Yosunlar ve Karbon Negatif Bir Kampüs Ütopyası

Dünyanın en çok özenilen insanları herhalde, daracık kalıpların, önyargıların, bilimsel ve bilimsel olmayan dogmaların dışını hayal edebilen ve bunu hayata geçirebilmek için de şartları olan veya onları yaratanlardır. Boğaziçi Üniversitesi Kilyos Sarıtepe kampüsündeki bilim insanları, bu şanslı ve daha da önemlisi bu şansı yaratan kişilerden. Üretecekleri bilgi ve deneyimin, hepimiz için çok önemli sonuçları olabilir. Kampüslerini, ütopyalarını ve gözle göremesek de orada bir yerlerde olduklarını bildiğimiz “alg” leri yakından takip etmeye devam edeceğiz çünkü orada gerçekten bir şeyler oluyor…

Yazı: Bulut Bagatır ve Barış Doğru

Parlak zihinlerin eski alışkanlıklarından biridir ütopyalar, “yok ülkeler” tasarlamak. Toplumlar bir konuda sıkıştıklarında, toplumsal ve çevresel sorunlar baş gösterdiklerinde, birileri çıkar yeni hayaller kurar. Platon’un “Devlet”i, Farabi’nin “İdeal Devlet”i, Campanella’nın “Güneş Ülkesi” ve tabii Thomas More’un “Ütopya”sı gibi… Bunlar zihinde ve kağıt üzerinde kurulanlar. Tabii bir de yeryüzünde ütopyalar oluşturmak gibi, çok daha zor hayaller peşine düşenler var ki, bugün onlardan birinin heyecanını paylaşacağız sizlerle…

Boğaziçi Üniversitesi’nin, Karadeniz’in dalgalarının kıyıları dövdüğü Kilyos, Sarıtepe kampüsünde, iki değerli bilim insanının konuğuyuz: Doç. Dr. Emre Otay ve Yard. Doç. Dr. Berat Haznedaroğlu, bilim insanı sakinliğiyle ancak bir ütopyanın peşine düşmüş maceracıların coşkusuyla anlattıkça, biz de heyecanlanıyoruz.

Özellikle kışın yağmurun ve fırtınanın eksik olmadığı bu alanda, 2000 yılında kampüs kurulmasıyla başlamış hikaye. İnşaat ve deniz mühendisliği okuyan, ardından kıyı ve deniz mühendisliğinde yüksek lisans ve doktora eğitimi alan Emre Hoca, işin başından bu yana burada olmuş. “Misyonumuz sürdürülebilir bir yaşam kurmaktı. ‘Biz bu dünyada başarısız olduk, eğer yeni bir dünya kuracaksak, işe yeni bir kampüsle başlayalım’ dedik. Biz öğretim üyesiyiz. Kursak kursak kampüs kurarız. Fakat bu kampüs bugün 1500 kişinin yaşadığı bir dünya haline geldi. Bütün günümüz burada geçiyor. Burasını bir evren olarak görüyoruz. Küçültülebilen en ufak yaşam alanı. ‘Boğaziçi Üniversitesi’ni yeni baştan yaratalım, var olanı aşalım burada’ dedik. Ama düşünün önünüzde 200 yıllık, her zaman bir misyona sahip olmuş bir Boğaziçi Üniversitesi var. Aşmanız çok zor ama aşmak istedik. Yakalar mıyız veya geçer miyiz onu tarih gösterecek. Ben inşaat mühendisiyim ve inşaat mühendisliğinin geleceğini şu şekilde tanımlıyorum: Medeniyet mühendisliği. ‘Civil Engineering’ o yüzden doğru bir kelime. Biz yeni bir medeniyet yaratan mühendisler olmalıyız. Buradan yola çıktık. Senatomuz bizi destekledi. Boğaziçi Üniversitesi Sürdürülebilir Yeşil Kampüs olma misyonunu kendi stratejik hedefine yazdı ve dokuz hedeften biri olarak kabul edildi”.

