İçindekiler
Dergi Arşivi

Türkiye’deki Pamuklu Tekstil Ürünlerinin Yaşam Döngüsü Analiz

Gülden BAYDAR/Boğaziçi Üniversitesi Sürdürülebilir Kalkınma ve Temiz Üretim Uygulama ve Araştırma Merkezi - Aydın MAMMADOV/Boğaziçi Üniversitesi Sürdürülebilir Kalkınma ve Temiz Üretim Uygulama ve Araştırma Merkezi - Dışeps APİŞ/Boğaziçi Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü - Prof. Dr. Nilgün CILIZ /Boğaziçi Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü

 

Tekstil ve hazır giyim sektörü ham madde (lif) tedariğinden, yarı işlenmiş ürünler (apreleme prosesleriyle iplik, dokuma ve örme kumaşlar) ve tüketim ürünlerine kadar (halı, ev tekstili, hazır giyim, endüstriyel kullanım tekstili) çok çeşitli alt sektörlerden meydana gelmektedir. Sektörün karmaşıklığı, sektör içindeki faaliyetlerin sınıflandırılmasını da karmaşıklaştırmaktadır (EC, 2001a,b). Tekstilde kullanılan lifler doğal ve sentetik olarak ikiye ayrılmaktadır. Küresel doğal lif tüketiminin %82’sini oluşturan pamuk dünyanın en çok kullanılan doğal lifidir (FAO-ICAC, 2013). Türkiye keten tiftiği üretiminde dünyada 7.’dir (FAO-ICAC,2015; USDA, 2015).

2013’te toplam ihracatın %18’ine denk gelen 27,7 milyar Dolarlık ihracat hacmiyle, tekstil ve hazır giyim sektörü Türkiye ekonomisinin önemli kısmını oluşturur (TUIK, 2013). 2013 yılında 2,25 milyon tonluk üretime ulaşan tekstil endüstrisinin artan talebini karşılamak için pamuk yetiştiriciliği sürekli genişlemektedir (TUIK, 2013). Tekstil ürünlerinin yaşam döngüsü ve çevre üzerindeki etkilerinin kompleks yapısı, sürdürülebilirlik çerçevesinde potansiyel çevresel yüklerin kapsamlı değerlendirilmesini gerektirmektedir. Yaşam döngüsü analizi (YDA), seçilen ürün, hizmet ve proseslerin tüm döngüleriyle ilgili açıklama sunmaktadır. ISO 14040:2006 ve 14044:2006 ile standardize edilen YDA ürün ve servislerin çevresel etkilerini değerlendiren karar destek aracıdır. YDA, ürünlerin çeşitli özelliklerini tüm yaşam döngüsü boyunca (pamuk yetiştiriciliği, lif üretimi, kumaş işleme, kullanılmış ürün bertarafı) değerlendirmek için tekstilde geniş kapsamda uygulanmaktadır. Dünyada tekstil üzerine yapılan YDA çalışmalarında farklı lif türleri (koton, viskoz, naylon vb.); faklı kumaş türleri (pamuklu, poliester, yünlü vb.) karşılaştırılmış; yaşam döngüleri boyunca hangi aşamaların (pamuk üretimi, kullanım, bertaraf vb.) çevresel etkisinin yüksek olduğu belirlenmiş ve buna göre iyileştirme önerileri sunulmuştur. YDA çalışmaları özel sektör tarafından sadece teknik uygulamalarda ve fabrika içi düzenlemelerde değil, ayrıca politika değişiklikleri ve tüketici alışkanlıklarının tekstil ürünleri çevresel performanslarına olan etkisini değerlendirmede de kullanılmıştır. Tekstil ürünlerinin sürdürülebilirliğini değerlendirmek için bütüncül bir yaklaşım gerekir, çünkü ürünün yaşam döngüsündeki bir aşama diğer aşamalar ve ürünün tüm çevresel etkisini doğrudan ya da dolaylı etkileyebilmektedir.

Bu çalışmanın amacı konvansiyonel tişört ile üç farklı eko-pamuklu tişört üretiminin çevresel etkilerini karşılaştırmaktır. Potansiyel çevresel etkiler, seçilen pamuklu tişörtler için pamuk yetiştirme ve hasat, hammadde tedariki, çırçırlama, eğirme, yaş kumaş terbiyesi ve apreleme, kullanım ve bertaraf aşamaları olarak hesaplanmıştır. Ürünler sürdürülebilir tarım yöntemleri ve eko-verimli boyama reçeteleri dikkate alınarak karşılaştırılmıştır.  

