmet olarak sunulan yazılımlarda (SaaS) bir süredir görüyoruz. Örneğin birçok internet şirketinin kendi ürünlerini satın alan kişileri müşteri ya da tüketici olarak değil, kullanıcı (user) olarak tanımladıklarını biliyoruz. Çünkü, örneğin bir sosyal medya platformunu ya da telefonunuzdaki bir uygulamayı kullanan bir kişi olarak, kullandığınız bu ürünü gerçek anlamda tüketmiyorsunuz. Ürünün performansına bağlı olarak, memnun olduğunuz sürece kullanıyorsunuz. Uygulamanın yeni bir versiyonu çıktığında eski versiyonu atığa dönüştürüp yenisini almanız gerekmiyor. Bir güncelleme ile aynı ürünü bir üst versiyonuyla kullanmaya devam edebiliyorsunuz.

Döngüsel ekonomi düşüncesi içinde de, şirketler ve müşteriler arasında benzer bir ilişkinin kurulması gerekiyor. Yani al ve tüket anlayışı yerine, uzun ömürlü ürünlerin kiralanabilir ya da paylaşılabilir bir anlayışla pazarlandığı bir anlayışın da yerleşmesi gerekiyor. Eğer ürünler satın alınıyorsa, bu durumda da yukarıda bahsedildiği gibi tüm bileşenlerin değiştirilebilir, tekrar kullanılabilir ve %100 geri dönüştürülebilir özelliklere sahip olması bekleniyor.

Bu çerçevede değerlendirdiğimizde, döngüsel ekonominin aşağıdaki ana prensipler çevresinde şekillenen bir düşünce olduğunu görebiliriz:

    • Hizmet ekonomisi: Şirketlerin ürünlerin sahibi olarak kaldığı ve satmak yerine ürünleri kiraladığı bir anlayışın benimsenmesi. Böylece ürünün hizmet dışı kalması durumunda yenilenebilirliğini ve üst modele yükseltilebilirliğini şirketin kontrol edebilmesi.
    • Çevre öncelikli tasarım: Doğrusal (üret-kullan-at) ekonomide dikkate alınmayan modülerlik, uyarlanabilirlik, yenilenebilirlik, yeniden üretilebilirlik gibi parametrelerin malzeme ve üretim süreci tercihlerinde önem kazanması.
    • Sanayi ekolojisi: Bir üründe atık durumuna gelen bir malzeme ya da bileşenin farklı bir sektörde girdi olarak kullanılabilir olması: Bir giyim eşyasının sonradan bir izolasyon malzemesi olarak kullanılabilmesi gibi.
    • Tersine lojistik: Malzeme ve ürünlerin toplanıp tekrar üretime dahil edilmesini mümkün kılan kapalı devre bir lojistik anlayışının yerleşmesi.

Döngüsel ekonominin finansal getirisi

Şu ana kadar anlatılanlar ekoloji perspektifinden çok olumlu bir anlayışa işaret ediyor. Ancak bu düşünce şirketler ve ülkeler açısından da ekonomik bir fayda sağlayacak bir zemine taşınamazsa, sadece bir dayatma olarak algılanacağı ve benimsenmelerinin mümkün olmayacağı da bir gerçek. O nedenle, konuyu daha gerçekçi bir eksene taşıyabilmek adına işin bu tarafını da mutlaka değerlendirmemiz gerekir.

Konuya bu açıdan baktığımız zaman, döngüsel ekonomi düşüncesinin gerçekten finansal kazanç fırsatları da sunan bir yaklaşım olduğunu görüyoruz. Tabii bu noktada döngüsel ekonominin sağlayabileceği fırsatları değerlendirebilmek için, konuyu günümüzde aşina olduğumuz, al-kullan-tüket anlayışına kıyasla ele almamız gerekir.