Rüzgarla Gelen

İlk yıllar sadece bir iki kişi bu amaç etrafında bir araya gelmiş ama zaman içinde, genç öğretim üyelerinin gelmesiyle ekip büyümüş. Tamamen gönüllülükle yürüyen bir çalışma olması da ayrıca enteresan, ortada ne bir merkezi yönetim, ne de formel bir komite var. “İyi bir şeyi destekler bizim üniversite. Türkiye’de kösteklenir ya, biz de onun tam tersi” diyor Emre Hoca. “Mesela eski rektörümüz Prof. Dr. Kadri Özçaldıran Hoca, ben buraya yönetici olduğumda ilk bir sene hiçbir şey yapmadı, sadece izledi. Mesajlar atıyorum, yanına gidiyorum. Bir gün bana şöyle dedi: ‘Kampüsle ilgili bir paragraftan uzun bir şey yazarsan okumam. Yap bir şey, zaten görürüz’. Baktı fena gitmiyor, ondan sonra destek vermeye başladı. Rüzgar türbini mesela onun fikriydi. Ondan sonra Gülay Barbarosoğlu gibi tamamen farklı bir rektör geldi. İnanılmaz başarılı bir rektördü kendisi. Projenin önünü açtı, para buldu, her türlü desteği verdi. Bir önceki rektörün başlattığı projeyi tamamen benimsedi ve destekledi, kademe atlattı ve bitirtti”.

Boğaçizi Üniversitesi’nin sürdürülebilirlik çalışmalarına dikkat çeken ilk işlerden biriydi gerçekten de rüzgar türbini. Bugün bu türbin tüm kampüsün elektrik ihtiyacını ve hatta fazlasını karşılıyor (böylece dünyanın tüm elektriğini yenilenebilir kaynaklardan kendisinin ürettiği kampüs olma unvanını elde etmişler). Fazla ürettikleri elektriğin mahsuplaşmasını ise Boğaziçi’nin Etiler’deki Güney Kampüsün faturasından düşerek yapıyorlar.

“Bütün bu süreçte öğrencilerin de çok katkısı oldu” diyor Emre Otay: “Türbinin ilk fizibilite çalışmasını benim doktora öğrencim yapmıştı. Bir başkasının lisans bitirme projesi oldu. Bir davet üzerine, türbinin üst yapısını satın aldığımız Enercon’un Berlin’deki genel merkezine gittim. Ziyarette Enercon’un Müdürü, ‘En ufak müşterimiz sizsiniz. Toplam 1 milyon MW ürettik. Siz sadece 1 MW aldınız. En ufaksınız ama en iyi izlenen/takip edilen türbin sizinki” dedi.

“Zaten üstünde çalıştığımız tüm projeleri, Ar-Ge projesi olarak tasarlıyoruz” diyor Berat Haznedaroğlu: “Bu türbin kampüsün enerji ihtiyacını giderecek ama iş bu noktada bitmiyor. Oradan veri toplanmaya devam edilecek. Türbinin arkasında, ondan da yüksek, 80 metrelik bir iklim kulesi var. Onun üzerinden rüzgar, yağmur ve güneşin radyasyon verisi toparlanıyor. Bütün laboratuvarlarımız o kuleden toplanan verilerden yararlanıyor. Mesela güneş verisi, bizim yosun çalışmamızda çok işimize yarıyor”. Evet bir rüzgar türbini ile başlamışlar işe ama bir ütopyanın peşine düştüyseniz kolay kolay durmazsınız. Zaten öyle de olmuş.

“Zaman geçtikçe şunu keşfettik” diyor Emre Hoca: “Rüzgar varken türbinle enerji üretebiliyorsunuz ama istersen 10 tane dik, rüzgar sıfıra indi mi hepsi sıfır. O açığı nasıl kapatacağız sorusunu sorduk kendimize. Bu sefer alternatif enerji yolları aramaya başladık ve sürdürülebilir su döngüsü üzerine çalışmaya başladık. Yeraltı sularını araştırdık”. Bu noktada ise devreye üniversite bünyesindeki çevre enstitüsü girmiş. “Benim bilgim genellikle mekanik ve mühendislik üzerine. Ancak gelecek orada değil biliyorsunuz” diyor bir bilim insanı gerçekçiliği ve mütevaziliğiyle Emre Otay: “Gelecek biyolojide, kimyada yani yaşamsal konularda. Berat Haznedaroğlu ve Ulaş Tezel gibi genç iki isim birlikte İstanbul Mikroyosun Biyoteknolojileri Ar-Ge birimini kurdular kampüse”. İşte şimdi ütopyanın bilimsel zemininin en heyecan verici ve deyim yerindeyse temel taşına geldik…

Bir Toplumun Temelde Nelere İhtiyacı Var?

