Estimation of carbon dioxide emissions in steel industry of Türkiye using statistical methods
Türkiye çelik endüstrisinde karbondioksit emisyonlarının istatistiksel yöntemler ile hesaplanması
- Tez No: 917554
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Çelik üretimi, son dönemde sera gazı emisyonlarındaki artışa ve bunların küresel çaptaki muazzam etkilerine neden olan önemli bir endüstri olmuştur. Etkili emisyon kontrolüne yönelik acil küresel ihtiyaç göz önüne alındığında, Türkiye, özellikle Batı ve Orta Anadolu bölgelerinde, son otuz yıldır emisyonlardaki artışı azaltmak için girişimlerde bulunan ve çözümler üreten bir ülke olmuştur. Bu çalışma, Türkiye'deki yüksek fırınlı ham çelik üretimiyle ilişkili karbondioksit (CO2) emisyonlarını tahmin etmek ve öngörmek için kapsamlı bir istatistiksel yaklaşım sunmaktadır. Çeşitli raporlar aracılığıyla toplanan Kardemir, İsdemir, Erdemir'in yıllık ham çelik üretim veri kümeleri kullanılarak, ARIMA, Exponential Smoothing, Prophet, Polynomial Regression ve hibrit modelleri teknikleri gibi istatistiksel yöntemler, tarihsel emisyon eğilimlerini modellemek ve gelecekteki emisyonları tahmin etmek için kullanılmıştır. Çalışma, titiz model değerlendirmesi yoluyla, kısa vadeli, orta vadeli ve uzun vadeli tahmin senaryoları dahil olmak üzere farklı zamansal senaryolarda istatistiksel tekniklerin değişen tahmin performansını özetlemektedir. Performans ölçütleri, her veri kümesine (1990-2023) uygulanan istatistiksel modellerin verimliliğini ölçmek için kullanılmıştır. Buna göre, her tesisin kısa vadeli tahmin senaryolarından elde edilen en başarılı model tipleri, 2023'ten sonraki 5 yılın emisyon seviyelerini tahmin etmek için kullanılmıştır. Araştırma bulguları, Türkiye'nin yüksek fırın ham çelik üretiminden kaynaklanan CO2 emisyon seviyesinin 2023 yılı sonunda yaklaşık 15,1 milyon ton iken, mevcut üretim eğilimleri önemli bir müdahale olmaksızın devam ettiği sürece 2028 yılı sonunda 15,7 milyona (minimum %4 artış) ve 17,7 milyona (maksimum %17,5 artış) çıkacağını göstermektedir. Bu bulgular, yüksek fırın operasyonlarına göre uyarlanmış emisyon azaltma stratejilerinin benimsenmesinin kritik önemini vurgulamaktadır. Bu çalışma, değişen koşullar altında istatistiksel yöntemleri sistematik olarak karşılaştırarak, Türkiye'deki politika yapıcılar için sektöre özgü emisyonların tahmini ve eyleme geçirilebilir içgörüler için bir temel sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Steel production has been a prominent industry causing the recent increase in greenhouse gas emissions and their massive global impact. Given the urgent global need for effective emission control, Türkiye, especially in the Western and Middle Anatolian regions, has recently been a country that has taken initiatives and solutions to reduce the increase in emissions of the last three decades. This study presents a comprehensive statistical approach to estimate and predict carbon dioxide (CO2) emissions associated with crude steel production by blast furnaces in Türkiye. Using yearly crude steel production datasets of Kardemir, Isdemir, Erdemir, collected through various reports, statistical methods including ARIMA, Exponential Smoothing, Prophet, Polynomial Regression and hybrid modeling techniques, were employed to model historical emission trends and forecast future emissions. Through rigorous model evaluation, the study highlights the varying estimation performance of statistical techniques across different temporal scenarios, including short-term, medium-term and long-term forecast scenarios. The performance metrics were used to measure the efficiency of statistical models applied to each dataset (1990-2023). Accordingly, the most successful model types obtained from short-term forecast scenarios of each facility were used to estimate the emission level of the next 5 years after 2023. Research findings proposed that while CO2 emission level from blast furnace crude steel production of Türkiye was approximately 15.1 million tons at the end of 2023, it will increase to 15.7 million (minimum increase of 4%) and 17.7 million (maximum increase of 17.5 %) by the end of 2028, as long as the current production trends without significant intervention continues. These findings underscore the critical importance of adopting emission mitigation strategies tailored to blast furnace operations. By systematically comparing statistical methods under varying conditions, this study provides a foundation for forecasting of sector-specific emissions and actionable insights for policymakers in Türkiye.
Benzer Tezler
- Bir rüzgar enerji santralinin çevresel etkileri
Environmental impacts of a wind farm
BUSE BAYINDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ GERMİRLİ BABUNA
- Karayolu CO2 emisyonunun yapay zeka yöntemleriyle tahmini
Estimation of highway CO2 emissions by artificial intelligence methods
HANDE KOCABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Ulaşımİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK CANSIZ
- Gemi yaşam döngüsünde operasyonel gaz emisyonlarının makine öğrenmesi yöntemiyle tahmini
Estimation of operational gaseous emissions in ship life cycle with machine learning method
LEVENT BİLGİLİ
Doktora
Türkçe
2018
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR BUĞRA ÇELEBİ
- The role of financial develepment, human capital and economic growth on envirtonmental sustainability: An empirical analysis of Cameroon
Finansal gelişme, beşeri sermaye ve ekonomik büyüme'nin çevresel sürdürülebilirlikte rolü: Kamerun'un ampirik analizi
ABOUBAKARY NULAMBEH NDZEMBANTEH
- Kentsel atıksu arıtma tesisi anaerobik çamur çürütücülerinin dinamik proses modelleme yaklaşımı ile analizi
Analysis with dynamic process modeling approach of anaerobic sludge digesters of the urban wastewater treatment plant
KERİM EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
