1

1. BİYOKÜTLE ENERJİSİNİ TANIMI VE ÖNEMİ

Bitkilerin ve canlı organizmaların kökeni olarak ortaya çıkan biyokütle, genelde güneş enerjisinin

fotosentez yardımıyla depolayan bitkisel organizmalar olarak adlandırılır. Biyokütle, bir türe veya

çeşitli türlerden oluşan bir topluma ait yaşayan organizmaların belirli bir zamanda sahip olduğu

toplam kütle olarak da tanımlanabilir.

Fotosentez yoluyla enerji kaynağı olan organik maddeler sentezleşirken tüm canlıların solunumu için

gerekli olan oksijeni de atmosfere verir. Üretilen organik maddelerin yakılması sonucu ortaya çıkan

karbondioksit ise, daha önce bu maddelerin oluşması sırasında atmosferden alınmış olduğundan,

biyokütleden enerji elde edilmesi sırasında çevre, CO2 salımı açısından korunmuş olacaktır. Bitkiler

yalnız besin kaynağı değil, aynı zamanda çevre dostu tükenmez enerji kaynaklarıdır.

Hızlı bir artış gösteren nüfus ve sanayileşme enerji ihtiyacını da beraberinde getirmiştir.Enerjinin

çevre kirliliğine yol açmadan sürdürülebilir olarak sağlanabilmesi için kullanılacak kaynakların

başında ise biyokütle enerjisi gelmektedir.

Biyokütle enerjisi tükenmez bir kaynak olması, her yerde elde edilebilmesi, özellikle kırsal alanlar için

sosyo-ekonomik gelişmelere yardımcı olması nedeniyle uygun ve önemli bir enerji kaynağı olarak

görülmektedir.

Biyokütle için mısır, buğday gibi özel olarak yetiştirilen bitkiler, otlar, yosunlar, denizdeki algler,

hayvan dışkıları, gübre ve sanayi atıkları, evlerden atılan tüm organik çöpler (meyve ve sebze artıkları)

kaynak oluşturmaktadır. Petrol, kömür, doğal gaz gibi tükenmekte olan enerji kaynaklarının kısıtlı

olması, ayrıca bunların çevre kirliliği oluşturması nedeni ile, biyokütle kullanımı enerji sorununu

çözmek için giderek önem kazanmaktadır. [2]

2. BİYOYAKIT TÜRLERİ VE ÜRETİM YÖNTEMLERİ

2.1. BİYOGAZ

2.1.1. Biyogazın Tanımı

Organik bazlı atık/artıkların oksijensiz ortamda (anaerobik) fermantasyonu sonucu ortaya çıkan

renksiz ,kokusuz, havadan hafif, parlak mavi bir alevle yanan ve bileşiminde organik maddelerin

bileşimine bağlı olarak yaklaşık; % 40-70 metan, % 30-60 karbondioksit, % 0-3 hidrojen sülfür ile çok

az miktarda azot ve hidrojen bulunan bir gaz karışımdır. [3]

2.1.2. Biyogazın Üretim Mikrobiyolojisi

Çeşitli organik maddelerin metan ve karbondioksite dönüşümü karışık mikrobiyolojik flora tarafından

gerçekleştirilmektedir.Bu dönüşüm anaerobik yani oksijensiz ortamda gerçekleşir.

2.1.2.1. Fermantasyon ve Hidroliz

Bu aşamada fermantatif ve hydrolytic bakteriler olarak isimlendirilen bakteri grupları organik

maddenin üç temel ögesi olan karbon hidratları (C6H10O5)n, proteinleri (6C 2NH3 3H2O) ve yağları

(C50H90O6) parçalayarak CO2, asetik asit ve

büyük bir kısmını da çözülebilir uçucu organik maddelere dönüştürürler. Bu son gruptaki uçucu

organik maddelerin büyük bir bölümünün uçucu yağ asitleri olması nedeniyle, bu aşamaya uçucu yağ

asitlerinin [CH3 (CH2) n COOH] oluşum aşaması adı da verilir.

