Kimya sektörü–Hidrojen
Üretim birimi ve gömülü emisyonlar
AB’ye ithal edilen hidrojen miktarı metrik ton cinsinden (saf hidrojen olarak)ifade edilmelidir. Bir işletmeci olarak, raporlama amacıyla tesis veya üretim süreci tarafından üretilen hidrojen miktarını kaydetmelisiniz.| Endüstri sektörü | Kimyasallar – Hidrojen |
| Malların üretim birimi | Ton (metrik) saf hidrojen, menşe ülkedeki tesis veya üretim sürecine göre ayrı olarak rapor edilir |
| İlgili faaliyetler | Hidrokarbonların buhar reformasyonu veya kısmi oksidasyonu, su elektrolizi, Klor-Alkali elektrolizi veya sodyum klorat üretimi yoluyla hidrojen üretimi. |
| İlgili sera gazları | Karbondioksit (CO2) |
| Doğrudan Emisyonlar | Ton (metrik) CO2e |
| Dolaylı emisyonlar | Tüketilen elektrik miktarı (MWh), CO2 veya CO2e’nin Ton (metrik) cinsinden dolaylı emisyonlarını hesaplamak için kullanılan kaynak ve emisyon faktörü..Geçiş döneminde ayrıca rapor edilecektir. |
| Gömülü emisyonlar için birim | Menşe ülkedeki tesise göre, her bir mal türü için ayrı ayrı rapor edilen, malın tonu başına ton CO2e emisyonları |
Buhar reformasyonu ve Klor-Alkali üretim rotaları tarafından üretilen hidrojen için doğrudan ve dolaylı spesifik gömülü emisyon (SEE) değerlerinin nasıl türetildiğini ve AB’ye yapılan ithalatın gömülü emisyonlarının nasıl hesaplandığını gösteren birkaç vaka çalışmasının bölüm 7.5.2‘te verildiğini unutmayın.Aşağıdaki bölümler, farklı hidrojen üretim yollarının sistem sınırlarının nasıl tanımlanması gerektiğini ortaya koymakta ve izleme ve raporlama amacıyla, dahil edilmesi gereken üretim sürecinin unsurlarını tanımlamaktadır.
Kapsanan sektör CBAM ürünlerinin tanımı ve açıklaması
Aşağıdaki Tablo 5-3‘de Hidrojen sanayi sektöründe CBAM geçiş dönemi kapsamındaki ilgili mallar listelenmektedir. Sol sütundaki toplu mal kategorisi, izleme amacıyla ortak “üretim süreçlerinin” tanımlanacağı grupları tanımlar.Tablo5-3: Kimyasal sektöründeki CBAM ürünleri– hidrojen
| Toplu mal kategorisi | Ürün CN Kodu | Açıklama |
| Hidrojen | 2804 10 000 | Hidrojen |
İlgili üretim süreçleri ve rotalarının tanımı ve açıklanması
Hidrojen, plastik atıklar da dahil olmak üzere çeşitli ham maddelerden üretilebilir ancak şu anda çoğunlukla fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Hidrojen üretim üniteleri tipik olarak daha büyük endüstriyel süreçlere, örneğin amonyak üreten bir tesise entegre edilir.Aşağıdaki diyagram hidrojenin üretilebileceği çeşitli farklı yolları göstermektedir.Şekil 5-3: Hidrojen için farklı üretim yollarının sistem sınırları – genel bakış,
Hidrojenin doğrudan emisyonlarının izlenmesine yönelik sistem sınırları, hidrojen üretimiyle doğrudan veya dolaylı olarak bağlantılı tüm süreçleri ve hidrojen üretiminde kullanılan tüm yakıtları içerir.Hidrojen sektörü için izlenmesi gereken ilgili emisyonlar ayrıntılı olarak verilmektedir.Hidrojen için başka üretim yollarının da mümkün olduğunu, örneğin etilen üretiminden yan ürün olarak üretilen hidrojenin mümkün olduğunu, ancak yalnızca saf hidrojenin veya amonyak üretiminde kullanılabilen hidrojen ile nitrojen karışımlarının üretiminin dikkate alınacağını unutmayın. Hidrojenin yalnızca bu tesislerde kullanıldığı ve CBAM Yönetmeliği kapsamındaki malların üretiminde kullanılmadığı rafineriler veya organik kimyasal tesislerde sentez gazı veya hidrojen üretimi kapsanmamaktadır.Hidrojen – Buhar reformasyonu üretim rotası
Bu süreç için doğalgaz ham maddesi, birincil ve ikincil buhar reformasyonu yoluyla karbondioksit ve hidrojene dönüştürülür. Genel reaksiyon oldukça endotermiktir ve işlem ısısı, doğalgazın veya diğer gazlı yakıtın yanmasıyla sağlanır. Üretilen karbonmonoksitin neredeyse tamamı işlem tarafından karbondioksite dönüştürülür.Uygulama Yönetmeliği , buhar reformasyonu (veya kısmi oksidasyon) üretim yolları için doğrudan emisyonların izlenmesine yönelik sistem sınırlarını aşağıdakileri kapsayacak şekilde tanımlar:“–Hidrojen üretimi ve baca gazı temizliği ile doğrudan veya dolaylı olarak bağlantılı tüm süreçler.
