Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

MİKROALGLERDEN BİYODİZEL ELDESİ

No description
by

tuğba çelik

on 14 May 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of MİKROALGLERDEN BİYODİZEL ELDESİ

MİKROALGLERDEN BİYODİZEL ELDESİ
Tuğba ÇELİK
Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi
Su Ürünleri Mühendisliği Bölümü
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Nilsun DEMİR

Giriş
Mikroalg Nedir
Mikroalg Üretim Sistemleri
Plastik Torbalarda Mikroalg Üretimi
Tübüler Fotobiyoreaktörler
Düz levha Fotobiyoreaktötler
Biocoil” Mikroalg Üretim Sistemi
.Biyodizelin Tanımı Ve Türkiye’deki Uygulamaları
Biyodizelin Tanımı
Biyodizelin Özellikleri
Biyodizel Kullanım Alanları

.
Biyodizelin Avantajları
Biyodizelin Dezavantajları
Biyodizelin Dünyadaki Durumu
Biyodizel ve Türkiye’deki Uygulamaları
Biyodizel Üretimi
Biyokütlenin Elde Edilmesi
Kurutma İşlemi
Uygun Çözücü ile Yağın Ayrıştırılması
Transesterifikasyon
Transesterifikasyonu Etkileyen Faktörler
Dinlendirme (Çöktürerek Ayırma) İşlemi
Alkol Bertarafı ve Nötralizasyon
Yıkama ve Kurutma
Sonuç
Kaynakça
Giriş
Hızla artan dünya nüfusu, sanayileşme ve fosil kaynaklarının aşırı kullanımına bağlı olarak yaşanan çevresel sorunların zaman, bölgesel ve ülkesel boyuttan uzaklaşarak küresel bir sorun haline gelmesi, hükümetlerin yenilenebilir enerji kaynaklarına bakış açısını değiştirmiştir. Enerjide dışa bağımlı olmak istemeyen ve enerji arzında sorun yaşayan ülkeler, fosil kaynaklara bağlı olarak artan çevresel sorunların da etkisiyle, sahip oldukları alternatif enerji kaynaklarını artırmaya ve çeşitlendirmeye çalışmaktadırlar.Gelişmiş ülkelerde, modern teknolojilerin ve fosil yakıtlar ile ekonomik olarak rekabet edebilir durumda olan biyo-yakıtların kullanıldığı etkin biyo-enerji dönüşümlerinin kullanımı artma eğilimindedir.
Plastik Torbalarda Mikroalg Üretimi
Bu sistemlerde algler, starter kültürle doldurulmuş plastik torbalarda (1000>) üretilir. Kültür kesikli yöntem ile iç veya dış mekânlarda gerçekleştirilir.
.
En yaygın kullanılan büyük çaplı sistem (1000<) “big bag” sistemidir. Sistemlerde yaklaşık 0.5m çapında büyük steril plastik torbalar kullanmaktadırlar. Bu sistemlerde genellikle yarı sürekli üretim yöntemi kullanılmaktadır.
MİKROALG ÜRETİM SİSTEMLERİ
Tübüler Fotobiyoreaktörler
Dış mekândaki fotobiyoreaktör, mikroalg üretimi için tasarlanmış, güneş ışığının yeterli olduğu dış mekânlarda, saydam silindirik borular içinde algin bulunduğu, sürekli dolaşım sistemine dayanan bir modeldir.
Düz Levha Fotobiyoreaktörler
Levha şeklindeki fotobiyoreaktörlerin veya ince çaplı boru fotobiyoreaktör tasarımında temel ilke, yüzey genişliğini arttırarak ışığın etkin kullanımını sağlamaktır. Borulu fotobiyoreaktörlerin içindeki çap önemli bir biçimde azaltılmış ve düz-levha şeklindeki biçimler tercih edilmiştir.


