Alglerden Biyogaz Üretim Potansiyelinin Araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Anıl Tevfik Koçer
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Didem Özçimen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde, fosil yakıtlara dayalı üretim gerek siyasi politikalar, ülke ekonomilerini canlandırma ve istihdam yaratma, gerekse de küresel ısınma gibi çevresel sebeplerden dolayı önemini kaybetmekte olup, pek çok alternatif teknoloji, fosil kaynakların yerine geçmiş bulunmaktadır. Bu nedenle tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de fosil yakıtlara alternatif olabilecek yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimi konusundaki araştırmalar hız kazanmıştır. Özellikle ülkemizdeki doğalgaz rezervinin, talebi karşılayamaması ve dışa bağımlılık yaratması biyogaz çalışmalarının önemini artırmıştır. Biyogaz üretiminin ekonomik oluşu, üretim prosesinin kolay olması, doğalgaz yakan sistemlere kolaylıkla entegre olabilmesi ve en önemlisi yerel kaynaklar kullanıldığı için ülkemizin biyoekonomi stratejisine uygun olması biyogazı daha kabul edilebilir bir seçenek yapmaktadır. Biyogaz, organik içerikli atık maddelerin anaerobik ortamda bozundurulması sonucunda elde edilmektedir. Dolayısıyla biyogaz üretiminde, organik içeriği yoğun olan her türlü madde, hammadde kaynağı olarak kullanılabilir. Ülkemizde yapılan çalışmalara bakıldığında, biyogaz üretiminin genellikle hayvan dışkısından ve sanayi atıklarından gerçekleştirildiği görülmektedir. Ancak Türkiye'nin denizlerinde yetişen ve atık olarak değerlendirilen, atık potansiyeli fazla olan makroalglerin biyogaz alanında değerlendirilmesi üzerine çok fazla araştırma yapılmamıştır. Literatüre bakıldığında diğer ülkelerde, özellikle son yıllarda farklı alg türleriyle biyogaz eldesi üzerine çalışmaların yoğunlaştığı görülmektedir. Bu durum algal biyogaz üretiminin tüm dünyada önemli bir konu haline geldiğini ve Türkiye'nin de bu alanda bir girişim yapması gerektiğini göstermektedir. Bu çalışmanın temel amacı, atık potansiyeli yüksek olan algal biyokütlenin biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi, sıcaklık, partikül boyutu, reaktörde kalma süresi ve alg-aşı oranı gibi parametrelerin biyogaz verimine olan etkilerinin incelenmesidir. Ayrıca yağı ekstrakte edilmiş ve atık olarak elde edilmiş mikroalg posasının da biyogaz üretiminde değerlendirilmesi ve verim açısından makroalgal biyokütle ile karşılaştırma yapılması da amaçlanmıştır. Böylece hem kirliliğe sebep olan hem de bertarafı maaliyetli olan atıklar değerlendirilmiş olacak ve doğalgaza alternatif bir biyoyakıt olan biyogaz tamamen yerel kaynaklardan üretilerek, ülke biyoekonomisine katkıda bulunulacaktır. Yapılan çalışma sonucunda algal biyogaz veriminin sıcaklık ve reaktörde kalma süresiyle doğru orantılı olduğu; partikül boyutu ve alg-aşı oranı ile ters orantılı olduğu bulunmuştur. Ulva lactuca'dan biyogaz üretimi için optimum koşulların 55 ⁰C sıcaklık, 200 μm partikül boyutu, 30 gün reaktörde kalma süresi ve 1:5 (gr:gr) alg-aşı oranı olduğu belirlenmiştir. Bu koşullarda elde edilen biyogaz verimi 342,60 ml/gr VS'dir. Belirlenen bu optimum koşullarda anaerobik çürütücüde gerçekleştirilen üretimde elde edilen biyogazın %45,6 oranında metan içerdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, algal biyokütlenin biyogaz üretimi için iyi bir hammadde kaynağı olduğu; ancak biyogaz verimi ve kalitesinin arttırılması için ileri araştırmaların yapılmasının gerektiği görülmüştür.