2. Metodoloji ve Seçilen Senaryolar

YDA’nın işlevsel birimi toplam ağırlığı 200 kg olan 1000 adet örülmüş ve boyanmış pamuklu tişört olarak seçilmiştir. Tişörtlerin kullanım ömrü 3 yıl olarak seçilmiş ve bu süreçte 60°C’de 50 kez yıkanacağı öngörülmüştür. Organik pamuk yetiştirme, organik tarım uygulama verimliliği, kimyasal maddelerin değiştirilmesi ve boyahane uygulamaları azaltımı analizlerin ana odak noktalarını oluşturmaktadır. Pamuk tohumu ve kumaş parçaları gibi ikincil ürünler güvenilir veriye ulaşılamadığı için saha içi geri dönüşüm ya da endüstriyel simbiyoz konusu dâhil edilmemiştir. Tişörtler için dört farklı YDA senaryosu uygulanmıştır. Geliştirilen senaryolar pamuklu tişörtte yapılan ana değişikliklere göre; ham madde seçimindeki değişiklikler, tarımsal verimlilik ve yaş terbiye yöntemleri olarak 3 ana gruba ayrılmış ve çevresel etkileri araştırılmıştır (Tabo 1). Seçilen ürünler için GaBi 5 YDA yazılımı ve EDIP 2003 yöntemi uygulanmıştır (Baydar vd, 2007; 2015; Ciliz vd., 2008).

 Tablo . Konvansiyonel ve Eko Tişört İçin Yaşam Döngüsü Senaryoları.

Senaryo

A

B

C

D

Ürün

Konvansiyonel Tişört

Eko Tişört

Eko Tişört

Eko Tişört

Ağırlık (kg)

0,2

0,2

0,2

0,2

Adet

1,000

1,000

1,000

1,000

Toplam kütle kaybı (%)

25,93

25,93

25,93

25,93

Ham madde

Konvansiyonel Pamuk

Organik Pamuk

Organik Pamuk

Organik Pamuk

Ürün verimliliği (%)

100

100

75

50

Yaş Terbiye

Konvansiyonel ağartma

Yeşil boyama reçetesi

Yeşil boyama reçetesi

Yeşil boyama reçetesi

3. Konvansiyonel ve Eko Tişörtlerin Yaşam Döngüsü

Konvansiyonel ve Eko tişörtlerin yaşam döngüleri benzer olup aralarındaki fark, pamuğun yetiştirilmesi ve kumaşın yaş terbiyesinden kaynaklanmaktadır.  

3.1. Pamuk Yetiştirme ve Hasat

Pamuk yoğun sulama gerektiren bir bitkidir. Dünya toplam temiz su kullanımının %1 ile %6’sının pamuk yetiştirmeden kaynaklandığı tahmin edilmektedir. 1 kg pamuk tiftiği üretmek için 10.000-17.000 L su gerekmektedir (Kooistra ve Termorshuizen, 2006a,b). Damla sulama gibi yenilikçi sulama teknikleri, pamuk üretimi için gereken su miktarını 7.000 L/kg.-tiftik’e kadar düşürmüştür (Soth vd., 1999). Pamuğun topraktan besin alma verimi nispeten düşüktür; bu nedenle, toprak yönetim faaliyetleri ve gübre uygulaması gerekmektedir. Genelde kullanılan sentetik gübreler N, P, K karışımı gübreler olup (Silvertooth, 2002), sulanan pamuğun besin ihtiyacı 100-180 kg/ha N, 20-60 kg/ha P ve 50-80 kg/ha K’dır (Kooistra ve Termorshuizen, 2006a,b). Ürün rotasyonu da toprak verimliliği için gübrelemeye alternatif bir uygulamadır (Guerena ve Sullivan, 2003). Pamuğu verimliliği düşürme potansiyeli olan böcek ve yabani otlardan korumak için, büyük miktarda pestisit ve herbisitler kullanılmaktadır. Belirli bir böcek ilacının etkisi önceki böcek ilacı kullanımına, böcek türüne ve dayanıklılık seviyesine göre araziden araziye değişir (Catchot, 2007).  

3.1.1. Konvansiyonel Pamuk Yetiştirme

Çalışmada kullanılan girdi/çıktı değerleri ve karar kriterleri seçilen referans alana göre (Antalya) belirlenmiştir. 2004’te Antalya’daki ortalama tarımsal üretim 3100 kg pamuk tohumu/ha (yaklaşık 1100 kg-tiftik/ha) olarak belirlenmiştir. Bu verim modern tarım faaliyetlerinin uygulanıp uygulanmamasına göre değişmektedir. Antalya’da yapılan araştırmalar bölgedeki aşırı azot gübresi kullanımını göstermektedir (Canakci vd., 2005; Yılmaz vd., 2005). Azot ve fosfor gübresi kaynaklı emisyonlar göz önünde bulundurulmuş. Kullanılan pestisit, insektisit ve fungisit çeşidi çok olduğundan, her bir kimyasal tarım maddesi kategorisini temsil eden kimyasallar seçilmiştir. Seçilen bölgede kimyasalların toplam dozu 1,85-10,5 kg/ha’dır (Canakci vd., 2005; Yılmaz vd., 2005). Hasat açılmış ve olgunlaşmış pamuk kozasının pamuk bitkisinden ayrılmasıdır, mekanik ya da elle yapılabilir. Türkiye’de pamuk elle toplanmaktadır (Chaudhry, 1997; Yılmaz vd., 2005). 