Bu çerçevede ele alabileceğimiz ilk fırsat, malzeme kullanımın azaltılması sayesinde ortaya çıkıyor. Doğrusal üretim anlayışıyla, yani ömrünü tamamladığında tamamen ya da kısmen atığa dönüşecek bir ürüne kıyasla, hiçbir zaman atığa dönüşmeyecek bir malzemeden üretilen parçanın maliyeti arasında finansal bir avantaj fırsatı bulunuyor. Özellikle bu malzemenin yeniden kullanıma girebilmesi için ne kadar az miktarda işlemden geçmesi gerekiyorsa, şirketin kazanımı için ortaya çıkan fırsat da o oranda artıyor. Tabii bu fırsat sadece işlemin süresinin kısalması durumunda değil, bu süreçlere dair enerji, iş gücü ve sermaye ihtiyaçlarının düşürülebilmesiyle paralel olarak da cazip hale geliyor. Aynı çerçevede ele alabileceğimiz bir diğer fırsat ise, malzeme ya da bileşenin bu döngü içerisine kaç defa girebileceğine bağlı olarak ortaya çıkıyor. Doğal olarak bu sayı ne kadar artarsa, kazanım o oranda artıyor.

Döngüsel ekonominin yaratabileceği ikinci bir kazanım fırsatına bakalım: Döngüsel ekonomide sirküle eden bir malzeme, illa aynı üründe değil de, farklı bir sektördeki farklı bir üründe de kullanılabiliyor mu? Örneğin mobilya kumaşı olarak üretilen bir malzeme, sirkülasyon sürecinde bir tekstil ürününe dönüşebiliyor mu? Ya da bir otomotiv firmasının koltuk döşemesinde tercih edeceği bir yapıya, veya bir yalıtım malzemesi olarak inşaat sektörüne geçiş yapabiliyor mu? Bu kademeli kullanım anlayışı da, doğal olarak şirketler için kazanım fırsatları ortaya çıkarıyor.

İsviçre’nin ünlü çanta markası Freitag, ürünlerini kullanılmış kamyon brandalarından imal ediyor. Üstelik çanta yapımında kullanılan malzemeler sadece brandayla sınırlı değil: Kullanılmış lastikler ve emniyet kemerleri gibi aksesuarlar da, üretilen çantalarda kendilerine yer bulabiliyor.(Freitag.ch)

Döngüsel ekonomi, zaman zaman ekolojik çöküşün zorunlu kıldığı, şirketlerin zorunluluk nedeniyle benimsemek durumunda kaldığı bir senaryo olarak algılanıyor. Fakat görüldüğü üzere durum böyle değil: Finansal olarak sağladığı avantajlar ve fırsatlar nedeniyle, aslında şirketler için yepyeni iş modellerinin yeşermesine imkan sağlayabilecek, yepyeni şirket yapılarının ve iş olanaklarının ortaya çıkmasına fırsat verebilecek bir anlayıştan bahsediyoruz. Bu anlatılanlarda, bir yandan gezegenimizin ekolojik dengesini koruyacak önlemleri kendiliğinden almamızı sağlarken, aynı zamanda ekonomiyi de güçlendirecek bir zihniyet değişikliğini görüyoruz. Ellen MacArthur vakfı ve McKinsey danışmanlık şirketinin yayımladığı çeşitli raporlarda, imalat sanayinde sadece malzeme nedeniyle elde edilebilecek tasarrufun 630 milyar dolar mertebesinde, gıda, içecek, tekstil, gibi tüketim ürünlerine dayalı sektörlerde ise 700 milyar dolar seviyesinde olduğunu görüyoruz.

Kaynak: Ellen MacArthur Vakfı ve McKinsey Center for Business and Environment. Çizim: Braungart & McDonough: Cradle to Cradle (Orjinalinden Türkçeleştirilmiştir.)

Döngüsel ekonominin can damarı: Malzeme bilimi

Döngüsel ekonomi ve sıfır atık düşüncelerinin benimsenmesi ve kendine bir yer bulabilmesi sadece şirketlerin değil, hükümetlerin, yerel yönetimlerin ve tüketicilerin de bu anlayışı kabul edebiliyor olmasına bağlı. Şirketlerin mevcut üretim süreçlerini değiştirme yoluna gitmesi, ar-ge yatırımlarıyla bu anlayış çerçevesinde üretilebilen malzemelere yönelmesi sadece finansal açıdan zorluklar barındıran bir süreç değil: Bu geçişi mümkün kılacak ve süreçleri yönetebilecek malzeme bilimcilerin sayısı da yeterli gibi görünmüyor. Üniversitelerin müfredatları bu konuda çok yetersiz. Bu perspektifle donanmış mühendislerin, bilim adamlarının yetişmesi için üniversiteler tarafında yeterli bir çaba harcandığını görmekte zorlanıyoruz.