“Berat Haznedaroğlu, Çevre Bilimleri Enstitüsü’nün yeni nesil ama çok parlak araştırmacılarından birisi. Onun çalışmalarını okudukça insan heyecanlanıyor; neredeyse bir roman okuyor hissine kapılıyorsunuz” diyor Emre Hoca. Lisans eğitimini biyoloji, yüksek lisans ve doktorasını da kimya ve çevre mühendisliği üzerine yapan Haznedaroğlu sözü alıyor: “Bizim Çevre Bilimi Enstitüsü Hisar Kampüs’te yer alıyor. Genişlemeye yer yok. Ben geldim ve ıslak laboratuvar çalışıyorum. Deneysel alana ihtiyacım var. Rektörümüz Barbarosoğlu ile konuştuk, ne yapalım diye. Burayı anlattı. Boğaziçi’nin böyle bir kampüsünün olduğunu bile bilmiyordum. Buranın en büyük avantajlarından biri erişebileceğiniz her şeyin olması. Nedir bunlar: Deniz suyu, atık su artıma tesisi, yeraltı suyu ve tatlı su kaynağı olarak dere. Bir çevre mühendisinin ihtiyacı olan her şey burada var açıkçası”.

Tabii Boğaziçi bir devlet üniversitesi. Dolayısıyla yapacakları şeyler için finansal kaynakları oldukça kısıtlı. Laboratuvar ve diğer çalışmaların maliyetinin bir kısmını İstanbul Kalkınma Ajansı’ndan bir projeye yazarak temin etmişler. Bir o kadar da üniversite destek vermiş. “Buranın yaklaşık maliyeti ekipmanlarıyla beraber 4.5-5 milyon TL’ye yakındır” diyor Berat Hoca, “İnşaat 2016 kışı gibi başladı ve bir sene içerisinde de bitti”.

“Bir toplumun aslında en temelde neye ihtiyacı vardır? Gıdaya; atık su ve içme suyu ile birlikte, su ve enerjiye. Bunlarda kendi kendimize yetebilir miyiz diye sorduk” diyor Berat Hoca: “Zaten gıda, su ve enerji bağlantısı dünyada en çok telaffuz edilen konu haline geldi. Ve benim üzerinde çalıştığım yosunlar da çok ilginç bir şekilde bu bağlantının her ayağına nüfus edebiliyor”.

Peki nasıl? “Alg dünyası mikro ve makro olarak ikiye ayrılıyor. Mevcut çalışmamız mikro algler üzerine. Mühendislik ortamında çoğaltabildiğimiz mikro alglerle beraber gıda, su ve enerji alanında ürün ve teknolojiler geliştiriyoruz özünde. Temel bilim tamamen alglerin biyolojisi üzerine kurulu”.

Bu “alg” meselesinin aslında basit bir nedeni var. Uygarlıklar ve onların ekonomik sistemleri temelde bir enerji dönüşümü üzerine kurulu. Sanayi devriminde bu kömürdü. 20. yüzyılda ise petrole dönüştü. Yediğimiz, giydiğimiz ve hatta içtiğimiz her şeyin ya hammaddesi ya da dönüştürücü temel maddesi petrol. Şekerli meşrubat içtiğinizi sanıyorsunuz ama aslında petrol türevi gübreyle beslenmiş, petrol kaynaklarıyla yeraltından çıkarılmış, suyla büyütülmüş, petrol enerjisiyle işlenmiş ve taşınmış, petrol türevi ambalajlarla piyasaya sürülmüş bir sıvı alıyorsunuz. Dolayısıyla petrol içiyorsunuz. Sırtınıza geçirdiğiniz mont; giydiğiniz ayakkabı petrol türevi (bütün bu döngüyü mısır üzerinden olağanüstü anlatan Michael Pollan’ın Etobur-Otobur İkilemi kitabını hatırlamamak olmaz). İşte bu temel döngünün yerine konacak bir madde gibi düşünülebilir sanırız algler çünkü Berat ve Emre Hoca’nın anlattığına göre, algler, hem enerji üreticisi, hem enerji depolayıcısı, hem gıda maddesi, hem karbon tutucu, hem de bir arıtım prosesi…

