Artan dünya nüfusunu besleyebilmek ve açlıkla mücadele edebilmek için tarımsal üretim artırmak zorundayız.

Tarımsal üretimi artırabilmek için bitkilerin gübrelenmesi gerekir. Gübreleme ile tarımsal üretim %40-60 artmaktadır. Tarımsal gübreler içerisinde en fazla kullanılan gübreler azotlu (N) gübrelerdir. Azotlu gübre üretiminde en temel işlemi ise amonyak (NH3) üretimidir.
Havanın yaklaşık % 78’ni azot (N) oluşturmaktadır. Ancak bitkilerin atmosferdeki N’dan doğrudan yararlanması (bazı bakteri ve alg türleri ile simbiyotik yaşayan bitkiler hariç) mümkün değildir. Bu yüzden tarımsal üretim için mutlaka bitkilere N’lu gübreleri uygulamak zorundayız. Azotlu gübrelerin tarımsal verime etkisi ortalama %30- 40 civarındadır. Hiç gübre uygulanmadığında ilk yıl yaklaşık verim % 30-40 azalırken, daha sonraki yıllarda N’lu gübre uygulanmadığında verimdeki azalma % 60’a kadar yükselmektedir.
ABD–İsrail ile İran arasındaki savaşın tarımsal üretim üzerindeki en yoğun etkisinin azotlu gübre sektörü üzerinden göstermesi beklenmektir. Mevcut savaşın enerji fiyatları, üretim kapasitesi ve uluslararası lojistik ağlara etkisi ayrı bir değerlendirme konusudur.


Azotlu gübreler nasıl elde edilir
Tarımsal gübreler içerisinde en fazla kullanılan gübreler azotlu (N) gübrelerdir. Azotlu gübre üretiminde en temel işlemi amonyak (NH3) üretimidir. Günümüzde global NH3 talebinin % 77’si gübre sektöründen gelmektedir. Dünya NH3 talebi yıllık %1.7 artmaktadır. Dünya NH3 piyasası 100 milyar dolar civarındadır (1). Günümüzde NH3 üretimin yaklaşık %75’den fazlası doğal gaz kullanılarak elde edilmektedir. Az miktarda (%20-25) da diğer fosil yakıtlar da (kömür, petrol vb) kullanılmaktadır. Doğal gazın ana bileşeni metan (CH4)’dır. NH3 üretiminde hidrojen (H2) doğal gazdan, N ise havadan elde edilmekte ve Haber–Bosch metoduna göre sentezlenerek NH3 üretilmektedir (Şekil 1).


Şekil 1. Doğal gazdan HN3 üretimi
Amonyak’ın karbondioksit (CO2) ile reaksiyonu sonucu üre gübresi, sülfürik asit (H2SO4) ile reaksiyonunda amonyum sülfat (şeker gübresi), nitrik asit (HNO3) ile reaksiyon sonucu amonyum nitrat gübresi, fosforik asit (H3PO4) ile reaksiyonunda ise diamaonyum fosfat
(DAP) ve monoamaonyum fosfat (MAP) gübreleri elde edilmektedir. Bu gübreler içerisinde fosforik asit hariç diğer asitlerin ham maddesi de fosil yakıtlardır.
Savaşın Gübre fiyatlarına ve tarımsal üretime olası etkisi
İran ve ABD-İsrail hattındaki çatışmalar, özellikle enerji ve gübre tedarik zincirlerini kesintiye uğratmakta olup, küresel NH₃ arzını azaltmaktadır. Buna bağlı olarak savaş başladıktan sonra uluslararası NH3 piyasasında %70–80 oranında fiyat artışı gözlemlenmiştir. Uluslararası piyasalarda amonyak arzında azalma ve fiyatlardaki yükselme doğrudan azotlu gübre fiyatlarına da yansımaktadır. Gübre fiyatlarındaki yükselmeler tarım sektöründe çiftçilerin azotlu gübre kullanımını kısmaya zorlamakta olup bu da bitkilerin yetersiz N beslenmesine ve verimin düşmesine neden olmaktadır. Tarım sektöründe verimdeki azalma arz-talep dengesizliğine bağlı küresel ve yerel gıda fiyatlarının yükselmesi şeklinde kendini göstermektedir.
Türkiye Sürdürülebilir azotlu gübre üretimi için ne yapmalı
Küresel güç mücadelesinde dengeleme ya da denge değişimi süreçleri dünya toplumlarını kaotik ortama sürüklemektedir. Bu kaotik ortamın bir süre daha devam edeceği beklentisi ağır basmaktadır. Bu süreçte, konumuz ile bağlantısı açısından gübre sektörü konusunda TÜRKİYE ne yapabilir sorusu güncelliğini de korumaya devam edecektir.
Türkiye Küresel ısınma ve iklim değişimi bağlamında 2053 yılına kadar net sıfır karbon emisyon hedefi koymuştur. Bu hedefe göre CO2 emisyonunu minimize edecek üretim metotlarının uygulamaya alınması gerekmektedir. Global NH3 üretiminin 290 Mt CO2 emisyonuna neden olduğu tahmin edilmekte ve global CO2 emisyonunun %1.5’den NH3 üretiminin sorumlu olduğu ifade edilmektedir (2). Günümüzde doğal gaz kullanılarak NH3 üretimi yerini yavaş yavaş yenilenebilir enerji (GES, RES) kullanılarak yeşil NH3 üretimine terk edeceği tahmin edilmektedir (Şekil 2).