3.1.2. Organik Pamuk Yetiştirme

Organik pamuk üretimi sentetik kimyasal gübreler, herbisitler, insektisitler, büyüme düzenleyiciler, büyüme artırıcılar, koza açıcılar ya da yaprak döktürücüler olmadan pamuk yetiştirme sistemidir (Ingram,2002). Organik sertifikalı olabilmesi için pamuğun 3 yıl boyunca yasaklanmış kimyasallar kullanılmadan yetiştirilmiş olması gerekmektedir. Organik tarıma geçildikten sonraki ilk birkaç yıl verimlilik %50’ye kadar düşebilir, ancak çalışmalar gösteriyor ki ürün verimi üç yıldan sonra ilk seviyesine hatta bazı örneklerde daha yükseğe ulaşır (Kooistra ve Termorshuizen, 2006a,b; OE, 2007; Lakhal vd., 2008). Türkiye 2005/06 ve 2006/07 büyüme mevsimlerinde dünya organik pamuk üretiminin %32,37 ve %39,76’sını oluşturmuştur (OE, 2006;2007). Ancak, beyan edilen ve gerçek organik lif hacmi arasındaki uyuşmazlıktan dolayı Türkiye’deki asıl üretim ve tüketim resmini elde etmek oldukça zordur (Ton, 2007; OE, 2008a). Türkiye’de organik tarım sistemiyle ilgili ayrıntılı bilgi henüz mevcut değildir (Kooistra ve Termorshuizen, 2006a,b; OE, 2006;2007). Bu nedenle, organik pamuk yetiştiriciliği için üç farklı ürün verimi senaryosu geliştirilmiştir: üretim miktarı geçiş dönemi için ilk yılın yarısı (550 kg/tiftik-ha); geçiş döneminden sonra 750 kg/tiftik-ha ve sonunda organik pamuk için ortalama ürün verimi konvansiyonel pamuk üretimiyle eşit (1100 kg/tiftik-ha) kabul edilmiştir. Organik pamuk yetiştiriciliğinin toprak yönetimi önceliklerden olduğu, iyileştirilmiş bir tarım sistemi gerektirdiğinden doğal gübrelerin kullanıldığı varsayılmıştır. Yeterli N, P, K’yı sağlamak için sentetik gübre yerine kompost, kaya fosfatı ve potaş tuzu kullanılmaktadır (UNCTAD, 2002a,b; Laursen vd., 1997; OE, 2008b). Sertifikasyon şartları böcek, yabani ot ve hastalıklara karşı toksik pestisitlerin kullanımını yasaklamaktadır (ICAC, 1994). Çalışmada organik pamuk üretiminde hiçbir tarımsal ilacın ve alternatifinin kullanılmadığı ve böcek, yabani ot ve hastalık yönetiminin ürün rotasyonu ile sağlandığı kabul edilmiştir. Organik ürün için su tüketiminin konvansiyonel pamuk üretimi için gereken su miktarıyla aynı olduğu varsayılmıştır.  

3.2. Çırçırlama, İplik Üretimi ve Örme

Pamuk çırçırlama pamuk tiftiği lifini pamuk tohumundan ayırırken, pamuk tohumu ve tiftik lifinden de artıkları ayıklamakta ve tarımsal pamuk üretimiyle tekstil üretimi arasında köprü görevi görmektedir (Proto vd., 2000). Kesikli liflerden iplik üretimi açma, temizleme, harmanlama, hallaçlama, tarama, inceltme, fitilleme ve eğirme işlemlerini içerir (Bralla,2007). Bu çalışmada enerji tüketimi 12,85 MJ/kg iplik; ağırlık kaybı ise hazırlıkta %5, eğirmede % 5 olarak kabul edilmiştir. Örme işlemi tamamen mekanik bir kumaş şekillendirme metodudur (EC,2001a,b, U.S.EPA, 1997) ve enerji tüketimi yaklaşık 5 MJ/kg ve kayıp oranı yaklaşık %3’tür.  

3.3. Yaş Kumaş Terbiyesi

Yaş terbiye işlemi boyanmamış ve bitirilmemiş ürünleri nihai tüketim ürünlerine çevirerek kumaşın görünümünü, dayanıklılığını ve kullanılabilirliğini artırır. Kumaş hazırlama (ön işlem), renklendirme ve son işlem ve birçok alt proses olmak üzere 3 ana aşama içerir. Ön işlem, suda çözünmeyen nişasta, selülozik olmayan kirlilikler ve yabancı maddeler gibi doğal haşıl malzemelerini uzaklaştırır (U.S.EPA, 1997, Aly vd., 2004). Boyama kumaşa tek ve kalıcı bir renk vermek için uygulanır. Boyama prosesi, bu çalışmada alternatif pamuk üretim yöntemlerinin yanı sıra konvansiyonel ve eko tişört arasındaki ana farkı oluşturmaktadır. Yaş kumaş terbiye prosesi için envanter verisi İstanbul Hadımköy’de bulunan Temiz Üretim (TÜ) seçeneklerinin geliştirildiği ve uygulandığı bir tekstil fabrikası tarafından sağlanmıştır. Çalışma sayesinde hem tesisteki yaş kumaş terbiyesinin kimyasal, su ve enerji tüketimleri belirlenip azaltılmış hem de konvansiyonel ve eko tişört YDA karşılaştırması için veri sağlanmıştır. Boyahanede kullanılan su kuyulardan çıkarılıp iyon değiştiriciyle yumuşatılmaktadır. Bu su proseslere dağıtılmakta, boyama tanklarında ve tesiste temizlik amacıyla kullanılmaktadır. Atıksu tesiste arıtılmakta ve kanalizasyon sistemine deşarj edilmektedir. Tesisteki önemli enerji kaynakları doğal gaz ve elektriktir. Doğal gazın bir kısmı buhar kazanlarında kullanılmaktadır. Örülmüş pamuklu kumaşın yaş terbiyesi püskürtmeli boyama makinalarında yapılmaktadır. Hem konvansiyonel hem de eko tişörtler için yaş terbiyenin alt prosesleri ağartma, boyama, yıkama, yumuşatma ve kurutmadır.