“Algler aslında 3. nesil bir biyokütle kaynağı” diyor Berat Haznedaroğlu: “En verimli fotosentezi yapabiliyorlar ve bir tarım arazisine ihtiyacınız olmadığı için, sulama veya gübreye de ihtiyaç duymuyorlar. Normal bir bitki karbondioksiti kendisi alır, alglere onu bir şekilde yakalayıp sizin vermeniz gerekiyor. O konuda çalışmalarımız var. 400 ppm’lik bir karbondioksiti değil de bir havanın %50’ye kadar zenginleştirilmiş karbondioksitini yakalayabiliyorlar. Bunu yaptığı zaman otomatikman karbon nötrün de ötesine geçip karbon negatife geçiyorsunuz. Faydalı bir ürün elde etmek için kullanabiliyorsunuz”. Peki enerji dışında nedir bu faydalı ürünler?

“Yosun dediğiniz kolesterolsüz, saf protein aslında ve son derece besleyici bir besin takviyesi” diyor Emre Hoca: “İlaç sanayi için de çok önemli. Kozmetik sanayiinde kullanılıyor. Mikro yosunu üretiyor, kurutuyorsunuz. Onu yaktığınızda elde ettiğiniz etanolden biyodizel yapıyorsunuz. Yani petrol yerine araçlarda karbon emisyonuna neden olmadan kullanabiliyorsunuz”. Ancak yosunun mucizesi bunlarla da sınırlı değil. “Yosunları bir yere koyup üzerine arıtma suyunu koyduğunuzda suyu temizliyorlar. Denizden su alıyorsunuz, arıtmadan geçiriyorsunuz. Bir tarafta içilecek tatlı su, diğer tarafta ise tuzlu su üretiyorsunuz. Tuzlu suyu yosunlara veriyorsunuz ve o ortamda daha hızlı büyüyorlar. Yosun yeşil kampüse o kadar uydu ki anlatamam, çünkü döngüsel bir yapı için her şeye sahip. Enerji, besin, atık temizleme özelliği var. Evrende en hızlı büyüyen organizma bakteri. İkinci en hızlı büyüyen ise yosun, biliyor musunuz? Böylece çok hızlı bir şekilde, canlılar için en hayati maddelerden biri olan proteini ve aynı şekilde hayati olan enerjiyi de üretiyorsunuz. Bunu yaparken bu arada karbondioksit alıp oksijen salıyorsunuz. İnanılmaz değil mi?”

Biz bir kampüsten bahsediyoruz ama tüm dengeleri bozulmuş, alt üst olmuş gezegenin yaşam döngüsünü düzeltmek için de çok ideal gözükmüyor mu?

Berat Hoca, “Gıda, su ve enerji bağlantısını burada oturtabilmek için yosunlarla çalışma kararı aldık” diyor: “Türkiye’de şu an yenilenebilir enerjiler alanında rüzgar ve güneş önde gidiyor ama sıvı yakıt ihtiyacımız da var çünkü her ne kadar elektrikli araçlar yavaş yavaş öne çıkmaya başlasa da ağır tonajlı, uzun mesafe giden deniz araçları, uçaklar gibi taşıtların uzunca bir müddet sıvı yakıta ihtiyacı olacak. Ve bunu da tarım arazilerini kullanmadan, 3. nesil bir biyoyakıt kaynağı olan yosunlardan sağlayabiliriz”.