– Enerjili veya enerjisiz kullanımlarına bakılmaksızın hidrojen üretim sürecinde kullanılan tüm yakıtlar ve sıcak su veya buhar üretmek amacı da dahil olmak üzere diğer yanma süreçlerinde kullanılan yakıtlar.”
Bu üretim süreci için ilgili öncüler yoktur. Üretim sürecinde tüketilen elektrikten kaynaklanan dolaylı emisyonlar da izlenmelidir.Yukarıdaki sistemlerin sınırları tanımına uygun olarak, aşağıdaki üretim adımları hidrojen (buhar reformasyonu) tesisinin sistem sınırları dahilinde kabul edilebilir:- Ham madde ön arıtımı – doğal gaz kükürt giderme
- Buhar reformasyonu – birincil ve ikincil, H2/CO üretimi
- Değişim dönüşümü – karbon monoksitten karbondioksit ve hidrojene
- Ayrıştırma ve saflaştırma – CO2 giderimi, kriyojenik, soğurma, emilim, membran, hidrojenasyon (metanasyon) da dahil mevcut ayırma işlemleri
- Emisyon kontrolü–havaya, suya veya toprağa bırakılacak emisyonların arıtılması için
Hidrojen-Hidrokarbonların kısmi oksidasyonu (gazlaştırma) üretim yolu
Hidrojen, hidrokarbonların kısmi oksidasyonu (gazlaştırılması) yoluyla, tipik olarak artık ağır yağlar veya kömür gibi ağır ham maddelerden ve hatta atık plastiklerden üretilir. İşlem tarafından üretilen karbonmonoksitin neredeyse tamamı karbondioksite dönüştürülür.Uygulama Yönetmeliği (bölüm 3 Ek II), kısmi oksidasyon (veya buhar reformasyonu) üretim yolları için doğrudan emisyonların izlenmesine yönelik sistem sınırlarını aşağıdakileri kapsayacak şekilde tanımlar:“–Hidrojen üretimi ve baca gazı temizliği ile doğrudan veya dolaylı olarak bağlantılı tüm süreçler.
– Enerjili veya enerjisiz kullanımlarına bakılmaksızın hidrojen üretim sürecinde kullanılan tüm yakıtlar ve sıcak su veya buhar üretmek amacı da dahil olmak üzere diğer yanma süreçlerinde kullanılan yakıtlar.”
Bu üretim süreci için ilgili öncüler yoktur. Üretim sürecinde tüketilen elektrikten kaynaklanan dolaylı emisyonlar da izlenmelidir.Yukarıdaki sistemlerin sınırları tanımına uygun olarak, aşağıdaki üretim adımları hidrojen (kısmi oksidasyon) tesisinin sistem sınırları dahilinde kabul edilebilir:- Hava ayırma ünitesi – kısmi oksidasyon adımı için oksijen üretmek amacıyla.
- Gazlaştırma –H2/CO üretimi.
- Sentez gazı temizliği – kurum ve kükürdün giderilmesi.
- Değişim dönüşümü – karbonmonoksitten karbondioksite.
