Yağlı Tohumlu Bitkilerden Biyoyakıt Eldesi

Yağlı Tohum Çeşitleri

Ayçicek yağı

Pamuk yağı

Soya yağı

Palm yağı

Kanola yağı

Ayçiçek Yağı

Helianthus annuus bitkisinin tohumlarından elde edilen bir yağdır.Dünyada ayçiçek ekimi yapılan başlıca ülkeler; Rusya, Ukrayna, Arjantin, Macaristan, Fransa, İspanya, Hindistan ve Türkiye’dir.

Ülkemizde özellikle Trakya ve Marmara bölgelerimizde ayçiçek bitkisinin tarımı önemli bir yer tutmaktadır. Ayçiçek yağının içerdiği yağ asitlerini, genetik yapı, ekim tarihi, yetiştirme bölgesi ve iklim koşulları, hasat tarihi ve bitkinin beslenme durumu belirlemektedir.

Ülkemizde fiyatının düşüklüğü ve üretim fazlalığı nedeniyle en çok tercih edilen yağ olan ayçiçek yağı, dünya sıralamasında ise soya ve palm yağından sonra en çok üretilen ve tüketilen üçüncü yağdır.

Pamuk Yağı

Pamuk bitkisinin çiğit olarak bilinen tohumlarından elde edilen, karakteristik tadı ve kokusu olan, oldukça koyu renkli bir yağdır. Tohumdaki yağ oranı % 18’dir . Ülkemizde pamuk yağı genellikle margarin hammaddesi olarak katı yağ üretiminde kullanılmaktadır.

Soya Yağı

%18-20 oranında yağ içeren soya fasulyesi tohumlarından elde edilir. Dünyada geniş sayılabilecek bir tüketici kitlesine sahip soya yağının toplam üretim miktarı, 150 milyon ton civarında bulunmaktadır.

Türkiye’de soya fasulyesi üretiminin önemli bir kısmı, başta Adana olmak üzere Çukurova bölgesinde gerçekleştirilmektedir.

Palm Yağı

Elaeis guineensis olarak bilinen ve Malezya, Batı ve Orta Afrika’da ekimi yaygın olarak yapılan yağlı meyvenin pulp kısmından (yağ oranı %50) elde edilen bir yağdır.

Meyvenin çekirdeğinden elde edilen ve laurik asit içeriği (%40-52) yüksek olan yağ ise palm çekirdeği yağı olarak bilinmektedir.

Kanola Yağı

Kolza bitkisinin %30-42 oranında yağ içeren tohumlarından elde edilmektedir.

Yağ ABD’de gıda ürünleri listesinde “Sağlığa uygundur” (GRAS) olarak listelenmiştir.

Tüm sıvı yağlarda doymamış yağ oranı yüksek olmakla birlikte bu yağlar arasında doymamış yağ oranı %93 ile kanola yağı, ilk sırada yer almaktadır.

Fiyat avantajı ve sağlıklı oluşu nedeniyle kanola yağı, dünya pazarlarında geniş bir yer bulmaktadır.

Biyoyakıtların Kullanım Alanları

BİYODİZEL:

Biyodizel, kolza (kanola), ayçiçek,soya, aspir gibi yağlı tohumlu bitkilerden elde edilen yağların veya hayvansal yağların bir katalizör eşliğinde kısa zincirli bir alkol ile (metanol ,etanol) reaksiyonu sonucunda açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür.

Motorinle her oranda harmanlanarak kullanıldığı gibi motorin yerine %100 biyodizel kullanımı da mümkündür.

BİYOETANOL:

Hammaddesi şeker pancarı, mısır, buğday ve odunsular gibi şeker, nişasta veya selüloz özlü tarımsal ürünlerin fermantasyonu ile elde edilen ve benzinle belirli oranlarda harmanlanarak kullanılan alternatif bir yakıttır.

Ulaştırma sektöründe benzin ile karıştırılarak, küçük ev aletlerinde, kimyasal ürün sektöründe kullanılan biyoetanol, yakıtın oksijen seviyesini arttırarak, yakıtın daha verimli yanmasını sağlar, egzoz çıkışındaki zararlı gazları azaltır, kanserojen maddelerin çevreci alternatifidir, egzoz emisyonlarını azaltır.

Yağlı Tohumlu Bitkilerden Elde Edilen Biyoyakıtlar İle İlgili Haberler

Bitkisel yağlardan biyodizel üretiliyor..

İZMİR’in Torbalı ilçesinde faaliyet gösteren DB Tarımsal Enerji, Trakya ve Anadolu’da sözleşmeli çiftçilerin ürettiği yerli tarım ürünü yağlı tohumları ve topladığı atık bitkisel yağları ileri teknolojik tesisinde işleyerek biyodizel üretiyor.