Biocoil” Mikroalg Üretim Sistemi
Bıocoıl tasarımı eşit karışım sağlamakta ve alglerin tüplerin iç yüzeylerine yapışmasını en aza indirgemektedir. Ayrıca bıocoıl sistemi kolaylıkla taşınabilmektedir, böylece iş gücü en aza indirgeyerek ve güvenilirliği artmaktadır. Üretim sürecini otomatikleştirir. Bütün alg türleri için bu sistem uygun değildir. Bazıları özellikle hassas türler sirkülasyon sisteminden zarar görmektedir ve diğer bazı türler ise şeffaf tüplerin iç yüzeyine yapışarak alg üretimini olumsuz etkileyebilirler.
BİYODİZELİN TANIMI VE DÜNYADAKİ UYGULAMALARI
Biyodizel, hayvansal veya bitkisel yağlar gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen alternatif bir dizel yakıtıdır.
'Biyo' kökü biyolojik esaslı olduğunu, 'dizel' kelimesi ise dizel yakıtı olduğunu gösterir.
Biyodizel, araçlarda, ısınmada, havacılık sanayinde kullanılan bir üründür.
Biyodizelin Tanımı
Biyodizelin Özellikleri
*Biyodizel orta uzunlukta C16-C18 yağ asidi zincirlerini içeren metil veya etil ester tipi bir yakıttır. Biodizel verim olarak mazota yakın ve motor performansı olarak eşdeğerdir. Zehirli atıklar içermez,şeker gibi doğada hızlı çözünür ve nitrojen tutma özelliği sayesinde fertilize ihtiyacını azaltır. Ozon tabakasına olan olumsuz etkiler dizel yakıta göre %50 azdır.
* Biyodizeli oluşturan C16-C18 metil esterleri doğada kolayca ve hızla parçalanarak bozunur. Biyodizelin doğada bozunabilme özelliği dekstroza (şeker) benzemektedir.
* Biyodizelin olumsuz bir toksik  etkisi bulunmamaktadır.
* Biyodizel temiz, kuru, karanlık bir ortamda depolanmalı, aşırı sıcaktan kaçınılmalıdır.

Biyodizelin Avantajları
Benzin ve dizelin çok pahalı olduğu ülkelerde örneğin Türkiye gibi alternatif yakıt olarak kullanılarak rekabetin arttırılması ve akaryakıt fiyatlarında düşüş sağlamasında büyük rol oynaması.
Petrol dizelin depolanma koşullarında depolanabilir.
Küçük işletmelerde lokal olarak üretimi mümkündür.
Biyodizel, petrol dizeline oranla daha iyi bir yağlayıcı olduğundan motorun ömrünü uzatır.
Yanmamış hidrokarbon oranı, petrol dizeline göre %90, kanserojen etkisi olan aromatik hidrokarbonlara göre ise %75 - %90 oranında daha azdır.
Üretimin tamamıyla yerli olabilmesi sebebiyle ithal bağımlılığı ortadan kaldırır.

Biyodizelin Dezavantajları
Viskozitesi daha yüksektir.
Azot oksit emisyonunu arttırır.
Oksitlenmeye karşı eğilimi fazladır.
Yüksek viskoziteye sahip olmasından dolayı yakıt filtresini tıkayabilir.
Motorda az miktarda güç azalmasına yol açar.

Biyodizelin Dünyadaki Durumu
Dünyada biyodizel üretimi yapan başlıca ülkeler Brezilya, Macaristan, Finlandiya, İspanya,Danimarka, Polonya, Slovakya,  İtalya, Tayland, Hindistan, İrlanda, Yunanistan, Belçika, Norveç,  İsveç, Malta, İngiltere, Almanya, Fransa, Avusturya, Kanada, ABD ve Avustralya’dır.
Biyodizel Ve Türkiye'deki Durumu
Türkiye’de mikroalglerle ilgili bilimsel çalışmalar büyük oranda, su ürünleri fakültelerinde ve çoğunlukla larva yemi üretimi ve deniz ve yüzey sularındaki ötrofikasyonu izlenmesi alanlarında gerçekleşmektedir. Ayrıca Ege Üniversitesi Biyo mühendislik Bölümü tarafından gıda ve etken madde üretimine yönelik fotobiyoreaktör tasarımı çalışmaları da mevcuttur. Başta Ege Üniversitesi olmak üzere bazı üniversitelerimizin çalışmaları sonucu Türkiye'de mikroalgal biyokütle üretimi başlamış durumdadır; ancak enerji üretimine odaklanmış yeterli sayıda çalışma bulunmamaktadır.