2

2.1.2.2. Asetik Asitin Oluşumu

Bu aşamada, birinci aşama sonucunda açığa çıkan ve uçucu yağ asitlerini asetik asite dönüştüren

asetogenik (asit oluşturan) bakteri grupları devreye girmekte ve bir kısım asetogenik bakteriler uçucu

yağ asitlerini asetik asit ve hidrojene dönüştürmektedir.

CH3(CH2)nCOOH + H2O 2CH3COOH + 2H2

Diğer bir kısım asetogenik bakteri grubu ise açığa çıkan karbondioksit ve hidrojeni kullanarak asetik

asit oluşturmaktadır. Ancak bu ikinci yolla oluşan asetik asit miktarı, birinciye oranla daha azdır.

2CO2 + 4H2CH3 COOH + 2H2O

2.1.2.3. Metanın oluşumu

Anaerobik fermantasyonun bu son aşamasında metanogenik (metan ) oluşturan bakteri grupları

devreye girmekte, ve bir kısım metanogenik bakteriler CO2 ve H2’yi kullanarak metan (CH4) ve suyu

(H2O) açığa çıkarırlarken, öteki bir grup metanogenik bakteriler ise ikinci aşama sonucu açığa;

CO2 + 4H2 CH4 +2H2O

Çıkan asetik asidi kullanarak CH4 ve CO2 oluşturmaktadırlar.

CH3 COOH CH4 +CO2

Ancak bu aşamada birinci yolla oluşan metan miktarı, ikinci yolla elde edilen metan miktarından daha

azdır. Üretilen tüm metanın %30’u birinci yolla %70’i ikinci yolla yapılmaktadır.

Bu üç aşamada üç değişik bakteri grubu etkinlik göstermektedir. Anaerobik fermantasyonda bekletme

süresine, atık su ve atık organik maddelerin türüne, ortamın PH ile içerdikleri iyonlara ve bunlara

bağımlı olarak oluşan mikroorganizmalar topluluğunun yapısına göre üç değişik sıcaklık bölgesi

mevcuttur. Anaerobik fermantasyonun üçüncü aşamasında devreye giren ve metan oluşumunu

sağlayan metan bakterileri, fermantasyon ortamının sıcaklığına göre üç gruba ayrılır.Bunlar ;

Sakrofilik (soğuk seven) Bakteriler :

Sakrofilik bakteriler deniz ve göl diplerindeki tortullar ile bataklıklarda yaşamaktadırlar. Üreme ısıları

25 °C altındadır. Denizde yaşayan bakterilerden bazıları - 8°C ile +10 °C arasında üreyebilirler. Soğuk

seven bakteriler buzdolabında saklanan besinleri bozulmasında önemli olan bakterilerdir.

Akromobakter, alkaligenez, psödomonas ve streptokoklar bu tür bozulmaya yol açan bakterilerdir.

Termofilik (ılık seven ) Bakteriler :

Özellikle insan ve sıcak kanlı hayvanlarda hastalık yapan bakteriler bu gruba dahildirler en iyi

üredikleri ısı 25-38°C dir. Bu derecelerin alt ve üstünde üreyemezler, stafilokokus orus

(Staphylococcus aureus) gibi.

Termofilik ( sıcak seven ) Bakteriler :

Termofilik bakteriler ise yüksek sıcaklıklardaki volkanik ve jeotermal bataklıklar içerisinde sıcak su

kaynakları ve kaplıcalarda bulunurlar, 50-60 °C arasında iyi ürerler. Konserve ve pastörize besinleri

bozulmasında etkin rolleri vardır .Laktobasillus termofilus( lactobacillus thermophilus) bunlardan

biridir.

3

Bu üç bakteri gurubu ile yapılan fermantasyonda, sakrofilik, mezofilik ve termofilik fermantasyon ile

aynı adı almaktadır. Bu bakteri gruplarından 1. ve 3. grupta yer alan sakrofilik ve termofilik bakteriler

sığır gübresi içerisinde yaşamamaktadır. Sığır gübresinde mezofilik bakteriler bulunmaktadır. Biyogaz

tesisinde sığır gübresi kullanılması durumunda mezofilik fermantasyon uygulanır. [4]

2.1.3. Biyogaz Üretim Prosesi

Şekil-1`de verilen proses akış diyagramı örnek bir biyogaz tesisinin üretim prosesini göstermektedir.