Tesislerinde girdi olarak, yerli tarım ürünü bitkisel yağlarla birlikte, toplanmış atık bitkisel yağları da kullanılmaktadır. Tesis çifçilere ağırlıklı olarak aspir ve kanola ürettirmektedir.

Yağlı tohum üretimi yapılan bölgelerde kırma ve yağ çıkarma işini de yaptırarak, bölgesel ekonomiye de katkı sağlamaktadır.

Trakya bölgesinde Kanola, Anadolu’da ise Aspir üretimi yapılmaktadır.

Alım garantili bu çalışmalardan  elde edilen tohumları kırım işleminden sonra tesislerinde işleme alınmaktadır.

Üretim sonucunda ise ana ürün olarak biyodizel açığa çıkmaktadır.

Muş Ovası’nda Aspir

Yağ bitkisi olan aspir Muş’ta ilk olarak 2010 yılında 109 dekarlık alanda Berce Tarım İşletme Müdürlüğü’nün ektiği ve günümüzde bunun 20 bin dekar alana yayıldığı bilinmektedir.

 Aspir bitkisinin tohumundan yağ elde edilmektedir. Kalan kısımları ise hayvan küspesi olarak kullanılmaktadır. Yüzde 25 oranında bir protein içermektedir. Bu açıdan hayvanlar içinde güzel bir yem olarak değerlendirilmektedir.

2010 yılında 165 ton aspir ihraç edilmiştir. Son yıllarda üretimin gelişmesine bağlı olarak bu ihracatımız bin 300 tona kadar yükselmiştir.

Aspir yağı Biyodizel olarak kullanılmaktadır.

Ketencik Bitkisinden Biyodizel Eldesi

üDünyada biyodizele hızlı bir yönelişle birlikte uçaklarda yakıt ham maddesi olarak kullanımı konusunda yapılan testlerde başarılı sonuçların alındığı ketencik bitkisinin, ülkemizde de kolaylıkla üretilebileceği belirtildi.

Japon hava yolları ve ABD hava kuvvetlerinin (USAF) uçak yakıtı olarak kerozin (jet yakıtı) kullanımını önemli oranda düşürmek ve petrol bağımlılığını stratejik seviyede azaltmak amacıyla ketencik üzerinde çalışmalar yaptığı biliniyor.

2011 yılında USAF’a ait bir F-22, yakıt deposunda %50 kerozin ve % 50 ketencik bitkisinden elde edilen yakıt karışımıyla başarılı bir uçuş gerçekleştirdi.

USAF bu sayede hem kerozin ihtiyacını yüzde 50 oranında düşürmüş ve dışarıya bağımlılık oranını azaltmış olacak, hem de yakıt kazanımı açısından daha çevreci ve ucuz bir çözüm olan ketencik yakıtını F-22’lerden başlayarak kullanacaktır.

Ketencik bitkisinin sadece ABD’de ve Avrupa’nın bazı bölgelerinde sınırlı miktarda üretildiği bilinmektedir. Türkiye’de ise henüz bu bitkinin üretimi yapılmamaktadır.

YAĞLI TOHUMLU BİTKİLERDEN BİYOYAKIT ELDESİ PROSESLERİ VE UYGULAMA YÖNTEMLERİ

BİYODİZEL ÜRETİM YÖNTEMLERİ

Bitkisel yağlardan yaklaşık olarak hidrokarbon kökenli dizel yakıtı özelliklerinde ve performansında yakıt elde etmek için şimdiye kadar birçok çalışma yapılmıştır. Trigliseridleri dizel yakıtı olarak kullanmada karşımıza çıkan sorunlar çoğunlukla onların yüksek vizkozitesi, az uçuculukları ve çoklu doymamışlık özellikleri ile ilişkilidir.

Bu özellikleri değiştirmek için en çok kullanılan dört yöntem şunlardır:

  • Piroliz

  • Mikroemülsifikasyon

  • Dilüsyon

  • Transesterifıkasyon

BİYODİZEL ÜRETİMİ

PİROLİZ

Piroliz hava veya azot varlığında termal enerji uygulanması sonucu ortaya çıkan kimyasal değişim olarak tanımlanır.

Günümüze kadar yapılan çalışmalar; sıcaklığın elde edilen ürün üzerindeki etkisi, katalizör kullanımı, çoğunlukla metalik tuzlar, hidrokarbon kökenli dizel yakıtında bulunanlara benzer parafın ve olefin elde etmek, termal ayrışma ürünlerinin tamamlanması gibi konuları içermektedir.

MİKROEMÜLSİFİKASYON

Mikroemülsiyonlar yağın, suyun, yüzey aktif maddenin ve diğer amfıfilik moleküllerin izotropik, saydam, veya yarı şeffaf termodinamik olarak kararlı dağılımıdır.

