Kutup mikroalglerinden biyorafineri yaklaşımıyla biyoyakıt üretim prosesi simülasyonu / Process simulation of biofuel production from polar microalgae with biorefinery approach


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Biyomühendislik Böl., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TUĞBA AYDEMİR

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Didem Balkanlı

Özet:

Biyoyakıtlar, kaynağı sınırlı olan fosil yakıtların artan enerji talebini karşılayabilmek için önemli alternatif oluşturmaktadır. Biyokütleden biyoyakıt eldesi mümkün olup, birçok avantajı bulunmaktadır, ancak ticari boyutlarda üretebilmek içinde zorluklar bulunmaktadır. Ticari boyutlarda daha kolay ve uygulanabilir olarak biyoyakıt üretebilmek, problemleri tanımlamak ve çözüm geliştirebilmek bugün birçok araştırmanın konusudur. Farklı biyoyakıt kaynakları olmakla beraber bu çalışmada mikroalg biyokütlesi biyoyakıt hammaddesi olarak kullanılmıştır. Laboratuvar koşullarında küçük ölçekli kutup mikroalgi Chlorella variabilis YTU.ANTARCTIC.001 yetiştirilmiş ve yağı ekstrakte edilmiştir. Endüstriyel boyutlarda mikroalg biyokütlesinin yağı ekstrakte edilerek biyodizel ve yağı ekstrakte edilen kalan biyokütleden de biyogaz üretim prosesi SuperPro Designer programı kullanılarak tasarlanmıştır. Verimliliği etkilediği bilinen parametrelerin etkisi simülasyon programı aracılığı ile gösterilmiştir. Biyodizel ve biyogaz elde edilebilmesi için gerekli proses basamakları açıklanmıştır. SuperPro Designer programına girilen ve hesaplanan tüm ürünlerin akışına ve datalara yer verilmiştir. Verimliliği etkileyen faktörler literatürde yapılan çalışmalardan alınmış ve proses tasarım programına girilerek üretilen ürünlerin kapasitesine etkisi gözlemlenmiştir. Sürekli proses olarak tasarlanan sistemde yıllık 86,6 ton biyodizel, 26,9 ton gliserol ana ürünleri elde edilmiştir.