Bu proses farklı ekipman ilavesi veya ayrılması ile ana işlevinden farklılık göstermeden farklı

kalitelerde biyogaz ve fermante gübre üretebilir.

Şekil-1: Biyogaz Üretim Prosesi Akış Diyagramı[5]

4

2.2 BİYODİZEL

2.2.1 Biyodizel`in Tanımı

Organik yağların baz ve alkolle karıştırılarak dizel yakıta çevrilmesi sonucu elde edilen üründür.

Kolza (kanola), ayçiçek, soya, aspir gibi yağlı tohum bitkilerinden elde edilen yağların veya hayvansal

yağların bir katalizör eşliğinde kısa zincirli bir alkol ile (metanol veya etanol ) reaksiyonu sonucunda

açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür. Evsel kızartma yağları ve hayvansal yağlar da

biyodizel hammaddesi olarak kullanılabilir. Hatta donmuş yağ ve balık yağı gibi hayvansal yağlar da

biyodizel yakıt yapımında kullanılabilir.

Biyodizel gliserinin yağ veya bitkisel yağdan ayrıldığı transesterleşme adı verilen bir kimyasal süreçle

elde edilir. Bu işlem sonucunda geriye iki ürün kalır metil esterler (biyodizelin kimyasal adı) ve

gliserin (genellikle sabun ve diğer ürünlerde kullanılmak üzere satılan değerli bir yan ürün). [6]

2.2.2 Biyodizel`in Üretim Yöntemleri

Yağların yakıt olarak kullanılması için ilk olarak viskozitelerini düşürecek işlemlere tabi tutulması

gerekmektedir. Yağların viskozitesi ısıl ve kimyasal yöntem uygulanarak azaltılabilir. Isıl yöntemde,

ön ısıtma ile yağların viskozitesinin düşürülmesi amaçlanmaktadır. Isıl yöntemin hareketli bir araç

motorunda uygulaması sırasında oluşabilecek problemler nedeniyle kimyasal yöntem daha çok

kullanılmaktadır. Kimyasal yöntem; inceltme, mikro-emülsiyon oluşturma, piroliz ve

transesterifikasyon olmak üzere 4 kısımda incelenir .

2.2.2.1. Seyreltme (İnceltme)

Bitkisel ve atık yağların belirli oranlarda dizel yakıtı ve bir başka çözücü ile karıştırılarak inceltilmesi

olayıdır. Genellikle bitkisel ve a tık yağlar dizel yakıtı ile karıştırılmaktadır. Böylece yağın viskozitesi

düşürülmektedir. Ayrıca dizel yakıt kullanımı da azaltılmış olmaktadır. Uygulamalarda B20, B30, B40

şeklinde ifade edilen yakıtlarda, dizel yakıtlar içerisinde sırasıyla %20, %30, %40 oranında bitkisel

yağ bulunmaktadır. Seyreltme yöntemiyle elde edilen yakıtlarda, yakıt maliyeti dizel yakıtlara göre

daha düşüktür. Dizel yakıtı ve bitkisel yağdan elde edilen karışımlar yapılan çalışmalar incelendiğinde,

karışımın ve dizel yakıtın özelliklerinin birbirine yakın olduğu çok önemli farklılık içermediği

görülmüştür. Seyreltme yöntemiyle biyodizel üretimi için en çok kullanılan yağlar; atık yağlar ile yer

fıstığı, ayçiçeği, kolza gibi bitkisel yağlardır.

2.2.2.2. Mikro-emülsiyon

Mikro-emülsiyon, 1–150 nm boyutlarında, karışmayan iki sıvı ile iyonik veya iyonik olmayan organik

karışımların, kendiliğinden oluşturdukları dengeli kolloidal dağılımı olarak tanımlanmıştır. Mikro

emülsiyon, normalde karışmayan iki sıvı ile bir veya daha fazla amfifilin bir araya gelmesiyle olu şur.

Bu metodla petrolden haricinde alternatif dizel yak ıtları meydana getirmek mümkün olabilmektedir.

Mikro -emülsiyon işleminde kullanılan organik madde alkoldur. Alkol olarak metanol, etanol gibi k

ısa zincirli alifatik alkoller kullanılmaktadır .