Çalışmadaki konvansiyonel ve yeşil boyama reçeteleri ağartma ve yıkama proseslerinde farklılık göstermektedir. Temiz üretim incelemelerine göre yaş terbiyede ağartma en çok su tüketen proseslerden biridir ve atıksuyun kirlilik yükünü artırmaktadır. Konvansiyonel tişört üretiminde uygulanan ağartma prosesi 5 su dolum-boşaltım döngüsünden oluşmakta ve bu da toplam proses süresinin %50’sini ve toplam su tüketiminin üçte birini oluşturmaktadır. Yıkama toplam su tüketiminin %55’ini ve atıksuyun yarısını oluşturmaktadır. Eko t-shirt üretiminde proses döngüsü azaltımı spesifik su ve enerji tüketimini azaltmıştır. Azaltım sadece su tüketimini değil aynı zamanda proses tanklarını ısıtmak için buhar tüketimini de azaltmıştır. Konvansiyonel tişört üretiminde ağartma için kullanılan H2O2 çok su ve enerji tüketmekte ve yardımcı kimyasallar kullanılmaktadır. Eko tişört üretiminde H2O2 kullanılmaması, son ürünün dayanıklılığını bozmadan %60 su ve %61,5 enerji tasarrufu sağlamıştır. Her iki üretimin yıkama prosesinde de asetik asit ve sabun kullanılmaktadır. Konvansiyonel tişörtün durulanması için 8 su doldurma-boşaltma döngüsü gerekmektedir. Kullanılan sabunun değiştirilmesi 3 su doldurma-boşaltma prosesini azaltarak %37,5 su ve %38 enerji tasarrufu sağlamıştır. Boyama, yumuşatma ve kurutma prosesleri iki reçete için de benzerdir. Konvansiyonel ve eko- tişört üretiminin kimyasal, enerji ve su tüketim değerleri Tablo ’de özetlenmiştir. Toplam spesifik su tüketimi 150’den 90 L/kg’a düşürülmüş, %39,5 enerji tasarrufu sağlanmıştır.

Tablo Konvansiyonel ve Eko Tişörtün Kimyasal, Enerji ve Su Tüketim Değerleri.

Proses

Alt Proses

Kimyasal Tüketimi

(kg/kg tekstil)

Enerji Tüketimi

(MJ/kg tekstil)

Su Tüketimi

(L/kg tekstil)

I

II

I

II

I

II

Hazırlama

Ağartma

0,118

0,023

8,34

3,21

50

20

Renklendirme

Boyama

0,95

0,95

1,86

1,86

10

10

Yıkama

0,02

0,02

12,63

7,84

80

50

Terbiye

Yumuşatma

0,04

0,04

0,57

0,57

10

10

Kurutma

-

-

1,80

1,80

-

-

Toplam

1,128

1,033

25,20

15,28

150

90

I: Konvansiyonel T-shirt, II: Eko T-shirt

 

3.4. Tişört Süsleme, Kullanım ve Bertarafı

Tişört süsleme proseslerinin kesim sırasında kullanılan elektrik ve ortaya çıkan kumaş artıkları dışında çevresel etkileri görülmemektedir. Ortalama enerji tüketimi 2 MJ/kg tekstil ve kumaş zaiyatı %10 kabul edilmiştir (Laursen vd., 1997; BTTG, 1999). Kullanım aşaması için tişörtün giyilmesi ve yıkanması dahil edilmiş, yumuşatma, kurutma ve ütüleme dikkate alınmamıştır. Tişörtün kullanım ömrü boyunca 60°C’de otomatik makinada ön yıkamasız, 6 kg çamaşır yüküyle 225 gr deterjan, 49 L musluk suyu ve her bir yıkamada 1,14 kWh enerji kullanılarak 50 kez yıkanacağı kabul edilmiştir. Tüm hesaplamalar 1000 parçaya göre yapılmıştır. T-shirt bertaraf yöntemi olarak yakma metodu seçilmiştir.  