- Ayrıştırma ve saflaştırma – CO2 giderme, kriyojenik ayırma (sıvı nitrojen) dahil ayırma işlemleri.
- Emisyon kontrolü – havaya, suya veya toprağa bırakılacak emisyonların arıtılması için.
Hidrojen – Su üretim yolunun elektrolizi
Su elektrolizi çok saf bir hidrojen gazı akışı üreten bağımsız, entegre olmayan bir üretim sürecidir. Bu süreçten kaynaklanan doğrudan emisyonlar minimum düzeydedir. Dolaylı emisyonlar süreç tarafından tüketilen elektrikten kaynaklanmaktadır. Yenilenebilir elektrikle üretilen hidrojen gelecekte önem kazanabilir.Uygulama Yönetmeliği su üretim yolunun elektrolizini izleyen doğrudan emisyonlara ilişkin sistem sınırlarını, ilgili olduğu takdirde aşağıdakileri kapsayacak şekilde tanımlar:“–Doğrudan veya dolaylı olarak hidrojen üretim süreciyle ve baca gazı temizliğiyle bağlantılı yakıt kullanımından kaynaklanan tüm emisyonlar.”
Bu üretim süreci için ilgili öncüler yoktur.Üretim sürecinde tüketilen elektrikten kaynaklanan dolaylı emisyonların da izlenmesi gerekmektedir. Üretilen hidrojenin Komisyon Yetkilendirilmiş Düzenlemeleri (AB) 2023/1184 (1) ile uyumlu olduğu sertifikalandırıldığında, elektrik için sıfır emisyon faktörünün kullanılabileceğini unutmayın. Diğer tüm durumlarda, dolaylı gömülü emisyonlara ilişkin kurallar uygulanacaktır.Hidrojen – Klor-alkali elektrolizi (ve klorat üretimi) üretim yolları
Hidrojen, eş zamanlı klor ve sodyum hidroksit üretiminin yanı sıra, tuzlu suyun elektrolizinin bir yan ürünü olarak üretilir. Üç temel klor-alkali işlem tekniği vardır: cıva hücresi, diyafram hücresi ve membran hücresi. Her üç hücre tekniği de hücre katodunda oluşan ve hücreyi çok yüksek saflıkta bırakan hidrojen üretir. Üretilen hidrojen gazı soğutulur, kurutulur ve su buharını ve bazı durumlarda oksijen içerebilen diğer yabancı maddeleri uzaklaştırmak için saflaştırılır ve daha sonra sıkıştırılır ve depolanır veya tesis dışına ihraç edilir.Uygulama Yönetmeliği , klor-alkali ve klora türetimi yollarına yönelik doğrudan emisyonların izlenmesine yönelik sistem sınırlarını, ilgili olduğu takdirde aşağıdakileri kapsayacak şekilde tanımlar:“–Doğrudan veya dolaylı olarak hidrojen üretim süreciyle ve baca gazı temizliğiyle bağlantılı yakıt kullanımından kaynaklanan tüm emisyonlar.”
Bu üretim süreci için ilgili öncüler yoktur.Üretim sürecinde tüketilen elektrikten kaynaklanan dolaylı emisyonların da izlenmesi gerekmektedir. Üretilen hidrojenin Komisyon Yetkilendirilmiş Düzenlemeleri (AB) 2023/1184 (1) ile uyumlu olduğu sertifikalandırıldığında, elektrik için sıfır emisyon faktörünün kullanılabileceğini unutmayın. Diğer tüm durumlarda, dolaylı gömülü emisyonlara ilişkin kurallar uygulanacaktır.Yukarıdaki sistemlerin sınırları tanımına uygun olarak, aşağıdaki üretim adımları hidrojen(klor-alkali) tesisinin sistem sınırları dahilinde kabul edilebilir:- Tuzlu suyun elektrolizi – tuzlu suyun hazırlanması ,elektroliz, yan ürün olarak hidrojen üretimi ve toplanması.
- Gazın soğutulması, kurutulması ve saflaştırılması – hidrojen gazından su buharı, sodyum hidroksit, tuz, klor ve oksijenin uzaklaştırılması.