Bir mikroemülsiyon; bitki yağından, ester ve seyrelticiden, veya bir alkol ve yüzey aktif maddeden elde edilebilir.

DİLÜSYON

Bitki yağı dilüsyonundan etanol gibi maddelerle dizel yakıtları elde edilebilir.

Yüksek oleik asitli bir yağ olan ayçiçeği yağının dizel yakıtları ile 1:3 oranında dilüsyonu araştırmcılar tarafından motor testleri çalışmalarında gerçekleştirilmiştir.

TRANSESTERİFİKASYON

Biyodizel üretimininde günümüzde en yaygın olarak kullanılan yöntem transesterifıkasyon yöntemidir.

Biyomotorin üretiminde; bitkisel yağ olarak kolza, ayçiçek, soya ve kullanılmış kızartma yağları, alkol olarak metanol, katalizör olarak alkali katalizörler (sodyum veya potasyum hidroksit) tercih edilmektedir.

Üretim teknolojisinde zorluk bulunmamaktadır. Üretimdeki en önemli nokta biyomotorinin saflık derecesidir.

Çay Tohumlarından Biyodizel Üretimi

Çay tohumu yağından biyodizel üretimi transesterifikasyon yöntemi ile gerçekleştirilir.

Biyodizel üretimi için, 30 g çay tohumu yağına, 8.35 ml metanol ve içinde çözünmüş 0,3 g sodyum metoksit eklenir.

Altı düz bir balona alınan karışım, sıcak su banyosunda geri soğutucu altında 2 saat karıştırıldıktan sonra ayırma hunisine alınmış, ester ve gliserin fazlarının ayrılması için 18 saat bekletildikten sonra, gliserin fazı atılıp, üst faz olan ester fazından metanol uzaklaştırılarak biyodizel elde edilmiştir.

Elde edilen biyodizelin saflaştırılması için, ağırlıkça % 5’i kadar Magnesol XL kullanılarak adsorbsiyon yapılmıştır. Adsorpsiyon işlemi oda sıcaklığında, manyetik karıştırıcı ile yarım saat karıştırılarak gerçekleştirilir.

BİyoyakIt AvantajlarI

Başta ulaşım olmak üzere jeneratör ve kalorifer yakıtı olarak kullanılması

Seralarda, maden ocaklarında ve birçok sanayi dalında kullanılabilmesi

Biyolojik olarak suda çözülebilmesi

Sera etkisini artırıcı etkisi olmaması

Az toksik madde içermesi

Güvenli depolanması

BİyoyakIt DezavantajlarI

Artan nitrojen oksit miktarı

Çözücü olarak davranması

Elde edilen güçte bir miktar azalma

En önemli dezavantajı ise fiyatıdır.

MALİYET

Yağlı bitki tohumundan üretim yapan tesislerde biyodizel maliyetindeki en büyük pay tohumuna aittir. Atık yağı hammadde olarak kullanan işletmelerde üretim maliyeti göreceli olarak daha azdır.

 Üretim maliyetini düşüren unsurlar, üretim sırasında elde edilen yan ürünlerin (küspe ve gliserin) değerlendirilmesidir

Biyodizel üretiminde maliyet hesabı % 84 yağ, % 7 kimyasallar, % 4 su ve elektrik, % 5 sabit giderler şeklinde yapılmaktadır. Hammadde kaynağına bağlı olarak üretim maliyetleri değişmektedir.

Ülkemizde 2,01 TL/Lolarak hesaplanan üretim maliyetinin üzerine, 0,72 TL/L ÖTV eklendiğinde biyodizel fiyatı 2,73 TL/L’ye ulaşmaktadır.

Türkiye’deki Durumu

Ülkemizde kullanım zorunluluğu 2013-2014 döneminde başlıyor.

Dünyada, 1930’lu yıllardan günümüze kadar benzine, 1990’lı yıllardan beri  ise motorine biyoyakıt katılırak kullanılmaktadır.

Zorunlu Kullanılan Biyoyakıt Kararı

27.09.2011 tarihli Resmi gazetede yayımlanarak yürürlüğe girmiştir.Karara göre , piyasaya akaryakıt olarak arz edilen benzin türlerine,

01 Ocak 2013 tarihi itibariyle en az %1
01 Ocak 2014 tarihi itibariyle en az %2
01 Ocak 2015 tarihi itibariyle en az %3 olması zorunluluğu getirilmiştir.

ÜLKEMİZDE BİYOYAKITIN KULLANIMI

Motorinle her oranda harmanlanarak kullanıldığı gibi motorin yerine %100 biyodizel kullanımı da mümkündür.

Ülkemizde geçtiğimiz yıllarda 56 adet lisanslı biyodizel tesisi ve yaklaşık 1,5 milyon ton kurulu kapasite olmasına karşılık , hammadde üretimindeki plansızlık nedeniyle üretim yapan sadece birkaç tesis bulunur.