3.5. Taşıma

Tişörtlerin yaşam döngüsünde, pamuk tohumu, iplik, son ürün ve kullanılmış tişörtün yakma tesisine taşınmaları dahil edilmiştir. Pamuk tohumunu 12,4 ton kapasiteli dizel motorlu kamyonla ortalama 100 km. mesafe taşındığı, iplik fabrikasıyla kumaş örme tesisi arasındaki mesafenin 750 km olduğu kabul edilmiştir. 243,70 kg iplik taşınmasıyla ilgili yakıt tüketimi ve emisyonlar 22 ton kapasiteli dizel motorlu kamyonla Antalya’dan İstanbul’a gönderildiği baz alınarak hesaplanmıştır.  

4. Konvansiyonel ve Eko Tişörtlerin Etki Değerlendirme Sonuçları

Konvansiyonel ve eko tişört senaryoları küresel ısınma (GWP), asidifikasyon (AP), karasal ve sucul ötrofikasyon (TEP, AEP) ve fotokimyasal ozon oluşum potansiyeline (POFP) etkileri açısından değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır. Ürünlerin yaşam döngüsü karakterizasyon sonuçları Şekil 1-5’te özetlenmiştir. Kullanım, pamuk yetiştirme ve hasat, yaş terbiye ve iplik üretimi prosesleri çalışmada değerlendirilen tüm çevresel etki kategorileri için en yüksek etki potansiyeline sahipken, taşıma prosesleri, çırçırlama, örme, tişört süsleme ve bertaraf proseslerinin etkileri daha azdır. Tarımsal faaliyetler, yaş terbiye ve kullanıma bağlı etkiler proses kimyasalları ve enerjiden kaynaklanırken, iplik üretiminin etkileri temel olarak elektrik tüketiminden kaynaklanmaktadır. Konvansiyonel t-shirtten eko tişörte geçildiğinde, en önemli azalma (%97), pamuk yetiştirme sırasında azot ve fosfot içeren kimyasal gübrelerin kullanılmaması sebebiyle WEP’te görülmektedir. B, C ve D senaryolarındaki çevresel etki potansiyeli farklarına arazide faaliyet gösteren tarım makinelerinin kullandığı yakıt miktarı neden olmaktadır. Kullanım aşaması 4140,4 kg CO2-eşd. ile en yüksek GWP’ye sahiptir. Bu değer atıksu arıtımı, yıkama için kullanılan elektrik üretimi ve deterjan üretiminden kaynaklanmaktadır. Konvansiyonel pamuk üretimindeki pamuk yetiştirme ve hasat aşamalarındaki GWP, gübre ve pestisit üretiminden (%57), azot gübresinden oluşan N2O emisyonlarından (%22) ve tarımsal makinelerin faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Tüm kimyasal girdiler içinde en büyük etki (%50,8) azot gübresine aittir. Bitki yetiştirme sürecince kimyasal gübre ve pestisitlerin kullanılmaması eko tişörtlerin GWP’sini azaltmaktadır. Verimlilik oranı %100 olan organik tarımın pozitif performansı ekim alanının daha küçük olmasından ve buna bağlı olarak alanda tarım makinalarının çalışması için daha az yakıt kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Yaş terbiyedeki temiz üretim seçenekleriyle enerji ve kimyasal tasarrufu sayesinde CO2 emisyonunun azalması ve atık su arıtma sırasında organik içeriğin bozunmasından kaynaklı direkt emisyonların azalması eko tişörtün GWP’sinin 2420,7’den 1872.2 kg CO2-eşd.’e (22%) düşmesini sağlamıştır. AP’ye en büyük etkiyi tüm senaryolarda 159,5 m2 UES potansiyeli ile kullanım aşaması oluşturmaktadır. AP’ye en büyük katkıyı atıksu arıtma yaparken (%51) bunu sabun üretimi (%25,3) ve elektrik tüketimi (%22,4) izlemektedir; su kullanımının ise etkisi çok düşüktür. Konvansiyonel pamuk üretiminden organik pamuk üretimine geçiş AP’yi B, C ve D senaryoları için sırasıyla 74,7 m2 UES, 59,8 m2 UES ve 44,9 m2 UES azaltmaktadır. Bu etkinin konvansiyonel pamuk üretimindeki ana sebebi azot gübresi tedariki ve tüketiminden kaynaklanan