Döngüsel ekonomiyi şirketler açısından cazip kılabilecek noktaları yukarıda açıkladık. Şirketlerin gözünü korkutan ve bu düşünceyi benimsemeleri konusunda isteksiz kalmalarına yol açan engeller, maalesef büyük ölçüde malzeme biliminin sınırlamaları nedeniyle ortaya çıkıyor. Malzeme bilimi demek belki doğru olmaz: Malzeme bilimcilerin kısıtlaması daha doğru bir ifade olur. Çünkü döngüsel ekonominin benimsenmesi karşısındaki en büyük engellerden bir tanesi, malzemelerin atığa dönüşmeden tekrar ekonomiye dahil edilmeleri noktasında ortaya çıkıyor. Aynı zamanda mevcut tedarik zinciri yapısının farklı sektörlerin ihtiyaçları doğrultusunda malzeme akışını sağlayacak hale gelmemiş olması da bir diğer engel olarak görülebilir.

Pentatonic adında İngiliz bir start-up atık malzemeleri kullanarak çeşitli mobilya ürünleri üretiyor. Kullanılan atıklar sadece plastiklerle sınırlı değil: Alüminyum konserve kutuları, pet şişeler, gıda paketleri, sigara izmaritleri ve akıllı telefon ekranları gibi atıklar da ürünlerde değerlendiriliyor. Şirketin kullandığı atığın %90 kadar bir oranı yerel atık alanlarından toplanıyor. Ayrıca ürünlerini satın alan ve bir süre sonra değiştirmek isteyen müşteriler ürünleri Pentatonic’e tekrar gönderebiliyor.

Biz dikkatimizi tekrar malzemelere çevirelim: Sanayi devrimi ve sonrasında gelen kalkınma sürecinin lokomotif malzemelerinden bir tanesi nasıl çelik olduysa, modern zamanların benzer lokomotif malzemelerinden birinin plastik olduğunu söyleyebiliriz. Düşük maliyet ve sergiledikleri cezbedici özellikler sayesinde, plastik malzemeler bilgisayarlardan otomobillere, uçaklardan mutfak aletlerine kadar çok geniş bir yelpazede kendilerini ispatlamış durumdalar. Ancak döngüsel ekonomi perspektifinden baktığımızda, plastiklerin oldukça kötü bir performans sergilediklerini de belirtmemiz lazım: Şu an mevcut kullanılan plastiklerin %95 gibi çok büyük bir oranı, kısa kullanım ömürlerini tamamladıklarında atık durumuna geliyor ve ekonomiden çıkıyorlar. Resmi daha iyi anlayabilmek adına ürkütücü bir istatistik daha verelim: Üretimi ancak 1950’lü yıllardan sonra ciddi seviyelere ulaşan plastiklerin üretim miktarlarını incelediğimizde, dünya genelinde 2017 senesine kadar 8,3 milyar ton düzeyinde plastik üretmiş durumda olduğumuzu görüyoruz. İşin tedirginlik yaratan kısmı ise, bu miktarın 6,2 milyar tonunun bugünden atığa dönüşmüş durumda olması. Üretimin gittikçe yükselen bir hızda artış gösterdiğini düşündüğümüzde, önümüzdeki yıllarda bu atık miktarının nasıl bir seviyeye ulaşabileceğini tahayyül etmek bile korkutucu olabiliyor.

Şimdi derin bir nefes alıp, biraz daha optimist bir bakış açısına geçiş yapabilmek adına kendimize hatırlatmamız gereken bir şey var: Bütün plastikleri aynı çerçevede değerlendiremeyiz. Mevcut plastiklerin döngüsel ekonomi açısından olumsuz bir tablo çizdikleri doğru. Ancak bu vizyon içinde kullanabileceğimiz yeni nesil plastikler, elbette bizi bambaşka bir noktaya taşıyacaktır. Ancak bunun mümkün olabilmesi için, bu vizyon içinde çalışacak malzeme bilimcilere ve mühendislere ihtiyacımız var.

