Süperkritik Metanol Ortamında Hint Fıstığı (Jatropha Curcas) Yağından Biyodizel Üretimi İçin Katalizör Geliştirilmesi ve Biyodizel Verimliliğinin Araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Velid DEMİR
Danışman: Mesut Akgün
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dünya enerji tüketiminin hızlı bir şekilde artması, özellikle enerji üretimi açısından kendine yetmeyen ve dışa bağımlı olan ülkelerin bu konuda daha çok araştırma ve kaynak yaratma çabasında olmasını zorunlu kılmaktadır. 1970'li yıllarda petrol darboğazı ve yeni dönemde çevre bilincinin oluşması, petrol kökenli yakıtların rezervlerindeki azalma ile yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik çalışmaları hızlandırmıştır. Başta nehirlerden sağlanan hidrolik enerji olmak üzere, güneş, rüzgâr, hidrojen, jeotermal ve tarıma dayalı yenilenebilir enerji kaynaklarının Türkiye için önemli olduğu görülmüştür. Yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan biyodizel, motorlarda doğrudan kullanılamayacak kadar viskoz olan bitkisel yağların, metil veya etil esterlerine dönüştürülmüş halidir. Başka bir ifadeyle biyodizel, bitkisel yağlardan, kullanılmış atık kızartma yağlarından, hayvansal yağlardan ve her türlü biyolojik kökenli yağlardan trans-esterifikasyon reaksiyonu sonucu oluşan yağ asitlerinin mono alkol esteridir. Biyodizel, petrol türevi motorine alternatif olarak dizel motorlarda yakıt olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, hint fıstığı (Jatropha Curcas) yağından heterojen katalizör varlığında metanolün süperkritik koşullarında (Tc: 239°C; Pc: 80.84 bar) biyodizel üretimi gerçekleştirilmiştir. Katalizör olarak Alümina destekli Stronsiyum oksit (SrO/-Al2O3), Lantan oksit (La2O3/-Al2O3), ve Çinko oksit (ZnO/-Al2O3) katalizörü sentezlenmiş ve elde edilen heterojen katalizörler ile dolgulu yatak reaktörde süperkritik metanol ortamında hint fıstığı yağından biyodizel üretilmiştir. Böylelikle, elde edilen biyodizel'in ester içeriği ve verimi üzerine, reaksiyon koşullarının ve çeşitli içeriklerde üretilen heterojen katalizörün etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak, 1:40 yağ/metanol mol oranı, 300°C reaksiyon sıcaklığı, 90 bar basınç ve 3 dk reaksiyon süresi koşulları altında, ağırlıkça %10 ZnO/-Al2O3 kullanarak süperkritik ortamında gerçekleştirilen transesterifikasyon reaksiyonu sonucunda, %97,49 biyodizel verimi elde edilmiş, en uygun katalizörün ZnO/-Al2O3 olduğu tespit edilmiştir.