Söz EPDK’nın (Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu) Haziran ayında Resmi Gazete’de yayımlanan kararına geliyor. 1 Ocak’ta yürürlüğe giren bu düzenlemeyle birlikte, normal benzine %3 oranında, dizele de binde 5 oranında biyoetanol karıştırılacak. Ancak yerli üretim olması gerekiyor. Türkiye’de etanol üretiliyor ancak biyodizel üretilmiyor. Dizelde şu anda bu talebe karşılık verebilecek bir üretici yok. “Atık yağcılar var ama o oranları yakalamaları çok zor” diyor Emre Otay: “Türkiye’de yılda 21 milyon ton dizel tüketiliyor. Binde 5 demek yaklaşık 100-150 bin ton üretime ihtiyaç var demek. Onu arz edebilecek de kimse yok. Bizim de buradaki kapasiteyle o rakamları yakalamamız çok zor ama en azından insanlara bu know-how’u anlatalım, aktaralım istiyoruz”.

Karbon Negatif Kampüs Mümkün mü?

Gerçekten heyecan verici değil mi? Kampüste yapılanlar bunlarla da sınırlı değil, hepsini anlatmaya da yerimiz yetecek gibi değil. Enerjilerini, temiz sularını kendileri üretiyorlar. Arıtmadan çıkan suyu yosunlara veriyorlar, yosunlar büyüyor. Ve döngü böyle tekrar dönüp duruyor. Emre Hoca: “Biz burada yaşarken, kampüsün kapılarını kapattığımızda, kendi enerjimizle, tarlamızla, yosunlarımızla, yeraltı su kaynaklarımızla, onun ötesinde denizden aldığımız ve arıttığımız su ile mükemmel, kendi kendine yeterli bir döngü yaratmak istiyoruz. Bunları da yaparken, yakınımızdaki Arı köyde oturan insanlara da zararımız olmasın istiyoruz. Desinler ki, Boğaziçi Üniversitesi öyle bir medeniyet yarattı ki, burada kurda kuşa, uçan leyleğe zararı yok. Yaşıyorlar, hem de çok lüks yaşıyorlar. Kimseye de 5 kuruş zararımız yok. Ve de bu bilgiyi kamusal bir araştırma olarak herkese açıyoruz. Biz bunları öğrendik, ‘bastır parayı verelim’ demiyoruz. Bizi belediyelerden arıyorlar, anlatıyoruz. Görmeye geliyorlar. İlkokullara tur yaptırıyoruz”.

“Berat Hoca’yla tanışana kadar buradaki hedefimiz sıfır net enerji kampüsü yaratmaktı. Berat Hoca ‘Daha iyisi olur. Karbon negatif olur’ dedi. Yani başkasının da karbonunu temizleyeceğiz, düşünebiliyor musunuz? Atığımız yok, havayı kirletmiyoruz bir de yosunla karbon negatifi sağlıyoruz”.

Bütün bu çalışmaların kalbi tabii ki öncelikle parlak, yenilikçi ve çalışkan zihinler. Peki bu hayalleri mümkün kılacak, tesisler, ekipmanlar ve tabii o meşhur algler nerede? Hep beraber alt kattaki laboratuvara iniyoruz. Berat Haznedaroğlu, “Bu laboratuvar bir karbon negatif biyo-rafineri konsepti aslında: İstanbul Mikro Yosun Biyoteknoloji Birimi. Şimdi burayı çalışmanın ikinci fazında gerçek bir biyo-rafineri haline getirmeyi çalışıyoruz. Aynı petrol rafinerisi nasıl ham petrolü alıp benzini ve dizeli ayırdıktan sonra en son kalanı asfalta çeviriyor, biz de sürdürülebilir geleceğimiz için hammaddemizi alg olarak belirleyerek petrol tabanlı ekonomiden biyo-ekonomiye geçişi hedefledik. Alglerden oluşacak birincil bir ürün portfolyomuz var. Bunların içerisinde biyolojik yakıt var. Biyolojik yakıtların içerisinde de biyodizel ve biyojet yakıtı var, ki THY bu ürünle ilgileniyor”.