Şu ana kadar okuduklarınız size hayal gibi geliyorsa, cesaretiniz kırılmasın: Aslında kabul edilmesi ve yerleştirilmesi o kadar da zor bir şeyden bahsetmiyoruz. Burada bahsettiğimiz türde malzemeleri zaten bulabiliyoruz. Hatta bu malzemeler bazı firmalar tarafından da benimsenmiş durumdalar. Örneğin ABD kökenli dünyanın en büyük perakende zincirlerinden biri olan Walmart mağazalar zinciri, mısır şekerinden elde edilen geri dönüştürülebilir bihyoplastik paket malzemelerini ürünlerinde kullanıyor. Ford gibi bir otomotiv devi, tedavülden kalkan banknotları geri dönüştürüp plastik otomobil parçaları üretmek için çalışmalar yapıyor. Yani bu konu sadece naif bir temiz gelecek hayalinden ibaret değil: Halihazırda mevcut firmaların benimsemek için gayret gösterdiği ve bu şekilde rekabet avantajı elde etmenin yollarını aradığı güncel bir konu üzerinde konuşuyoruz.

Çözüm biyoçözünür plastikler mi?

Üst paragrafta verdiğimiz örneklerde bu malzemelerin kullanılıyor olması, döngüsel ekonomi kavramanın işlemeye başladığı anlamına gelmiyor: Bu işi hakkıyla yapabilmek için bu örneklerde bahsi geçen işlemlerde yenilenebilir enerji kullanılması ve malzemeler kullanım ömürlerini tamamladıktan sonra ikinci ve hatta üçüncü kullanım alanlarının ne olacağının da belirlenmesi, süreçlerin ve tedarik zincirinin bu kullanım sıralamasına bağlı olarak baştan tasarlanmış olması gerekiyor.

Plastik atık probleminin en ciddi kısmını tek kullanımlık plastikler oluşturuyor.

Bu açıdan baktığımız zaman, biyoçözünür plastiklerin aslında ideal bir çözüm olmadıklarını anlayabiliyoruz. Çünkü döngüsel ekonomi içindeki malzeme akışının, bir üründen diğerine akabileceği bir şekilde tasarlanabilir olmasını istiyoruz (bir tekstil ürününün ömrünü tamamladıktan sonra basit bir işlemle izolasyon malzemesine dönüşebilmesi gibi). Biyoplastiklerden üretilen malzemelerin kullanım ömürlerini tamamladıktan sonra gübre olarak kullanılmaları mümkün. Ancak döngünün bu nihai halkasına gelmeden önce aynı malzemenin birkaç işlemde ve üründe daha kullanılabilir olması, döngünün verimi açısından önem taşıyor.

Son söz

Döngüsel ekonomi (circular economy) bana kalırsa malzeme bilimi açısından son yılların dikkat çeken temalarından bir tanesi. Özellikle plastik atık konusunun oldukça endişe verici bir seviyeye gelmesi nedeniyle, muhtemelen önümüzdeki yıllarda bu konunun gündeme daha sık geldiğini göreceğiz. Oldukça kapsamlı bir şekilde ele alınması gereken, sadece geri dönüşüm işlemleri çerçevesinde değil, malzemelerin peş peşe, birkaç farklı döngüde kullanılabilmesini mümkün kılacak bir anlayışla, üstelik bunu sadece proses olarak değil, tedarik zinciri tarafında da mümkün kılacak büyük bir değişimden bahsediyoruz. Fakat bu yazıda anlatılanlardan da açıkça görüldüğü üzere, bu değişimin mümkün olabilmesi için ilk olarak bu anlayış çerçevesinde kullanabileceğimiz malzemeleri tasarlayıp üretebiliyor olmamız gerekiyor.

Bu noktada üniversitelerin rolünün altını çizmekte fayda var: Bu kapsamda değerlendirebileceğimiz malzemelerin çoğaltılabilmesi için mutlaka üniversitelerin, özellikle malzeme mühendisliği bölümlerinin bu konuya sahip çıkmaları ve araştırma konuları kapsamına almaları gerekiyor. Ancak gerek yetişmekte olan genç mühendislerin aldığı eğitim müfredatlarına, gerekse malzeme mühendisliği bölümlerinin araştırma konularını incelediğimizde, bu konuyu radarına almış bölümleri görmekte maalesef zorlanıyoruz.

Malzeme bilimcilerin ve mühendislerin yardımına ihtiyaç duyan ve maalesef göz ardı edilen bu konunun yakın bir gelecekte daha çok sahiplenildiğini görmek dileğiyle.

Yazar hakkında

Arda Çetin

Mühendishane içeriği Arda Çetin tarafından hazılanıyor. Ayrıntılı bilgi için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.