amonyak emisyonudur. Azot gübresi tüketimi bu değerin %75,56’sını oluşturmaktadır. Bunun nedeni, üre uygulaması sırasında ve sonrasında oluşan buharlaşmadır. Ayrıca, azot gübresi üretimi toplam amonyak emisyonunun sadece %23,1’ini oluşturmaktadır. B, C ve D senaryoları için yeşil boyama reçetesi uygulandığında AP’de 17,0 m2 UES azalma gözlenmektedir, bunun çoğu (%70) atıksu arıtma prosesinden kaynaklanmaktadır. Bu aşamadaki diğer iki önemli etken ısıtma için kullanılan buhar ve mekanik işler için kullanılan elektriktir. Çırçırlama (1,4 m2 UES), iplik üretimi (16,4 m2 UES), örme (6,24 m2 UES) ve t-shirt süsleme (2,1 m2 UES) aşamalarının AP’si bu prosesler için üretilen elektrikten kaynaklanmaktadır. Kimyasal tarım maddelerinden kaynaklanan suyla taşınan nitrat ve fosfat emisyonlarıyla besin zenginleştirmesinden dolayı konvansiyonel tişörtlerde pamuk üretimi WEP’in en önemli nedenidir. Konvansiyonelden organik tarım metodlarının kullanıldığı B, C, ve D senaryolarına geçilerek kimyasal gübrelerin yerine doğal alternatifleri konduğunda WEP 43,561’den sırasıyla 1,460, 2,190 ve 2,921 kg NO3-eşd.’e düşmektedir. Besin zenginleştirme, organik tarım senaryolarında ağırlıklı olarak deniz alanlarında tortulanmış NOx emisyonlarından, konvansiyonel tarım senaryolarında ise suya direkt emisyonlardan kaynaklanmaktadır. Kullanım aşamasının WEP’e deterjan üretiminden (4,194 kg NO3-eşd) ve atıksu arıtmadan (4,163 kg NO3-eşd), kaynaklanan azot oksit ve nitrat emisyonları neden olmaktadır. Bu aşamada enerji üretimi etkinin sadece %6’sını oluşturmaktadır. Yaş kumaş terbiseyi aşamasında konvansiyonel reçeteler yeşil boyama reçetesiyle karşılaştırıldığında WEP’te 0,721 NO3-eşd. (21.3%) azalma görülmektedir. Konvansiyonel pamuk üretimi aşaması için TEP Senaryo A’da 304,2 m2 UES olarak hesaplanmış ve Senaryo B, C ve D’de sırasıyla %73, %60 ve %46 azalmıştır. Bu azaltım amonyak emisyonlarının tamamen elimine edilmesiyle ve azot oksitlerin azaltılmasıyla sağlanmıştır. Amonyak oksitler büyük ölçüde tarımsal makinaların yakıt tüketiminden kaynaklandığı için tarım aşamasında verim azaldıkça TEP artmaktadır. Konvansiyonel reçeteler yeşil boyama reçetesiyle değiştirildiğinde az sayıda kimyasal kullanıldığı, proses sıcaklığı azaltıldığı ve bazı yıkama havuzları elendiği için TEP’te %20 azalma gözlenmektedir. Kullanım aşaması, atıksu arıtma, sabun ve enerji üretiminden dolayı en yüksek potansiyele (247,1 m2 UES) sahiptir. Tarım aşamasındaki POFP’nin çoğu azot gübre üretimi ve yakıt tüketiminden kaynaklanmaktadır. Organik tarım senaryo B ve C’de % 36,5 ve % 4,6 azalma sağlarken, diğer etki kategorilerinin aksine, tarım arazisinin verimsiz kullanılmasıyla arazi başına tarım makinalarının tükettiği yakıtın artmasına neden olduğundan Senaryo D’de %27 artışa neden olmaktadır. Konvansiyonel ağartma ve boyamadan yeşil boyama reçetesine geçildiğinde, atıksu arıtma, buhar tüketimi, kimyasal tüketimi ve enerji üretimindeki azalmadan dolayı POFP’de %20,1 azalma görülmektedir. normalizasyon sonuçları Şekil 6’da verilmiştir. Buna göre GWP hem konvansiyonel hem de eko t-shirt için açık ara farkla en yüksek etkiye sahiptir. AEP, TEP ve POFP yaklaşık aynı etkiye sahiptir ve kimyasal gübre kullanımından dolayı AEP’nin yüksek olduğu Senaryo A dışında yaklaşık GWP’nin üçte biri kadardır. AP ise tüm etki kategorileri arasında en düşük değere sahip olandır.

