Enerjiyi Uzakta Aramayın...Tohumdan Enerjiye: Biyodizel
Enerji kaynaklarının giderek azaldığı ve her şeyin enerji gerekliliği ile çözümlenebilir olduğu dünyamızda, bildiğimiz enerji kaynaklarının azalıp yok olması riskini göz önünde bulundurarak gelişmiş bir çok ülke arasında yenilebilir enerji kaynaklarının; doğanın korunması ve çevre kaynaklarının koruma altına alınması gibi amaçlarıyla insanlar seferber olmuş durumdadır.
İşte bu yenilenebilir enerji kaynaklarından, yakıt sağlanabileceği aynı zamanda zehirli atık içermemesi, üretiminin kolay olması, tarımsal sanayinin güçlenmesine imkan tanıması, doğada biyolojik olarak kolaylıkla parçalanabilir yapıda olup toksik olmaması temel olarak sülfürsüz olduğundan asit yağmurlarına neden olmaması ve yandığında düşük emisyon değerlerine sahip olduğu için çevre dostu olan biyodizel;
Kanola, ayçiçeği, aspir, soya gibi tüm yağlı tohumlardan elde edilen bitkisel yağlardan, hayvansal yağlardan ya da atık kızartma yağlarından bir katalizör kullanılarak kısa zincirli bir alkol ile reaksiyonu sonucunda oluşan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür.
BİYODİZELİN TARİHÇESİ
Alternatif dizel yakıtı, biyodizel;
1970'lerde yaşanan enerji krizi sayesinde hak ettiği ilgiyi görmeye başlamış. Organik yağlardan transesterifikasyonla üretilen, ana amaç gliserin elde etmek olduğundan o günlerde yan ürün olarak alınıyordu. Bitkisel yağ ve türevlerinin dizel yakıt olarak kullanımı ise 1900'lerde dizel motorun icat edilişi ile başlar. Dizel motorun mucidi olan Rudolf Diesel,1898 de Paris'te Dünya Sergisinde icadını fıstık yağı ile çalıştırarak tanıtmıştır. Rudolf Diesel ayrıca bir açıklamasında "Dizel motorlar bitkisel yağlarla çalıştırılabilir ki, bu durum ülkelerin tarımını geliştirmelerine yardımcı olacaktır." demiş. Bitkisel yağlar yakıt olarak 1920'lere kadar kullanılmış bir tür petrol artığı olan, NO2 dizel diye adlandırılan dizel yakıtı gündeme gelmiştir ve dizel motorlar bu yakıtı kullanacak biçimde modifiye edilmiştir. Uygun fiyatı, bulunabilirliği, devlet desteği ile dizel yakıtı olarak petrol dizeli tercih edilmeye başlanmıştır. İlginç olan bir başka gelişme de, II. Dünya Savaşı sırasında Nazi Almanyası ve müttefikleri araçlarında biyo-yakıtları kullanmışlardır. Bu gelişmeye rağmen biyo-yakıtların kullanımı gelişim gösterememiş, silik kalmıştır. Biyo-yakıtların ulaşım sektörü için çok önem kazanacağını düşünen tek kişi Rudolf Diesel olmamış Henry Ford' da otomobilleri dizayn ederken 1908 den sonraki modellerinin etanol kullanımına uyumlu olmasını göz önünde tutmuştur. politik ve ekonomik savaşın arasında sektör gereken ilgiyi zamanında bulamamıştır. 1970'lerde yaşanan iki ekonomik krizden ilki 1973 de OPEC'in dünya petrol durumunu kontrol ederek petrol teminini düşürmesi fiyatların yükselmesiyle yaşanmıştır
1978'de yaşanan ikinci krizle otomobil alıcıları daha çok dizel araçları tercih etmeye başlamışlardır. 1980'lerde, alternatif yakıt olabilecek bitkisel yağların yüksek viskozite sorununun, yağların katalizörlü reaksiyonuyla biyodizele, dönüştürülerek giderildiği görülmüştür. 1980 deki bu gelişmeden sonra teknolojinin hızlı değişimi ile biyodizel adını sıklıkla duymaya başlanmıştır. Ülkemizde de hükümetimiz tarafından yağlı tohumlara verilen destek ve 2004 yılında çıkan kanun ile biyodizelin vergilerden muaf tutulmasıyla desteklenmektedir.
BİYODİZEL VE NORMAL DİZEL ARASINDAKİ FARK
Biyodizel ve normal dizel arasında bir çok yönden farklılıklar vardır. Bu farklılardan bazıları; Normal dizel ile çalışan motor performansı %1 iken biyodizel ile çalışan motor performansı %3 e kadar çıkar. Normal dizelle karşılaştırıldığında daha az sarsıntıya neden olur. Bunun sonucunda biyodizel kullanan motorun ömrü daha uzun olur.
