Mikro ve Makroalglerin Biyochar Üretiminde Değerlendirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Burak Mutlu
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Didem Özçimen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dünya enerji tüketiminin hızlı bir şekilde artmaya devam etmesi ve fosil enerji kaynaklarının büyük miktarlarda tüketilmesi, atmosferdeki karbondioksit emisyonlarının yüksek konsantrasyonlara ulaşmasına neden olmakta, bu da sera etkisi ve global ısınma gibi önemli çevresel ve iklimsel sorunlara yol açmaktadır. Ayrıca fosil enerji kaynakları sadece yakıt olarak değil aynı zamanda kimya sektöründe de pek çok değerli ürünün üretiminde kullanılmaktadır. Bu bağlamda düşünüldüğünde de fosil enerji kaynaklarının yakıt olarak değil, çeşitli kimyasal maddelerin elde edildiği bir hammadde olarak değerlendirilmesinin daha mantıklı olacağı öngörülmektedir. Tüm bu nedenlerden dolayı; temiz, kolay bulunabilir ve yenilenebilir alternatif enerji kaynaklarının kullanımı önemini giderek artırmaktadır. Atmosferdeki net karbondioksit emisyon artışında katkısı olmayan, hemen her iklim ve coğrafyada bol miktarda bulunabilen, yenilenebilir bir enerji kaynağı olan biyokütle enerjisi yeterince değerlendirilebildiği takdirde, dünyadaki enerji gereksiniminin büyük çoğunluğunu temin edebilecek bir potansiyele sahiptir. Biyokütlenin avantajlarının yanısıra; düşük ısıl değer, yüksek nem ve uçucu madde içeriği, düşük yoğunluk ve yüksek oksijen/karbon oranı nedeniyle kömür gibi fosil yakıtlara göre dezavantajları da söz konusudur. Bu olumsuzlukları en aza indirmek amacıyla biyokütleye bir takım işlemler uygulanarak daha kaliteli yakıtların elde edilmesine çalışılmaktadır. Organik maddelerin, oksijensiz ortamda pirolizi/karbonizasyonu veya az miktarda oksijen varlığında gazlaştırma işlemi sonucunda elde edilen yüksek karbon ve mineral içerikli ürüne "Biyochar" denilmektedir. "Biyochar" karbonizasyon katı ürünü, biyoyakıt, metal indirgeyici, toprak iyileştirici ve aktif karbon gibi pek çok uygulama alanına sahip bir materyaldir. Son yıllarda yeni nesil biyokütle kaynağı olarak algler ön plana çıkmıştır. Algler fotosentetik pigmentlere sahip, karmaşık üreme sistemleri olmayan prokaryotik veya ökaryotik ilkel bitkisel organizmalar olarak tanımlanmakta olup, mikro ve makroalgler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Algler biyoyakıt üretimi başya olmak üzere, gıda, ilaç, kozmetik gibi birçok alandada kullanılmaktadır. Bu çalışmada Marmara ve Karadeniz sahillerinde atık olarak toplanan Ulva lactuca ve Codium Fragile makroalgleri ile laboratuvar ortamında yetiştirilmiş Chlorella vulgaris türü mikroalgden split tipi boru reaktör ve termogravimetrik analiz cihazı kullanılarak farklı deney koşullarında biyochar üretimi gerçekleştirilmiş ve sıcaklık, azot gazı debisi, alıkonma süresi ve ısıtma hızının karbonizasyon katı ürün verimi üzerine etkisi incelenmiştir. En yüksek katı ürün (biyochar) verimi değerleri Ulva lactuca türüne ait olup 300°C karbonizasyon sıcaklığı, 20 °C/dak ısıtma hızı, 10 dk alıkonma süresi ve 300 ml/dak sürükleyici azot gazı debisi koşullarında elde edilmiştir. Ayrıca elde edilen biyochar ürünler tekstil sanayinde önemli bir kirlilik oluşturan Remazol Brillant Blue R boyasının adsorpsiyonunda değerlendirilmiştir. Sonuç olarak çalışmada üç farklı tür algden elde edilen biyochar ürünün biyoyakıt ve farklı bir kullanım alanı olarak adsorbent şeklinde kullanımları önerilmiştir.