2.2.2.3. Piroliz

Piroliz yöntemi, yüksek sıcaklıkta yüksek moleküllü bileşiklerin daha düşük moleküllü bileşiklere

dönüşmesidir. Bitkisel yağların pirolizi iki şekilde gerçekleşmektedir. İlkinde bitkisel yağlar, kapalı bir

kapta ısı etkisiyle parçalanmaktadır. İkincisinde ise stan dart maddeler kullanılarak damıtma ile

bitkisel yağlar ısıl olarak parçalanmaktadır. İkinci işlem uygulanarak elde edilen yakıt özellikleri

5

dizele daha yakındır . Pirolizde bileşik, ya ısı yada ısı yanında katalizör kullanılarak havasız ortamda

başka bi r bileşiğe dönüşmektedir. Aynı anda ve peş peşe gerçekleşen birçok farklı reaksiyondan

oluşması nedeniyle piroliz işlemininin mekanizmasını anlamak oldukça güçtür .

Piroliz esnasında C-O bağının kırıldığı noktada sıcaklık 555 K iken, C=C bağının oluşumu esnasında

sıcaklık 675 K dir. Pirolitik kimyayı tanımlamak reaksiyon yollarının çeşitliliğinden ve ortaya çıkan

reaksiyonlardan elde edilen reaksiy on ürünlerinin çeşitliliğinden dolayı zordur. Piroliz edilmiş

maddeler bitkisel yağlar, hayvansal yağlar, doğal yağ asitleri ve yağ asitlerinin metil esterleri olabilir.

Genellikle termal bozunmalar serbest radikal ya da karbonyum iyonu oluşturarak ilerler . Şekil 2’de

trigliseritlerin piroliz sırasında oluşan alkan, alken, alkadien, aromatik bileşik ve karboksilik asit

oluşumları görülmektedir .

Pirolizin üretim zorluğu vardır maliyeti yüksektir. Ayrıca, elde edilen ürünler kimyasal olarak benzin

ve dizel yakıtı olan petrol ürünlerine benzemektedir. Piroliz sırasında oksijenin uzaklaştırılması

oksijenlendirilmiş bir yakıtın kullanımının bazı çevresel faydalarını da yok eder .

Şekil-2: Trigliseritlerden Piroliz Sırasında Oluşan Parçalanma Ürünleri

2.2.2.4. Transesterifikasyon

Transesterifikasyon, bitkisel ve Transesterifikasyon, bitkisel ve hayvansal yağların alkolle reaksiyonu

sonucu biy odizel oluşturmasıdır. Alkol olarak genellikle metanol ve etanol kullanılmaktadır. Polar

olması, en kısa zincirli alkol olması, trigliseritlerle kolay reaksiyon vermesi sebebiyle metanol

kullanımı daha yaygındır . Biyozelin oluşum reaksiyonu Şekil- 3` te verilmiştir.

6

Şekil -3. Trigliserit ve alkolden biyodizel eldesi

Transesterifikasyon reaksiyonlarında alkolün yağa molar stokiyometrik oranı 3:1 dir. Ancak reaksiyon

sıcaklığı alkolün kaynama noktasından yüksek olduğu durumlarda, alkol buharlaşmasıyla madde kaybı

olacağından, alkolün fazlası ortama eklenir. Katılacak al kol miktarı katalizör türüne göre de değişiklik

göstermektedir .

Transesterifikasyonda katalizörlü ve katalizörsüz olmak üzere iki metod vardır. Katalizörlü

transesterifikasyon reaksiyonları daha çok alkali, asidik ve enzimatik katalizör

kullanılarakgerçekleşmektedir. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda mikroporöz zirkonyum, sülfatlı

zirkonyum ve titanyum temelli zeolit gibi heterojen katalizörlerde kullanılmaya başlanmıştır .

Katalizörsüz reaksiyonlarda süper kritik proses veya ko -solvent sistemleri kullanılmaktadır .