Kimyasallar – Hidrojen sektörü
Aşağıdakimetinkutusu,UygulamaYönetmeliğininCBAMgeçişdönemiyleilgilisektöreözelbölümlerinigöstermektedir.Uygulama Yönetmeliği referansları:
- Ek II, Bölüm 3 – Üretim yoluna göre özel hükümler ve emisyon izleme gereklilikleri. Alt bölüm3.6 (Hidrojen).
- Ek IV, Bölüm 2 – Emisyon Veri İletişiminde mal üreticileri tarafından ithalat çılarabildirilmesi gereken CBAM mallarına ilişkin sektöre özgü parametreler.
İzleme ve raporlamaya yönelik sektöre özel gereksinimler
Doğrudan ve dolaylı gömülü emisyonlar, Uygulama Yönetmeliğinde belirtilen ve bu rehber belgenin 6. bölümünde özetlenen metodolojiye uygun olarak izlenmelidir.Emisyon izleme
Hidrojen sektörü için izlenmesi ve raporlanması gereken ilgili emisyonlar şunlardır:- Hidrojen veya sentez gazı üretim sürecinde yakıtın yanma sürecinden, doğal gazın birincil ve ikincil buharla reformasyonundan veya diğer hidrokarbonların kısmi oksidasyonundan kaynaklanan karbondioksit emisyonları (doğrudan); yalnızca sabit tesisten kaynaklanmaktadır (araçlar gibi herhangi bir mobil üniteden kaynaklanan emisyonlar hariçtir).
- Isının üretildiği yere bakılmaksızın (yani tesis içi üretimden veya tesis dışından ithalattan), üretim sürecinin sistem sınırları içinde tüketilen ölçülebilir ısıtma (sıcak su veya buhar üretmek amacıyla) ve soğutma üretiminden kaynaklanan karbondioksit emisyonları (doğrudan).
- Elektrolizden kaynaklanan karbondioksit emisyonları (doğrudan)minimum düzeydedir ve dolayısıyla bu emisyonların önemli olduğu durumlarda, bunların yardımcı tesislerden kaynaklanması muhtemeldir.
- Emisyon kontrolünden kaynaklanan karbondioksit emisyonları (doğrudan) (örneğin asidik baca gazı temizliği için kullanılan soda külü gibi karbonat ham maddelerinden).
Ek kurallar
Farklı ürünlerin aynı anda üretildiği durumlarda emisyonların atfedilmesi
Bu ürünlerin aynı anda üretildiği aşağıdaki üretim süreçlerindeki farklı ürünlere doğrudan (ve uygulanabilir olduğunda dolaylı) emisyonların atfedilmesi için ek kurallar geçerlidir:- Suyun elektrolizi – oksijenin atmosfere salındığı yerde, üretim sürecinden kaynaklanan tüm emisyonlar hidrojen ürününe atfedilir. Bununla birlikte, eğer oksijen toplanır ve diğer üretim süreçlerinde kullanılırsa veya satılırsa, aşağıdaki denklem kullanılarak emisyonları ilişkilendirmek için molar oranlar kullanılır.
- Klor - Alkali elektrolizi ve klorat üretimi – molar oranlar, aşağıdaki denklemler kullanılarak emisyonları üretilen hidrojene bağlamak için kullanılır.