BİYODİZEL ÜRETİMİ
1. Biyokütlenin Elde Edilmesi
Açık sistemler olan çeşitli havuzlar ve çeşitli kapalı sistem fotobiyoreaktör tasarımları üzerine çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Açık havuzlu sistemlerin düşük maliyetleri nedeniyle daha çok ilgi çekmesine karşın kapalı sistemlerin yavaş büyüyen alglerin sistemi kontamine etmelerini önleyerek daha iyi bir kontrol sağladığı ayrıca daha iyi kütle transferi ve düşük su gereksinimi ile çok daha yüksek yoğunluklu biyokütle elde edildiği bildirilmiştir.
2. Kurutma İşlemi
Alglerden yağ ayırma işlemi öncesi gerçekleştirilen biyokütlenin kurutulması işlemi belki de en fazla enerji gerektiren ve bu yüzden en pahalı olan işlemdir. Sadece kurutma işlemi biyodizel üretimi için gerekli olan toplam enerjinin %84’üne tekabül eder.Mikroalglerden biyodizel üretiminin ekonomik olabilmesi için öncelikle kurutmadan kaynaklanan bu maliyetin düşürülmesi gerekmektedir.

3.Uygun Çözücü ile Yağın Ayrıştırılması
Alg kütlesinden hegzan veya benzeri bir çözücü aracılığıyla yağın ayrıştırılması biyokütlenin kurutulması işlemini takip eder. Literatürde, genellikle çözücü ve alg kütlesi arasında 1:1 hacimsel oran olduğu ve ayrışma verimliliğinin %70’e kadar vardığı bildirilmektedir. 

4.Transesterifikasyon
Mikroalglerden biyodizel üretim sürecinin son basamağı transest erifikasyon (biyodizele dönüştürme) işlemidir. Alkoliz olarak da adlandırılabilen transesterifikasyon, trigliseridlerin viskozitesini azaltmak amacıyla uygulanan bir işlemdir. Transesterifikasyon reaksiyonunda yağ, monohidrik bir alkolle (etanol, metanol), katalizör (asidik, bazik  katalizörler ile enzimler) varlığında ana ürün olarak yağ asidi esterleri ve gliserin vererek esterleşir. Ayrıca esterleşme reaksiyonunda yan ürün olarak di- ve monogliseridler, reaktan fazlası ve serbest yağ asitleri oluşur.

5. Dinlendirme (Çöktürerek Ayırma) İşlemi
Reaksiyon tamamlandıktan sonra iki ana ürün ortaya çıkar biyodizel ve gliserin.Biyodizel ve ham gliserinin birbirinden ayrışması için 6-10 saat civarında dinlendirme işlemine tabii tutulması gerekmektedir. Kullanılan biyodizel üretim proseslerine göre dinlendirme işlemi, daha uzun veya daha kısa sürede tamamlanabilir. Dinlendirme yapılan hazneden alta çöken ham gliserin kolayca çekilebilir.
6. Alkol Bertarafı ve Nötralizasyon
Gliserin ve biyodizel fazları ayrıldıktan sonra, her iki ürün içerisinde de metanol kalmıştır. Biyodizel içerisindeki alkolün uzaklaştırılması için vakum evaporasyon işlemi uygulanmalıdır.
7. Yıkama ve Kurutma
Gliserinden ayrıldıktan sonra biyodizel içerisinde kalan katalizör, sabun, gliseridler ve safsızlıkları uzaklaştırmak amacıyla yıkama işlemine tabii tutulur. Yıkama işleminde günümüzde iki yöntem kullanılmaktadır: Sulu yıkama ve kuru yıkama.
Sulu yıkama: saf veya yumuşak su ile
Kuru yıkama: magnesol ile yapılmaktadır.
Kurutma yapılan (sulu yıkama ) veya yapılmayan (kuru yıkama) biyodizel filitre edilerek kullanıma hazır hale getirilir. Nihai biyodizel uygun koşullardaki depolama tanklarında muhafaza edilir.
SONUÇ
Bütün dünyada olduğu gibi Türkiye’de de enerji açığı yaşam standartlarının artması ve artan sanayileşme neticesinde giderek büyümektedir. Ayrıca hızlı bir şekilde atmosferde artmakta olan karbondioksitin yarattığı küresel ısınma gelecekte çevre ve insan sağlığı açısından korkulacak durumların ortaya çıkmasına sebep olacak boyuttadır. Bu yüzden fotosentezle elde edilebilecek bir enerji kaynağı, karbon-nötr ve yenilenebilir olması dolayısı ile, fevkalade dikkat çekicidir. Alglerden geniş çapta enerji üretimi ancak bu prosesin ekonomik açıdan petrol bazlı dizel ile rekabet edebilecek seviyeye getirilmesiyle mümkün olacaktır. Bu sebeple mikroalglerin evsel atık su ve baca gazı kullanılarak üretilmesiyle ilgili yapılacak bilimsel çalışmaların artmasının proses maliyetlerinin en aza indirgenmesi konusunda çözüm olacağı ve ancak entegre üretim tesisleriyle algal biyodizel üretiminin mümkün kılınacağı öngörülmektedir