Şekil 2. Doğalgaz yerine yenilenebilir enerji ile NH3 üretimi
Yeni sistemde, doğal gaz (doğal gazın en önemli bileşeni CH4) yerine su kullanılır ve su eloktrolize edilerek H üretilir. Bu sistemde güneş veya rüzgâr enerjisinden elde edilen enerji kullanılarak su (suyun hidrolizi ile H) ve havadan (havanın % 78 N) yüksek basınç ve sıcaklık altında amonyak (NH3) üretilir. Dünyada yeni sistemle NH3 üretimi oranı %5 civarında olup ABD, Çin ve Suudi Arabistan bu alanda yatırım yapan ülkelerin başında gelmektedir.


Türkiye için kısa, orta ve uzun vade için çözüm önerileri
Türkiye’nin toplam NH3 ihtiyacı yaklaşık 1.6 milyon ton/yıl olup, ancak bunun %30’nu doğalgaz kullanarak üretebilmektedir. Diğer kısımı ise ithal etmektedir.
1-İran ve ABD-İsrail hattındaki çatışmalar nedeniyle acil (kısa) önlem olarak Türkiye Üre gübresi ihracatını 11.03.2026 tarihinden itibaren durdurmuştur. Belki diğer azot ihtiva eden gübrelerin ihracatına da kısıtlama getirilebilir.
2- Azotlu gübrelerin hammaddesi olan doğalgaz tedarik zincirlerinin çeşitlendirilmesi. Türkiye genel olarak doğal gazı boru hatları ile Rusya, Azerbaycan ve İran’dan ithal etmektedir.
Sıvılaştırılmış doğal gazı (LNG) ise genel olarak ABD, Cezayir Norveç, Nijerya ve Mısır gibi ülkelerden ithal etmektedir. Türkiye’nin azotlu gübrenin hammaddesi olan doğal gaz tedarik zincirini çeşitlendirdiği görülmektedir. Bu durum Türkiye’de azotlu gübre fiyatlarının artmayacağı manasına gelmemektedir. Uluslararası piyasalarda doğalgaz piyasasındaki fiyat dalgalanmalarının ülkemizde azotlu gübre fiyatlarına da yansıması muhtemeldir. Bu nedenle akaryakıtta uygulanan eşel-mobil sisteminin azotlu gübre piyasasında da uygulaması denenebilir.
3- Tarımsal üretimde bitkilerin uygulanan azotlu gübrelerden yararlanma oranı %30-50 arasındadır. Tarımsal üretimde kullanılan azotun bir kısmı yıkanır, bir kısmı farklı azot gazı şeklinde atmosfere uçar, çok az kısmı ise toprak bağlanabilir. Bitkilerin azot kullanım oranları doğru zamanda gübreleme, damla sulama, kontrollü sulama ve azotlu gübrelerin bölünerek uygulanması ile artırılabilir. Bu yüzden çiftçilerimizin azotlu gübre kullanımı konusunda hızlı bir eğitimden geçirilmesinde fayda vardır. Bu eğitimler yüz yüze, tv, sosyal medya, çevrim içi, cep telefonuna bilgi aktarımı, el broşürü vb kanallardan olabilir.
4- Orta ve uzun vadede doğal gaz ile azotlu gübre üretimi yada NH3 ithalatı yerine Şekil 2’de görüldüğü gibi yeşil enerjiyi (RES, GES vb) kullanarak su ve havadan NH3 üretmektir. Yeni teknoloji ile NH3 üretmek için Konya/Karapınarda kurulan GES bölgesi kullanılabilir. Ülkemizde güneş enerjisi veriminin en iyi olduğu yerlerden birisi de Afşin-Elbistan’dır. Bölgede GES ve RES enerji santralleri ve bu enerji ile NH3 üreten tesisler kurulabilir. Bu bölgede elde edilen NH3 ile hem kimyasal hem de organomineral (Kimyasal gübre + gidya-leonardit karışımlı) gübreler üretilebilir. Afşin-Elbistan Termik Santrali havzası Türkiye’nin en yüksek gidya ve leonardit rezervine sahiptir. Böylece K.Maraş kuzey bölgesi kimyasal ve organomineral gübre üretim merkezine dönüşebilir.
5- Türkiye yeşil NH3 üretimi ve bu tesisin enerjisi için RES ve GES yatırımlarını desteklemelidir. Gerekirse “Yenilenebilir Enerji Kaynakları Destekleme Mekanizmasında (YEKDEM)” olduğu gibi yenilenebilir enerji ile su ve havayı kullanarak üretilen NH3 için belli bir süre alım garantisi vermeli ve üretilen NH3’ın gübre üreten fabrikalara dağıtımında regülasyon görevi yapabilir.
KAYNAKLAR
Razon, L.F. Reactive nitrogen: A perspective on its global impact and prospects for its sustainable production. Sustain. Prod. Consum. 2018, 15, 35–48.
Frattini, D.; Cinti, G.; Bidini, G.; Desideri, U.; Cioffi, R.; Jannelli, E. A system approach in energy evaluation of different renewable energies sources integration in ammonia production plants. Renew. Energy 2016, 99, 472–482.
Palys, M.J.; Allman, A.; Daoutidis, P. Exploring the benefits of modular renewable-powered ammonia production: A supply chain optimization study. Ind. Eng. Chem. Res. 2019, 58, 5898–5908.