2.2.4.1a. Alkali Katalizli Transesterifikasyon

Alkali katalizör olarak NaOH, KOH, karbonatlar ve alkoksitler (sodyum metoksit, sodyum etoksit,

sodyum bütoksit v.b.) biyodizel üretiminde kullanıl maktadır. Alkali katalizörlü reaksiyon, asit

katalizörlü 49 reaksiyona göre yaklaşık 4000 kez daha hızlı gerçekleştiğinden ticari olarak en çok

kullanılan yöntemdir [15]. Bitkisel ve hayvansal yağlar yapılarında az miktarda su ve serbest yağ asidi

içerebilirler. Alkali katalizör serbest yağ asitleri ile reaksiyona girerek sabun oluşturur. Serbest yağ

asitleri ile alkali katalizörle (NaOH) oluşturduğu sabunlaşma reaksiyonu Eşitlik 1 de gösterilmiştir.

R'COOH + NaOH R'COONa + H2O (1)

Reaksiyon sonucu oluşan sabun reaksiyon verimini düşürür aynı zamanda ürünün gliserinden

ayrılmasını güçleştirir. Gerek sabunlaşmadan oluşan, gerekse yağın içerisinde bulunan su hidroliz

reaksiyonu yönüne kaydırmaktadır .

2.2.4.1b. Asit Katalizli Transesterifikasyon

Bitkisel veya hayvansal yağın yapısındaki serbest yağ asidi oranı 1% den fazla olduğu durumlarda

biyodizel üretmek için asit katalizör tercih edilir [16]. Transesterifikasyon reaksiyonlarında asidik

katalizör olarak hidrojen klorür, sülfürik asit, sülfonik asit gibi bronsted asitleri kullanılır. Asit

katalizörler, serbest yağ asitleri ve trigliseritleri yağ asidi metil esterine dönüştüre bilmektedir, çünkü

aynı anda hem esterleştirme, hem de transesterifikasyon reaksiyonu vermektedirler. Eşitlik 2 de

esterleştirme, Eşitlik 3-5 de ise transesterifikasyon reaksiyonları gösterilmiştir. Bu yüzden yüksek asit

değerine sahip serbest yağ asitlerinden yağ asidi metil esterleri oluşturmak için asit katal izör seçimi

uygun olmaktadır .

RCOOH + CH2OH Asit kat. RCOOOCH2 +H2O (2)

Trigliserit + ROH Asit kat. Digliserit + R`COOR (3)

Digliserit + ROH Asit kat. Monogliserit + R``COOR (4)

7

Monogliserit + ROH Asit kat. Gliserol + R``COOR (5)

Asit katalizli reaksiyonlar, karboksilik asitteki hidroksil grubu ( -OH) ile alkoksi grubunun (-OR) yer

değiştirdiği kondenzasyon reaksiyonlarıdır. Biyodizel üretimi, tersinir, ikinci dereceden reaksiyondur.

Esterifikasyonda suyun oluşumu reaksiyonun ters hidroliz yönüne kaymasına sebep olur. Suyun

oluşumu ayrıca, reaksiyon sisteminde çözünm e ile oluşan H3O+ yüzünden, asit katalizörün deaktive

olmasına yardım eder. H3O+ nın kimyasal kararlılığı yağ asitindeki karbonil grubunun

protonlanmasını zorlaştırır, bu yüzden de reaksiyon yavaşlar .

2.2.4.1c. Enzim Katalizli Transesterifikasyon

Enzim katalizörlü tranesterifikasyonda, yağları yağ asitlerine parçalayan enzim olan lipaz

kullanılmaktadır. Enzim katalizörlü reaksiyonlar, enzimin yapısı bozulmadan etki edebilmesi için

yüksek sıcaklıklara çıkılmadan daha düşük sıcaklıklarda (30 -40 ºC) gerçekleşmektedir [. Lipazlar

(E.C.3.1.1.3), su-lipid arayüzeyinde lipidlerin hidrolizini katalizleyen triaçilgliserol hidrolazlardır.

Reaksiyon sonrasında kimyasal artık ürün vermediğinden çevre dostu sayılmaktadırlar. Candida

antarctica dan izole edilen Novozim 435, Thermomyces lanuginosus dan elde edilen Lipozyme TL IM,

Rhizomucor miehei elde edilen Lipozyme RM IM, Pseudomonas fluorescens dan izole edilen Amano

AK gibi birçok immobilize lipaz sistemleri biyodizel eldesinde kullanılmaktadır .