Biyoyakıt rafineleri, tipik Petro-kimya rafinelerinde çok daha basit ve çevre dostu olur.
Biyodizel; normal dizele göre yanma eşiği açısından farklılık gösterir. Normal dizelin yanma eşiği 125 C olarak belirtilirken, biyodizel yakıtın yanma eşiği 149 C’dir.
Tablo:Biyodizel'in Diğer Akaryakıtlardan Farkları
BİYODİZELİN ÜRETİMİ
Üretim prosesinde oluşan yan ürün gliserindir. Gliserin özellikle sabun, emülgatör üretimi, patlayıcı maddelerin üretimi gibi sektöründe kullanılabilen bir ürün olup özellikle cilt bakım ürünlerinin imalinde yer alan önemli bir kimyasal maddedir.
Ürünler ise üç mol yağ asidi mono alkil esteri (biyodizel) ve yan ürün olan bir mol gliserindir. Metanol, etanol ve bütanol gibi alkoller transesterifikasyonda kullanılabilir ve elde edilen ürün sırasıyla metil ester, etil ester ve bütil ester adını alır. Bununla birlikte reaksiyonlarda metanol tercih edilmektedir. Bunun temel sebebi ise metanolün daha kolay reaksiyona girmesi ve ucuz olmasıdır. Bu nedenle bu çalışmada da metanol tercih edilmiştir. Fakat genellikle istenen yönelik reaksiyonu iyileştirmek için daha fazla alkol kullanmak uygun olduğu belirtilmektedir. Bitkisel yağın viskozitesini gliserin arttırmaktadır. Biyodizel kullanımında karşılaşılan en önemli problem karışımın viskozitesidir. Biyodizel üretiminin esası aslında bitkisel yağın içerisindeki esterle gliserini ayırma işlemidir. Üç ester değişim işleminde yağdaki gliserin bileşimleri alkolle yer değiştirir. Katalizör trigliseriti parçalamak için de kullanılır. Buna ek olarak yanma işlemi esnasında ortaya çıkan yanmamış hidrokarbon miktarı da dizel yakıta göre daha düşüktür.
Biyodizel petrol ve türevlerini içermez, fakat saf olarak ya da her oranda petrol kökenli fosil yakıtlarla karıştırılarak yakıt olarak kullanılabilir. Biyodizel ve her orandaki fosil kökenli yakıtlarla karışımı, dizel araçlarda herhangi bir aparata gerek kalmadan kullanılabilmektedir. Biyodizel, dizel ile karışım oranları aşağıdaki gibi adlandırılmaktadır;
B5 : %5 Biyodizel + %95 Dizel
B20 : %20 Biyodizel + %80 Dizel
B50 : %50 Biyodizel + %50 Dizel
B100 : %100 Biyodizel + %0 Dizel
Biyodizelin petrol kökenli yakıtlarla performans açısından karşılaştırılması yapıldığında, fosil yakıtlara yakın bir performans sergilediği ortaya çıkmıştır.
Biyodizel Kullanım Alanları
Biyodizel yakıt yenilenebilir mi sorusuna yanıt verdikten sonra bir de biyodizelin kullanım alanlarına göz atalım.
Biyodizel kullanım alanları, yakıtın sahip olduğu özellikler nedeniyle oldukça geniştir. Biyodizel yakıt; demiryolları, uçaklar, hayvancılık, kalorifer sistemleri, soba, fener, ısıtıcılar, boya temizleme, motor temizliği, makine yağı, tuğla üretimi, çömlekçilik, inşaat kapıları, petrol temizliği, hidrolik sıvı, gıda kurutulması, kükürt içermeyen seralar gibi birçok alanda tercih edilmektedir.
SONUÇ VE ÖNERİLER
Birincil enerji kaynaklarının tükenebilir olmasından dolayı enerji ihtiyacının karşılanabilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarına ihtiyaç vardır. Biyokütle enerji alt başlığı olan biyodizel, çevre dostu bir yakıttır. Biyodizelin sistemli üretimine geçildiğinde ekonomik kalkınma sağlanacaktır. Bölgesel bir enerji kaynağı olmadığı için dünyanın hemen hemen her yerinde üretimi yapılabilir.
Biyodizel üretiminde yeterli potansiyele sahip ülkeler tarım sektöründe yağlı tohum bitkilerinin üretimine ağırlık vermelidir. Hızla artan nüfus, paralelinde enerjiye olan talebi de arttırmaktadır. Enerji ihtiyacının karşılanması ve ekonomik refah düzeyine çıkılabilmesi için “Biyodizel Yakıtlara” gereken önemin verilmesi şarttır.
KAYNAKÇA
https://dergipark.org.tr/tr/download/issue-file/8357
http://www.alternative-energy-news.info/
https://muhendistan.com/biyodizel-nedir/
https://www.aa.com.tr/tr/ekonomi/turkiyede-biyodizel-uretimi-rekora-kosuyor/1645045