Şekil.1 : Konvansiyonel ve Eko T-shirtlerin YDA’ya göre GWP’leri.

Şekil.2 : Konvansiyonel ve Eko T-shirtlerin YDA’ya göre AP’leri.

Şekil.3 : Konvansiyonel ve Eko T-shirtlerin YDA’ya göre AEP’leri.

Şekil.4 : Konvansiyonel ve Eko T-shirtlerin YDA’ya göre TEP’leri.

Şekil.5 : Konvansiyonel ve Eko T-shitlerin YDA’ya göre POFP’leri.

Şekil.6 : Konvansiyonel ve Eko T-shitlerin normalize edilmiş etki potansiyelleri.

 5. Yorumlama Fazı

Yaş terbiyede kullanılan belirli kimyasalların elimine edilmesi tüm etki kategorilerinde önemli azalmalar sağlamıştır. Ancak, proses zincirinde tüm kimyasallar elimine edilememektedir. Üretim kaynaklı yükleri azaltmak için çevresel etkisi yüksek kimyasallar yerine alternatiflerin uygulanması gerekmektedir. Tedarikçinin ürün performanını artırmak üretim zincirindeki tüm kimyasalları değiştirmeyi gerektirmemektedir. Bazı kimyasalların uygulanabilir ve ekonomik olarak uygun alternatifleri mevcut değildir. Bu durumda, bu materyallerin üretici ve tedarikçilerine dönülerek çevresel kayıt/temiz üretim uygulamaları en iyi olanlara öncelik verilmelidir. Bu durum ürünün hem çevresel ayak izini azaltacak hem de tedarikçinin ürünlerini sürdürülebilir şekilde üretmesini sağlayacaktır. Sonuçlar tüm yaşam döngüsünde tişört için taşıma etkisinin çok az olduğunu göstermektedir, daha iyi bir tedarikçi bulunabilir. Aynı durum gübre ve pestisit gibi kimyasal tarım ilaçları için de geçerlidir. Doğrudan organik pamuk üretimine geçmek zor olsa da, kimyasal bazlı gübre ve pestisitlerin etkisi kademeli olarak azaltılabilir. Türkiye dünyadaki önemli organik pamuk üreticilerinden iken, güvenilir tarım ve üretim verisine ulaşmak zordur. Ürün verimliliği, tipi ve gübre/pestisit uygulama miktarları ülkelere, bölgelere ve arazilere göre büyük değişiklik gösterir. Ortalama ürün verimi, gübre tipi ve miktarı gibi önemli pamuk üretimi verileri Antalya için mevcuttur. Ancak, pestisit, herbisit ve fungisit tipleri farklı kaynaklarda değişiklik göstermektedir, bu nedenle analizler için üç ana kimyasal tarım maddesi kullanılmıştır. Sonuçlar, organik pamuk üretiminin geleneksel uygulamalara nazaran çevresel üstünlüğünü göstermektedir; ancak, toprak verimliliği, iklim ve geleneksel tarım uygulamaları gibi bölgesel değişiklikler son ürünün sürdürülebilirliğini önemli ölçüde etkileyecektir. Tarımsal faaliyetler için proses verisi literatür ve ulusal raporlardan; kumaş proses verileri İstanbul’da seçilmiş bir boyahaneden elde edilmiştir ve bu veriler çeşitli, birbirinden ayrı kaynakları yansıtmaktadır. Bu nedenle sonuçların genel olarak uygulanabilirliğini azaltmaktadır. Merkezi, doğrulanan, düzenli güncellenen ulusal YDA veritabanı oluşturulması benzer çalışmaların güvenilirliğine önemli katkı sağlayacaktır.  

6. Sonuçlar

Çalışma sonuçları farklı yaşam döngüsü aşamalarındaki müdahalelerin, ürün sürdürülebilirliğinin artmasını sağladığını göstermiştir. YDA, herhangi bir üretim stratejisinin onaylanması anlamına gelmemektedir. Mevcut bilgi ve verimliliği arttırmak için farklı üretim ve tüketim stratejilerini ürünün yarattığı çevresel koşullar açısından değerlendirme mekanizmasıdır. Kimyasal gübre azaltımının AEP’de yarattığı önemli azalma gibi belirgin sonuçların yanında, birkaç özellik ortaya çıkmaktadır. Sonuçlar pamuk yetiştirme ve hasat aşamalarında kullanılan tarımsal makinalar tarafından tüketilen dizel yakıtın, kimyasal tarım ilaçlarına ek olarak, birçok çevresel etkiye (özellikle GWP) neden olduğunu göstermektedir. Ürün verimliliği azaldıkça bu etkiler artmaktadır. Yani dizel yakıt yerine tarım makinalarında, tercihen tarımsal atık ve biyodizel kullanılması, biyodizelin sürdürülebilir hammaddeden üretilmesi şartıyla, teorik olarak son ürünün sürdürülebilirliğini daha da artıracaktır. Elektrik tüketiminin de ürünün tüm yaşam döngüsü boyunca, en çok da kullanım aşamasında, diğer çevresel etki kategorileriyle birlikte özellikle GWP’ye önemli katkısı vardır. Kumaş üretim ve terbiye tesislerindeki enerji verimliliğini ve yenilenebilir kaynak kullanım oranını artırarak, evlerdeki elektriğin ekonomik kullanılmasını sağlayarak eko tişörtlerin çevresel performansı daha da iyileştirilebilir.

Tişörtlerin ve benzer tekstil ürünlerinin sürdürülebilirliğini artırmadaki başarı insan faktörüne bağlıdır. Çiftçileri organik tarıma ikna etmek bu girişimdeki ilk ve en önemli iştir. Çiftçilerin bu kavrama aşina olmamaları, ürün veriminin düşmesi ile ilgili endişeleri ve finansal kaygılarıyla birlikte kanıtlanmış, geleneksel metotlara bağlılıkları aşılması gereken en önemli engellerdir. Ürün verimindeki düşüşün sadece geçiş aşamasında geçici olarak görüleceği literatürde de desteklenmesine rağmen, birkaç yıllık verim düşüşünden mustarip olacak çiftçiler için yine de cesaret kırıcıdır. Çiftçiler için çoğu durumda kimyasal gübre kullanımından kaynaklı çevresel etkiler ikincil meselelerdir. Organik tarıma geçiş için, organik tarımın doğası gereği, çiftçilerin kolektif ve ortak çalışmayla hareket etmeleri gerekmektedir. Örneğin komşu arazide kullanılan pestisit ve herbisitler kolaylıkla rüzgâr ya da suyla organik tarım yapılan araziye taşınarak buradaki pamukların organik olmalarını engelleyebilir.  