Lipazlar, kimyasal seçicilik, bölgesel seçicilik ve çift yönlü seçicilik göstermeleri, fungi ve bakteriler

gibi mikroorganizmalar tarafından yüksek verimle üretilmeleri ve kristal yapılarının bilinmesi deney

tasarımını kolaylaştırdığından kullanılmaya başlanmışlardır. Alkali katalizli transesterifikasyon ile

lipaz katalizli transesterifikasyon reaksiyonlarının karşılaştırılması Tablo -1` de verilmiştir .

Tablo -1: Alkali katalizli ve lipaz katalizli transesterifikasyonların karşılaştırılması

Özellikler Alkali katalizli metod Lipaz katalizli metod

Reaksiyon Sıcaklığı 60-70 0C 30-40

0C

Serbest yağ asidi varlığı Sabunlaşma ürünleri Metil Ester

Su varlığı Reaksiyonu bozar Su varlığından etkilenmez

Metil ester verimi Normal Yüksek

Gliserinin ayrılması Zor Kolay

Metil esterin saflaştırılması Tekrar yıkama Saflaştırma işlemi yok

Üretim maliyeti Ucuz Pahallı

Alkali katalizli yöntemle gerçekle şen transesterifikasyon sırasında kullanılan materyal ve kimyevi

maddelerin ucuz olması maliyeti düşürmektedir. Lipaz enzim yap ısındadır ve bu enzim mikro

organizmalardan izole edilmek zorundadır. Ekstraksiyon işleminin güçlüğü ve maliyeti bu yöntemin

en önemli dezavantajıdır. Yalnız lipaz enzimi tepkime sonunda reaksiyon ortam ından izole

edilebilmekte ve tekrar kullanılabilmektedir. Bu sebeplerden dolay ı alkali katalizli metod en çok

tercih edilen metod olarak karşımıza çıkmaktadır. [7]

8

2.2.3. Biyodizel Üretim Prosesi

Şekil-4`te verilen proses akış diyagramı en çok kullanılan bazik esterefikasyon yöntemine göre

tasarlanmıştır.Bu akış diyagramı bazı ekipman değişimleri ile diğer yöntemlere uygun hale getirilebilir.

Bu proseslerdeki en önemli aşama biyodizelin saflığını belirleyen rafinasyon işlemidir.

Şekil-4: Biyodizel Üretim Prosesi Akış diyagramı [8]

9

2.3. BİYOETANOL

2.3.1. Biyoetanol `ün Tanımı

Biyoetanol, üretim sürecinde hammadde olarak arpa, buğday, mısır, şeker pancarı, şeker kamışı,

patates, maniok ve odunsular gibi kimyasal içeriğinde nişasta, şeker veya selüloz içeren bitkilerin

kullanıldığı ve benzinle çalışan taşıt motorlarında yakıt olarak kullanılabilen bir biyoyakıt çeşididir.

2.3.2. Biyoetanol `ün Üretim Yöntemleri

Etanol üretiminin temel adımları: rafine ederek nişasta haline getirmek, sıvılaştırmak ve

sakarifikasyon (hidroliz yöntemi ile nişasta glikoza dönüşür), fermentasyon, damıtma, dehidrasyon ve

opsiyonel olarak denaturasyon.

Etanol değişik besin gruplarının anaerobik fermantasyonundan ve doğrusal buhar-faz katalitik

hidrasyon ve sülfasyon hidrolizi kullanılarak etilenden üretilmektedir. Ana işlemi temsil eden

(gösteren) denklemler şöyledir:

Biyokütle fermantasyonu: (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

nC6H12O6 → 2nCH3CH2OH + 2nCO2

Doğrusal etilen hidrasyonu: CH2 = CH2 + H2O → CH3CH2OH

Doğ. olmayan etilen hidrasyonu: CH2 = CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO3H

CH3CH2OSO3H + H2O → CH3CH2OH + H2SO4

CH3CH2OSO3H + CH2 = CH2 → (CH3CH2O)2SO2

2CH3CH2OSO3H → (CH3CH2O)2SO2 + H2SO4

(CH3CH2O)2SO2 + H2O → CH3CH2OH + CH3CH2OSO3H

Etilenden elde edilen etanole sentetik etanol denir. Günümüzde çoğu sentetik etanol, etilenin doğrusal

buhar-faz katalitik hidrasyonundan üretilmektedir.