MİKROALG NEDİR?
MİKROALG NEDİR?
Mikroalgler (su yosunları) fotosentez yapabilen fakat gelişmiş bitki türlerine benzemeyen suda ve karada zor koşullarda yaşayabilen basit canlılardır. Çok küçük su bitkileridir. Bitkilerden ayrılan en belirgin özelliği klorofil-c taşıyıp sentez ürünlerini nişasta formunda depolamazlar. Bünyelerinde yağ depolarlar. Özellikle biyo dizel üretiminde mikro alg bünyesindeki yağ organik kökenli ve çevre dostu bir yakıt olarak kullanılabilir.
Algler dünyada en hızlı büyüyen bitkilerdir.Gerek doğal ortamda gerekse laboratuvar koşullarında kültürü yapılan alglerin ekonomideki önemi büyüktür. Bu önem alglerin çok çeşitli alanlarda kullanılmasından ileri gelir.

MİKROALG ÜRETİM SİSTEMLERİ
Ticari mikroalg üretiminin başarısı birçok etmene dayanmaktadır; bunlardan biri büyük çaplı alg kültür sistemlerinde az harcamayla verimli ürün elde etme yolunun geliştirilmesidir.
Dış mekânlarda mikroalg üretim sistemleri, doğal gölet, havuzlar ve tanklar (konteynırlar) olmak üzeredir. Bununla birlikte tübüler fotobiyoreaktörler ve düz- levha fotobiyoreaktörleri de mikroalg üretiminde yeni tasarımları oluşturmaktadır.
İç mekânlardaki mikroalg üretim sistemleri, iç mekânlarda küçük ölçekli torbalarda mikroalg üretim sistemleri, kapalı ortam koşullarındaki büyük ölçekli “Big Bag” sistemler, tübüler fotobiyoreaktörler, düz-levha fotobiyoreaktörleri olarak bilinmektedir .
İlginiz için TEŞEKKÜRLER!
Tez Danışmanım Değerli Hocam

Prof. Dr. Nilsun DEMİR
'e
ve diğer emeği geçen , desteğini esirgemeyen herkese TEŞEKKÜR EDERİM.

KAYNAKÇA
http://tr.scribd.com/doc/133239182/M%C4%MİKROALGLERDEN-BİYODİZEL-URETİMİ-WORD
http://www.biyosistemmuhendisligi.net/ulkemizde-biyodizelin-yeri-ve-durumu
http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/alglerden-biyodizel-uretimi/8663#ad-image-0
http://www.bilgiustam.com/biyodizel-nedir-uretimi-nasil-yapilir
http://www.albiyobir.org.tr/biyodizel.htm
http://algalbiyodizel.blogspot.com.tr/2011/07/enerji-kaynag-olarak-mikroalgler.html
Full transcript