Bu tesisler İzmir Eskişehir, Muş,Uşak’tan Tokat’a kadar tarıma en az elverişli arazilerde sözleşmeli aspir tarımı yapılarak elde edilen hammaddeden biyodizel üretilmektedir.

2010 Yılı motorin tüketimimizin yaklaşık 14 milyon ton olduğu ve her yıl arttığı dikkate alındığında 2014 yılında yaklaşık 160-170 bin ton biyodizele ihtiyaç duyulacaktır.

Türkiye ‘de her ne kadar yağlı tohumlu bitkilerde dışa bağımlılık var ise de iklim koşullarımız , deneyimli teknik kadrolarımız , gerekli hammaddenin planlı üretilmesi için yeterlidir.

Bitkisel Yağ Sanayi verilerine göre 2006- 2008 yıllarında düşüş gösteren yağ üretimimiz, 2009 ve 2010 döneminde artış trendini yakalamıştır.Tek yapılması gereken gıda , yem ve biyoyakıt hammaddesi dengesinin kurularak planlı bir enerji tarımı modeli uygulamaktır.

TÜRKİYE’DEKİ YAĞLI TOHUM ÜRETİMİ

DÜNYADAKİ YERİ

Çin ve Hindistan’da biyogaz üretimi çok önemlidir.

Brezilya akaryakıt ihtiyacının %80 ini biyo yakıtlardan karşılamayı başardı.

 Almanya biyodizel üretiminde birinci olup,biyodizel ve biyoetenolün %5 kullanımını zorunlu kıldı.

Dünya Biyoyakıt Üretimi

Avusturya ve Almanya kanola kökenli biyodizel üretiminde lider ülkelerdir.

Ayçiçek yağı Güney Fransa ve İtalya’da

Soya yağı ABD’de,

Biyodizel üretiminde yaygın kullanılmaktadır.

2005/06 sezonu dünya kanola üretimi 48.549 Bin ton, Türkiye üretimi ise, 4.925 ton’dur.

GENEL DURUM

Bugün ülkemizdeki petrol ihtiyacının sadece % 9’u yerli kaynaklardan karşılanmaktadır.

Bu nedenle biyodizelin önemi ülkemiz için artmaktadır.

Hava kirliliği de biyodizel katkılı yakıt kullanımını zorunlu hale getirmiştir.

Planlama eksikliği nedeniyle yağlı tohum üretimimiz ülkemizin ihtiyacını karşılayamamaktadır.

Sahip olduğumuz imkânlarla, dünya ile paralel olarak, hatta onlardan daha ileri düzeyde adımlar atmak mümkündür.

Hammaddenin ithal edilmesi halinde ise biyodizelde rekabet şansımızın olamayacaktır.

SONUÇ VE ÖNERİLER

Yağlı tohumlu bitkilerin enerji ve gıda da kullanılmaları bu bitkilerin stratejik önemini ve ekonomik değerini arttırmaktadır.

Bunun yanı sıra ülkemizde yağlı tohumların üretiminde karşılaşılan problemler, üretim eksikliğinin ithalat ile giderilmeye çalışılması ve diğer enerji bitkilerine rakip gösterilmesi konuya olan talebi arttırmaktadır.

Hammaddeleri bitkisel kökenli olan enerji kaynaklarının üretiminin artması, bu kaynakların enerji tüketimine katkılar sağlaması ve özellikle enerjinin yenilenebilir olması biyodizel gibi biyoyakıtlara talebi arttırmaktadır.

Bu yakıtların üretimi sırasında mono kültür tarımın ön plana çıkması ve kaynakların aşırı yıpratılması gibi problemlerin göz ardı edilmesi beraberinde birtakım sorunları da getirmektedir.

Diğer taraftan, enerji tarımının ve enerji bitkilerinin yağlı tohumlu bitkilerle tamamiyle ikame ediliyor olarak görülmesi ve yağlı tohumlu bitkiler için alternatif ekiliş alanlarının yaratılamaması ülkemizde biyodizelin gelişim olanaklarını kısıtlamaktadır.

Günümüzde biyodizel üretimi için bitkisel olarak 3 değişik kaynak bulunmakta olup bunlar yağlı tohumlar, yağlı tohumlardan elde edilen ham yağlar ve atık yağlardır.

Biyodizel eldesinde in situ transesterifikasyon yönteminde doğrudan yağlı tohumların kullanılması ise yağ üretim prosesinin aradan çıkması, kullanılan kimyasal maddelerin azalması, daha kısa sürede ve kolay üretim imkanı oluşması gibi olumlu özellikleri açısından ilgi çekici ve dikkate değerdir.


Kaynak: https://oyairmaksahin.wordpress.com/category/biyoenerji/

Facebook Yorumları

Bir Cevap Yazın