Teşekkür

Yazarlar desteklerinden ötürü BO Goup A.Ş.’den Sertan Gökpınar’a ve tüm BO Group A.Ş. çalışanlarına teşekkürlerini sunmaktadır. 

KAYNAKÇA

  1. Aly, A.S., Moustafa, A.B., Hebeish, A., 2004. Bio-technological treatment of cellulosic textiles. J. Clean. Prod. 12, 697–705.

  2. Baydar, G., Ciliz, N., Mammodov, A., 2015. Life cycle assessment of cotton textile products in Turkey, Resour, Conserv Recycl, 104, 213-223.

  3. Baydar, G., Ciliz, N., 2007. Evaluation of Ecological Criteria for Cotton Textile Product, Boğaziçi University, Institute of Environmental Sciences, 2007.

  4. Bralla, J.G., 2007. Handbook of Manufacturing Processes—How Products, Components and Materials are Made, 1st ed. Industrial Press, U.S.A.

  5. BTTG, 1999. Report 5: Waste Minimisation and Best Practice. British Textile Technology Group, Manchester, U.K. Canakci, M., Topakci, M., Akinci, I., Ozmerzi, A., 2005. Energy use pattern of some field crops and vegetable production: case study for Antalya region, Turkey. Energy Convers. Manag. 46, 655–666.

  6. Catchot, A., 2007. Cotton Insect Control Guide. Extension Service of Mississippi State University cooperating with U.S. Department of Agriculture, U.S.A. Chaudhry, M.R., 1997. Harvesting and Ginning of Cotton in the World. International Cotton Advisory Committee, Washington, D.C.

  7. Ciliz, N., Akpinar, Y., Baydar, G., Mammadov, A., 2008. Introduction to Sustainable Life Cycle Assessment and Brief Review on Carbon Footprint Reduction Benefits of the New Compact Laundry Detergents, Unilever Turkey, Final Report.

  8. EC, 2001b. Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques for the Textiles Industry. European Commission, Seville, Spain (February).

  9. FAO-ICAC, 2013. World Apparel Fiber Consumption Survey. Food and Agriculture Organization of the United Nations and International Cotton Advisory Committee, Washington, D.C., USA.

  10. FAO-ICAC, 2015. Measuring Sustainability in Cotton Farming Systems. Food and Agriculture Organization of the United Nations and International Cotton Advisory Committee, Rome, Italy.

  11. Guerena, M., Sullivan, P., 2003. Organic Cotton Production. National Center for Appropriate Technology Transfer for Rural Areas, U.S.A, http://www.organicexchange.org (accessed 11.08).

  12. Ingram, M., 2002. Producing the natural fiber naturally: technological change and the US organic cotton industry. Agric. Hum. Values 19, 325–336.

  13. Kooistra, K., Termorshuizen, A., 2006a. The Sustainability of Cotton: Consequences for Man and Environment. Science Shop Wageningen Univ. & Research Centre, The Netherlands (Report 223).

  14. Lakhal, S.Y., Sidibe, H., H’Mida, S., 2008. Comparing conventional and certified organic cotton supply chains: the case of Mali. Int. J. Agric. Res. Gov. Ecol. 7, 243–255.

  15. Laursen, S.E., Bagh, J., Bagh, J., Jensen, O.K., Werther, I., 1997. Environmental Assessment of Textiles-Life Cycle Screening of the Production of Textiles Containing Cotton, Wool, Viscose, Polyester or Arcylic Fibres. Ministry of Environment/Energy, Danish EPA (Miljoproject no. 20).

  16. OE, 2006. Organic Cotton Fiber Report. Organic Exchange, http://textileexchange.org.

  17. Proto, M., Supino, S., Malandrino, O., 2000. Cotton: a flow cycle to exploit. Ind. Crops Prod. 11, 173-178.

  18. Silvertooth, J.C., 2002. Cotton. International Fertilizer Association, Paris, France, www.fertilizer.org/ifa (accessed 07.09).

  19. Soth, J., Grasser, C., Salerno, R., 1999. The Impact of Cotton on Fresh Water Resources and Ecosystems: A Preliminary Analysis. World Wide Fund for Nature, Gland, Switzerland.

  20. Ton, P., 2007. Organic Cotton: An Opportunity for Trade. International Trade Centre UNCTAD/WTO (ITC), Geneva, Switzerland (Technical Paper, Doc. No. MDS-07.121.E).

  21. TUIK, 2013. Turkey’s Statistical Yearbook 2013, Istanbul, Turkey.

  22. U.S.EPA, 1997. Profile of the Textile Industry, Sector Notebook Project. Office of Enforcement and Compliance Assurance, Washington, D.C (EPA/310-R-97-009).

  23. UNCTAD, 2002a. United Nations conference on trade and development. http://r0.unctad.org/infocomm/anglais/cotton/crop.htm (accessed 08.09).

  24. USDA, 2015. Cotton: World Markets and Trade. Unites States Department of Agriculture, Foreign Agricultural Service, U.S.A.

  25. Yılmaz, I., Akcaoz, H., Ozkan, B., 2005. An analysis of energy use and input costs for cotton production in Turkey. Renew. Energy 30, 145–155.