Biyokütleden elde edilen şekerlerin ticari fermantasyonları eş molar miktarlarda etanol ve

karbondioksit sağlayacak şekilde anaerobik mayalar tarafından gerçekleştirilmektedir. [9]

10

2.3.3. Biyoetanol Üretim Prosesi

Şekil-5`te biyoetanol üretim prosesi akış diyagramı verilmiştir. Bu proses hazırlama, fermantsyon ve

distilasyon birimlerinden oluşur ve yakıtın kalitesi distilasyon işleminin verimi ile doğru orantılıdır.

Şekil-5: Biyoetanol Üretim Prosesi[10]

11

3.TARTIŞMA VE YORUM

Canlı mikroorganizmalar kullanılarak üretilen biyoyakıtların incelenmesi amacıyla gerçekleştirilen bu

çalışma sonucunda elde edinilen veriler doğrultusunda aşağıdaki çıkarımlar gerçekleştirilmiştir.

Nüfus artışı , teknolojik gelişmeler , sanayileşme ve kentleşmeye paralel olarak fosil

yakıtların giderek azalması nedeniyle enerji ihtiyacı her geçen gün artmakta ve artmaya

devam etmektedir.

Bu ihtiyacın karşılanmasında biyokütle enerjisi diğer enerji üreten proseslere nazaran gerek

karbon emisyonu gerek mevcut atıkların değerlendirilmesi bakımından alternatif olarak

sunulabilir.

Biyokütleden enerji üreten proseslerin mikroorganizmaları kullanmaları nedeniyle diğer

proseslere nazaran enerji girdileri daha azdır ve atık değerlendirilmesini değer proseslere

nazaran çevreye en az zararı vererek gerçekleştirir.

Ülkemiz biyokütle acısından çok zengin olmasına rağmen ne yazık ki ülkemizde organik

atıklar yeterince değerlendirilmemektedir.

Ülkemiz gibi enerjide dışarıya bağlı ülkelerin organik atıkları mikroorganizmalar ile işlemesi

sonucunda hem enerji maliyetlerinde bir azalma hem de organik gübre kalitesinde artış

sağlanabilir.

Yine ülkemiz gibi ekonomisi tarıma dayalı ülkelerin yüksek başlangıç maliyetlerine sahip

katma değeri yüksek teknolojiler yerine önce başlangıç maliyeti düşük biyoyakıt proseslerine

yatırım yaparak yüksek katma değerli teknolojilere alt yapı oluşturabilir.

Sonuç olarak biyokütlelerden mikroorganizmalardan faydalanarak enerji üreten prosesler

enerji maliyetlerini düşürmek için hem yaygınlaştırılmalı hem de geliştirilmelidirler.

12

KAYNAKLAR

[1] OECD (Organization for Economic Co-operation and Development), Report on

Economic Assesment of Biofuel Support Policies, Yayın No:TAD/CA(2008)6/FINAL, 03 Temmuz

2008.

[2] ( http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/biyokutle_enerjisi.aspx)

[3] ( http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/biyogaz.aspx)

[4] Prof. Dr. M ÖZTÜRK , 2005 , ‘Hayvan Gübresinden Biyogaz Eldesi' , Ankara

[5] http://www.tosuntarim.com.tr/biyogaz.pdf

[6] ( http://tr.wikipedia.org/wiki/Biyodizel)

[7] Aksoy.L.,“Alternatif Enerji Kaynağı Olarak Biyodizel ve Üretim Prosesleri” Taşıt Teknolojileri

Elektronik Dergisi 2010, (2 ) 45-52

[8] http://www.biyomotorin-biodiesel.com/biomoto.html

[9] KLASS, D., Biomass for Renewable Energy, Fuels, Chemicals, Academic Press, Chapter 11,

Sandiego 1998.

[10] http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/biyoetanol.aspx