Yeni taşındıkları için yeni yeni sonuç elde etmeye başlamışlar. Omega-3’ler ve gıda takviyeleri üzerine çalışıyorlar. “Algler sürekli fotosentez yaptıkları ve güneşin altında bekledikleri için, nasıl siz yaz aylarında güneşin zarar verici etkilerinden korunmak için güneş kremi sürüyorsunuz, onlar da kendilerini korumak adına anti oksidan maddeler üretiyorlar. Bu maddeler de kozmetik ve anti-aging ürünlerinde kullanılıyor. Biz de Türkiye’deki üreticilerle beraber çalışıp, direk balık yağı hapı gibi, ya da fonksiyonel gıda olarak üretmeye çalışıyoruz. Boğaziçi Üniversitesi’nin tıp fakültesi yok ama çok kuvvetli bir Yaşam Bilimleri Merkezi var. Hatta Türkiye’de kanser çalışması için ilk yatırımı alan kimya bölümünden Rana Sanyal Hoca’nın geliştirdiği sağlık sektörüne yönelik bir sistem var. Onun üstünde de çalışıyoruz.

Hayvan yemi bir başka alan. Nasıl kendi sağlığımıza çok dikkat ediyorsak hayvanlarınkine de etmemiz gerekiyor. İyi ve kaliteli yem verirseniz, onlardan elde edeceğiniz hayvansal ürünler de daha sağlıklı oluyor. Algler yine içerdiği proteinler ve yağ asitleri sebebiyle hayvan yemi olarak da değerlendirilebilmeli”.

Şanslılar ve Şanslarını Kendi Yaratanlar

Yerimiz neredeyse tamamen bitti ama ne hocaların anlatacakları, ne de bizim merak ve heyecanla dinleyeceklerimiz bitmedi. Bir ütopyanın negatif çıktısı olmamalı değil mi? Yoksa bir yeri cennet kılarken, diğer yeri cehennem eden bir hayalden ütopya çıkar mı? Emre Hoca: “Sıfır atık mantığı üzerinden gittiğimiz için bir proje daha geliştirdik. Algler bahsettiğimiz faydalı maddeleri biriktirdi ve biz hücre duvarını parçalayıp, içerisinden faydalı ürünleri aldık diyelim. Bu işlemin sonunda geriye bir posa kalıyor. Bu posayı da değerlendirmeyi düşünüyoruz. Atık su arıtma tesisimiz var zaten. Orası için yeni reaktör tasarladık. Bir iki şirketle de konuşuyoruz şu anda. Kampüsün şu an popülasyonu düşük olduğu için yaklaşık 30-35 kiloluk bir çamur çıkıyor. O çamur bir “full scale digester” için yeterli değil. Ama biz bütün organik atıkları yani, kesilen çimeni, yemekhanedeki yemek atığını ve ondan sonra bizim bu alg posasını bu sisteme yerleştirerek biyogaz elde etmek istiyoruz. Biyogazın içerisinde yaklaşık %30-35 oranında karbondioksit var. Onlar %60-65 metan karbondioksit yakalayabildiği için biyogazın yavaş yavaş biyo-metana çevrilmesi sırasında kullanabiliyoruz. %60-%65 metan %90-95 seviyesine çıkıyor. O seviyeye çıktığında da kalitesi artmış oluyor. Bu digester yapıldıktan sonra doğalgaz ihtiyacı olan herhangi bir laboratuvara ya da binaya doğalgaz kaynağı olarak verme şansımız var. Bir de biliyorsunuz digesterlarda en son kompost kalır. O da gübre olarak kullanılabiliyor. Burada ve Güney Kampüs’te ufak bostanlarımız var. Orada kullanıyoruz bu gübreyi ve burada üretilen ürünler de Güney Kampüs’ün yemekhanesinin önünde satılıyor”.

Dünyanın en çok özenilen insanları herhalde, daracık kalıpların, önyargıların, bilimsel ve bilimsel olmayan dogmaların dışını hayal edebilen ve bunu hayata geçirebilmek için de şartları olan veya onları yaratanlardır. Kilyos Sarıtepe kampüsündeki bilim insanları, bu şanslı ve daha da önemlisi bu şansı yaratan kişilerden. Üretecekleri bilgi ve deneyimin, hepimiz için çok önemli sonuçları olabilir. Kampüslerini, ütopyalarını ve gözle göremesek de orada bir yerlerde olduklarını bildiğimiz algleri yakından takip etmeye devam edeceğiz. Bu da bizim sözümüz olsun…

*Bu yazı EKOIQ dergisinin Ocak-Şubat sayısından alınmıştır.