Suyun elektrolizi
Yan ürün oksijenin toplandığı ve/veya doğrudan veya dolaylı emisyonların sıfıra eşit olmadığı durumlarda, süreçten kaynaklanan emisyonlar, aşağıdaki denklem kullanılarak molar oranlara dayalı olarak hidrojene atfedilir.Klor-Alkali elektrolizi ve klorat üretimi
Doğrudan veya dolaylı emisyonların sıfıra eşit olmadığı durumlarda emisyonlar, aşağıdaki denklemler kullanılarak molar oranlara dayalı olarak hidrojen fraksiyonuna atfedilir: Klor-Alkali elektrolizi:
Sodyum Klorat Üretimi:
İstisnalar
Bir işletmeci olarak, yalnızca saf hidrojen üretiminin veya amonyak üretiminde kullanılabilen hidrojen ile nitrojen karışımlarının dikkate alınacağını unutmamalısınız. Hidrojenin yalnızca bu tesislerde kullanıldığı ve CBAM Yönetmeliği kapsamındaki malların üretiminde kullanılmadığı rafineriler veya organik kimyasal tesislerde sentez gazı veya hidrojen üretimi kapsanmamaktadır. Ek raporlama gereklilikleriAşağıdaki Tablo 7-27, bir işletmeci olarak sizin tarafınızdan ithalatçılara emisyon verileri iletişiminizde sağlanması gereken ek bilgileri listelemektedir.Tablo7-27: CBAM raporunda talep edilen ek kimya sektörü parametreleri
| Toplu mal kategorisi | Üç aylık raporda raporlama zorunluluğu |
| Hidrojen | –Yok |
Hidrojen sektörü için çalışılan örnek
Örnek 1 – 1 metan buhar reformasyonu
Aşağıdaki çalışma örneği, buhar dönüştürme üretim rotası ile üretilen hidrojen için spesifik gömülü emisyonların nasıl türetildiğini göstermektedir. Daha sonra AB’ye yapılan ithalatın ortaya çıkan yerleşik emisyonları, geçiş döneminde raporlama için örneğin sonunda hesaplanır. Aşağıdaki diyagram tesisin ana hatlarını vermektedir ve sistem sınırlarını tek bir üretim süreci için taranmış bir çizgi olarak göstermektedir. Üretim sürecini yürüten fiziki birimler “buhar dönüştürme” başlığı altında gruplandırılarak girdi ve çıktılar ile emisyon kaynakları belirlenmiştir.Şekil 7-17: Hidrojen örneği No.1 – Hidrojen için genel bakış ve tam izleme yaklaşımı
Buhar dönüştürme için tek bir üretim süreci tanımlanmıştır. Girdiler doğal gaz (hem süreç için ham madde / malzeme, hem de yakıt olarak) ve elektrik enerjisidir. Çıktılar hidrojen ürünü ve tesisin diğer bölümlerine veya bölgesel ısıtma ağına ihraç edilen ısıdır. Tablo 7-28‘de kırmızı metinle vurgulanan girdiler ve çıktılar, her üretim süreci için emisyonları ilişkilendirmek ve doğrudan ve dolaylı spesifik gömülü emisyonları belirlemek amacıyla işletmeci tarafından izlenmesi gereken parametrelerdir. Bu örnekte izlenen doğrudan ve dolaylı emisyonlar aşağıdakilerden kaynaklanmaktadır:- Yakıtın yanmasından ve buhar dönüştürme işleminden kaynaklanan doğrudan emisyonlar.
- Sürecin atfedilen emisyonlarını hesaplamak amacıyla, ısı ihracatıyla ilişkili emisyonların eşdeğerinin belirlenmesi ve atfedilen emisyonlardan çıkarılması gerekir. Hesaplama yaklaşımı için bölüm 6.2.2.2‘ye ve izleme gereklilikleri için bölüm 6.7.2‘ye bakın.
- Üretim süreci tarafından tüketilen elektrik enerjisinden kaynaklanan dolaylı emisyonlar.
Tablo 7-28: Bir ısı ihracatı için hidrojen net emisyonlarına atfedilen toplam doğrudan emisyonların örnek hesaplaması.
