Estimation of Road Construction Carbon Footprint with ROADEO: The Case Study of Karaman – Mersin Road Construction

Yıl 2024, Cilt: 8 Sayı: 2, 151 - 160, 31.12.2024

Gizem Aytaç , Zeynep Eren

https://doi.org/10.32569/resilience.1537682

Öz

In this thesis, in order to identify solutions to minimize emissions from road construction, repair and improvement works, GHG (Greenhouse Gas) emissions of a total of 10 km of road construction between Karaman and Mersin, including 3.3 km of Sertavul Tunnel construction, were calculated using the ROADEO Program, which provides carbon footprint estimation of road construction especially for developing countries. ROADEO is an empirical greenhouse heating planning tool prepared under the name “Road Emissions Optimization: A Toolkit for Reducing Greenhouse Gas Emissions in Road Construction and Rehabilitation” for the accumulation and reduction of road construction greenhouse emissions. It was financed by the Asian Program for Sustainable and Alternative Energy (ASTAE) and prepared for developing countries under the guidance of the World Bank (WB) East Asia Sustainable Development Infrastructure Unit. GHG emissions from Karaman-Mersin Road construction using ROADEO Program respectively from 1 km road construction; 1,810 tCO2eq. for road structure, 973 tCO2eq from earthmoving operations, 148 tCO2eq from road accessories, 150 tCO2eq from land use change, 38 tCO2eq from drainage, and was estimated as2 tCO2eq from roadside pavement and median treatments. GHG emissions from transportation are generally calculated based on fossil fuel consumption used during freight and passenger transportation. There is not yet sufficient awareness of the impact of many activities during highway construction on GHG emissions. For this reason, carbon footprint calculations in road construction works can help decision-makers manage the processes correctly, implement emission reduction actions, Low-carbon technologies should be used in road construction instead of materials such as concrete and asphalt, and recycling processes should be followed in excavation works.

Anahtar Kelimeler

Climate change, carbon footprint, road construction, greenhouse gas.

ROADEO Programı ile Karayolu İnşaatı Karbon Ayak İzinin Tahmini: Karaman – Mersin Yol Yapım Örneği

Öz

Bu tez çalışmasında yol yapım, onarım ve iyileştirme işlerinden kaynaklanan emisyonları en aza indirecek çözümler belirlemek için özellikle gelişmekte olan ülkeler için yol inşaatlarının karbon ayakizi tahminini sağlayan ROADEO Programı kullanılarak Karaman-Mersin arasında 3.3 km’si Sertavul Tünel inşaatı olmak üzere toplam 10 km’lik karayolu inşaatının sera gazı emisyonları (Greenhouse Gas, GHG) hesaplanmıştır. ROADEO, yol inşaatı sera gazı emisyonlarının değerlendirilmesi ve azaltılmasına yönelik olarak “Yol Emisyonları Optimizasyonu: Yol İnşaatı ve Rehabilitasyonunda Sera Gazı Emisyonlarının Azaltılmasına Yönelik Bir Araç Seti” ismi ile hazırlanmış ampirik bir sera gazı hesaplama rehber aracıdır. Asya Sürdürülebilir ve Alternatif Enerji Programı (ASTAE) tarafından finanse edilmiş ve Dünya Bankası (WB) Doğu Asya Sürdürülebilir Kalkınma Altyapı Birimi yönlendirmesiyle gelişmekte olan ülkeler için hazırlanmıştır. ROADEO Programı kullanılarak Karaman-Mersin yol yapım inşasından elde edilen GHG emisyonları 1 km’lik yol inşasından sırasıyla; yol yapısı için 1,810 tCO2eq, hafriyat işlemlerinden 973 tCO2eq, yol aksesuarlarından 148 tCO2eq, arazi kullanım değişikliğinden 150 tCO2eq, drenajdan 38 tCO2eq ve yol üstyapı işlerinden 2 tCO2eq olarak tahmin edilmiştir. Ulaşımdan kaynaklı GHG emisyonları hesabı genellikle yük ve yolcu taşımacılığı esnasında kullanılan fosil yakıt tüketimi üzerinden yapılmaktadır. Karayolu inşaatı esnasındaki çoğu faaliyetlerin GHG emisyonları üzerindeki etkisi konusunda henüz yeterince farkındalık gelişmemiştir. Bu nedenle yol yapım işlerindeki karbon ayakizi hesaplamaları karar vericiler için süreçlerin doğru yönetilmesine, emisyon azaltım eylemlerinin uygulanmasına, yol yapısında seçilen beton, asfalt gibi malzemeler yerine düşük karbonlu teknolojilerin kullanılması, hafriyat işlerinde geri dönüşüm süreçlerinin takip edilmesi gibi azaltım önlemlerinin uygulanmasına yardımcı olabilecektir.