| Doğrudan emisyonlar | AD(t) | NCV(GJ/t) | Enerji(TJ) | EF(tCO2/TJ) | Emisyonlar(tCO2) |
| Doğal gaz girdi | 190000 | 48 | 9 120 | 56,1 | 511632 |
| Isı ihracı | -800 | 56,1 | -44800 | ||
| Tesisin toplam doğrudan emisyonları | 466832 |
Tablo 7-29: Hidrojene atfedilen toplam dolaylı emisyonlar
| Dolaylı emisyonlar | AD(MWh) | EF (t CO2/ MWh) | Emisyonlar(tCO2) |
| Elektrik tüketimi | 33000 | 0,367152 | 12096 |
| Tesisin toplam dolaylı emisyonları | 12096 |
Tablo 7-30: Hidrojen ürününün gömülü emisyonlarının hesaplanması (örnek)
| Üretim | Sürecin toplam emisyonları (tCO2) | SEE(t CO2/ tH2) | |||
| Ürün | Faaliyet düzeyi(t) | Doğrudan | Dolaylı | Doğrudan | Dolaylı |
| Hidrojen | 55000 | 466832 | 12096 | 8,488 | 0,220 |
- Geçiş dönemi (yalnızca rapor):
Örnek 2 – klor-alkali elektrolizi
Aşağıdaki çalışılmış örnek, klor-alkali üretim yolu ile üretilen hidrojen ürünü için spesifik gömülü emisyonların nasıl türetildiğini göstermektedir. Daha sonra AB’ye yapılan ithalatın ortaya çıkan yerleşik emisyonları, geçiş döneminde raporlama için örneğin sonunda hesaplanır. Aşağıdaki diyagram tesisin ana hatlarını vermektedir ve sistem sınırlarını tek bir üretim süreci için taranmış bir çizgi olarak göstermektedir. Üretim sürecini yürüten fiziki birimler “Elektroliz” başlığı altında gruplandırılarak girdi ve çıktılar ile emisyon kaynakları belirlenmiştir.Şekil 7-18: Hidrojen örneği No.2 – Hidrojen için genel bakış ve tam izleme yaklaşımı
Klor-alkali elektrolizi için tek bir üretim süreci tanımlanmıştır. Girdiler, ham madde olarak tuz ve elektroliz için elektrik enerjisidir. Çıktılar yan ürünler klor, kostik soda ve hidrojen ürünüdür. Doğrudan emisyon yoktur ve izlenecek kaynak akışı yoktur. Yukarıda kırmızı metinle vurgulanan girdiler ve çıktılar, her üretim süreci için emisyonları ilişkilendirmek ve doğrudan ve dolaylı spesifik gömülü emisyonları belirlemek amacıyla işletmeci tarafından izlenmesi gereken parametrelerdir. Bu örnekte doğrudan emisyon yoktur. Bu örnekte izlenen dolaylı emisyonlar aşağıdakilerden kaynaklanmaktadır: - Üretim sürecinde tüketilen elektrik enerjisi.
Tablo 7-31 toplam spesifik gömülü emisyonları belirlemek amacıyla izlenen üretim sürecindeki girdi ve çıktıları özetlemektedir.
Tablo 7-31: Raporlama dönemine ilişkin örnek üretim seviyeleri ve molar oranların hesaplanması
| Ürün | AD(t) | Molar kütle(kg/kmol) | Molar oranAD / molar kütle (tkmol/kg) |
| Üretilen Hidrojen(H2) | 5687 | 2,016 | 2 820,8 |
| Satılan Hidrojen (H2) | 1 200 | 595,2 | |
| Üretilen Klor (Cl2) | 200000 | 70,902 | 2 820,8 |
| Üretilen Kostik Soda( NaOH) | 225647 | 39,997 | 5 641,6 |
Tablo 7-32: Klor-alkali elektroliz işlemi için toplam dolaylı emisyonlar
| Dolaylı emisyonlar | MWh | EF (t CO2/ MWh) | Emisyonlar(tCO2) |
| Elektrik tüketimi | 520000 | 0,367 | 190604 |
| Tesisin toplam dolaylı emisyonları | 190604 |
o Hidrojen ürününe atfedilen dolaylı gömülü emisyonlar = 0,0528 x 190 604 t CO2 = 10 064 t CO2
o Hidrojen üretim seviyesine bölmek spesifik dolaylı gömülü emisyonları verir: 10 064 t CO2 / 1 200 t H2 = 8,387 t CO2 / t H2
Yukarıdaki yaklaşımı kullanarak, geçiş döneminde AB’ye hidrojen ithalatına ilişkin CBAM raporlama yükümlülüğü belirlenebilir; örneğin klor-alkali elektroliz ürününden üretilen 100 ton hidrojenin ithalatı için:• Geçiş dönemi (yalnızca rapor):
o Doğrudan gömülü emisyonlar = 0 t CO2
o Dolaylı gömülü emisyonlar = 100 t x 8,387 t CO2 / t = 838,7 t CO2 Toplam: 838,7 t CO2