Anahtar Kelimeler

İklim değişikliği, karbon ayakizi, karayolu inşaatı, sera gazı.

Kaynakça

• Albuquerque, F. D., Maraqa, M. A., Chowdhury, R., Mauga, T., & Alzard, M. (2020). Greenhouse gas emissions associated with road transport projects: current status, benchmarking, and assessment tools. Transportation Research Procedia, 48, 2018-2030.
• Angelopoulou, G.I., Koroneos, C.J., Loizidou, M., 2009. Environmental impacts from the construction and maintenance of a motorway in Greece, 1st International Exergy, Life Cycle Assessment, and Sustainability Workshop & Symposium.
• AR6, 2022. IPCC’s Sixth Assessment Report (AR6)- The Working Group I Report, https://www.ipcc.ch, Erişim Tarihi: 27.02.2024.
• Copernicus, 2024. Copernicus: Global temperature record streak continues – April 2024 was the hottest on record, https://climate.copernicus.eu/, 17.07.2024.
• EAPA, 2004. European Asphalt Pavement Association. Environmental Impacts and Fuel Efficiency of Road Pavements, https://eapa.org, Erişim Tarihi: 24.11.2024
• FAR, 1990. IPCC’s First Assessment Report (FAR)- The Working Group I Report, https://www.ipcc.ch, Erişim Tarihi: 07.02.2024
• GPC, 2020. Global Protocol for Community-Scale Greenhouse Gas Inventories, https://ghgprotocol.org/ghg-protocol-cities, Erişim Tarihi: 08.12.2023.
• IPCC, 2007a. Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis, What is the Greenhouse Effect? IPCC, 2018a. The Climate System: an Overview. Weather and climate, TAR, https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/TAR-01.pdf, Erişim Tarihi: 17.07.2024.
• IPCC, 2021. AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis, https://www.ipcc.ch/, Erişim Tarihi: 08.12.2023.
• IPCC, 2022. Climate Change 2022 Mitigation of Climate Change Working Group III Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
• Kadıoğlu, M., Çakır, S., 2015. Meteoroloji-Atmosferimizi Anlamak, Nobel Akademik Yayıncılık.
• Liu, N., Wang, Y., Bai, Q., Liu, Y., Wang, P. S., Xue, S., ... & Li, Q. (2022). Road life-cycle carbon dioxide emissions and emission reduction technologies: A review. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 9(4), 532-555.
• NOAA, 2024. Climate Change: Atmospheric Carbon Dioxide, https://www.climate.gov/, Erişim Tarihi: 24.11.2024.
• NASA, 2020. Evidence, https://science.nasa.gov/climate-change/evidence/, Erişim Tarihi: 11.09.2023
• NASA, 2022. Global temperatures, NASA Earth Oservatory, https://earthobservatory.nasa.gov/, Erişim Tarihi: 11.09.2023.
• Pekin, M. A. (2006). Ulaştırma sektöründen kaynaklanan GHG emisyonları, Fen Bilimleri Enstitüsü, İTÜ.
• Singh, A., Srivastava, V., & Tiwari, A. K. (2023). Carbon Footprint Estimation of Highway Construction Materials. J. Environ. Nanotechnol, 12(4), 22-34.
• Türkeş, M. (2001). Küresel iklimin korunması, iklim değişikliği çerçeve sözleşmesi ve Türkiye. Tesisat Mühendisliği, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Süreli Teknik Yayın, 61, 14-29.
• Türkes, M. (2012). Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2), 1-32.
• URL-1, 2011. Transport - Greenhouse gas emissions mitigation in road construction and rehabilitation: A toolkit for developing countries (English), https://documents1.worldbank.org/, 21.04.2024
• URL-2, 2010. Energy Sector Assessment Program, https://www.esmap.org/, Access Date: 18.04.2024.
• Yu, C., Wu, L., Liu, Y., Ye, K., & Liang, G. (2022). Estimating Greenhouse Gas Emissions from Road Construction by Considering the Regional Differences in Carbon Emission Factors of Cement: The Case of China. Buildings, 12(9), 1341.