PowerPoint Sunusu

Biyoethanol
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.
 Biyoetanol berrak, renksiz ve karakteristik bir
kokuya sahip bir sıvıdır.
 Yüksek oktanlı bir yakıttır (113) olup kaynama
noktası 78,5°C, donma noktası -114,1°C dir.
Biyoetanol 20 °C de 0,789 gr/ml yoğunluğa sahiptir.
 İçten yanmalı motorlara herhangi bir modifikasyona
ihtiyaç duyulmadan %10 miktarında harmanlanarak
kullanılabilir.
• E-10(%10 Biyoetanol+ %90 Benzin) ve
• E-85(%85 Biyoetanol+ %15 Benzin)'dir.
Biyoetanol Benzin İle Harmanlandığında;
Biyoetanol yakıtlarda oktan artırmak amacı ile
kullanılan benzen, metil tersiyer bütil eter
(MTBE) gibi kanserojen maddelerin çevreci
alternatifidir.
Biyoetanol benzin ile harmanlanma oranına
göre 2-3 puanlık bir oktan artışı sağlayarak
motorun performansını yükseltir.
Biyoetanol donmayı engeller, motorun daha
serin ve enjektörlerin daha temiz kalmasını
sağlar.
Biyoetanolün Elde Edilebildiği Hammadde Kaynakları
• Şeker Pancarı
• Şeker Kamışı
• Mısır
• Tatlı Sorgum
• Patates
• Buğday
• Tarımsal Atıklar
• Odunsular
Metanol
Etanol
Benzin
(87 oktan)
E85
CH3OH
C2H5OH
C4-C12 Zinciri
*
38C, 12H, 50O
52C, 13H, 35O
85-88C, 12-15H
57C, 13H, 30O
Oktan (R+M)/2
100
98-100
86-94
96
Alt Isı Değeri
(Btu/lb)
Galon Eşdeğeri
8,570
11,500
18,000-19,000
12,500
1,8
1,5
1
1,4
%55
%70
---
%72
1,8 kat büyük
1,5 kat büyük
1
1,4 kat büyük
4,6
2,3
8-15
6-12
Özellik
Kimyasal Formül
Ana Maddeler
(% ağırlık)
Benzine Göre Galon Başına
Yapılan mil
Üretim İçin Bağıl Tank
Boyutu
Reid Buhar Basıncı (psi)
Tutuşma Noktası:
Havadaki Yakıt (%)
Sıcaklık (oF)
Özgül Ağırlık
(60-65oF)
7-36
800
3-19
850
1-8
495
*
*
0,796
0,794
0,72-0,78
0,78
Soğukta Çalışma
Zayıf
Zayıf
İyi
İyi
%4 güç artışı
%5 güç artışı
Standart
%3-5 güç artışı
6,45
9
14,7
10
Araç Gücü
Teorik Hava/Yakıt oranı
(ağırlık)
Biyoetanolün Üretimi
Nişastanın önce şekere, daha sonra da
şekerin doğrudan fermente edilmesiyle
biyoetanole dönüştürülmesi ile sağlanır.
Biyoetanol Üretim Aşamaları
1-Hazırlama
 Biyoetanol üretimi için kullanılacak olan nişasta kaynağı
(buğday, mısır, şeker pancarı vb.) değirmenden
geçirilerek öğütülür ve enzim yardımı ile hücresel yapısı
parçalanır.
 Nişastanın ortaya çıkması ve biyoetanol üretimi için
daha iyi bir verim elde edilmesi sağlanır. Ortaya çıkan
bu nişasta bir başka enzim yardımı ile şekere çevrilir.
 Parçalanmış nişasta kaynağı, enzim ve sudan oluşmuş
bir bulamaç halindeki sıvı, içine maya konularak bir
sonraki işlem olan fermantasyon ünitesine aktarılır.
2-Fermantasyon
 Fermantasyon sürecinde eklenen maya bulamaçta
bulunan şeker moleküllerini biyoetanol
moleküllerine çevirir. Bu işlem 60 – 80 saat arası
sürer.
 Mayanın yüksek verimle çalışması için gereken
koşullar bu süre boyunca denetlenir.
Fermantasyon sonunda bulamacın içinde %10-12
arası biyoetanol elde edilmesi hedeflenir.
 Ayrıca fermantasyon süresince açığa çıkan
karbondioksit de ayrılmış olur.
3-Distilasyon
 Fermantasyon sonucu elde edilen bulamaç distile
edilerek içindeki biyoetanol ayrıştırılır.
 Bu ayrıştırma işlemi distilasyon kulelerinde sıvının
ısıtılması ile sağlanır. Distilasyon sonucu %95-96
oranında biyoetanol, fermantasyondan gelen
bulamaçtan ayrıştırılmış olur.
 Ayrıştırılan bu biyoetanol içindeki su, moleküler
elek teknolojisi yardımı ile süzülerek biyoetanolün
saflığını %99,80-99,95'e kadar yükseltilir.
Biyoetanolün Kullanım Alanları Ulaştırma Sektörü
• Benzin ile karıştırılarak
• Dizel motorlarda katkı maddesi olarak
• Son teknolojik araçlarda (hibrid, yakıt hücreli)
• Tarım makinalarında
Kojenerasyon Ünitelerinde
• Fosil yakıtlı tesislerdeki NOx emisyonlarının azaltılması
• CO2 ticareti için
• Buhar enjeksiyonlu gaz türbinlerinde
• Kombine çevrimli güç santrallerinde
• Dizel güç jeneratörlerinde
• Küçük kojenerasyon (veya soğutma) stirling sistemleri
• Suyun tuzluluğunun giderilmesinde (1 ton etanolle
600- 100 m 3 su tuzdan ayrıştırılabiliyor)
Küçük Ev Aletlerinde
• Fırınlarda
• Aydınlatmada
• Isıtma ve soğutma aygıtlarında
• Besinlerin saklanmasında (soğutma)
Kimyasal Ürün Sektörü
• Etilen üretiminde
• Hidrojen üretimi
• Glikol eterler
• Etil akrilat
• Asetik asit
• Etil asetat
• Aset aldehit
• Etil eter
• Etil+klörür
Biyogaz
Organik bazlı atık/artıkların oksijensiz ortamda
(anaeorobik) fermantasyonu sonucu ortaya çıkan
 renksiz - kokusuz,
 havadan hafif,
 parlak mavi bir alevle yanan
bir gaz karışımdır.
Biyogaz Üretiminde Kullanılan Organik
Atık/Artık Hammaddeler
a) Hayvansal Atıklar
Sığır, at, koyun, tavuk gibi hayvanların dışkıları,
mezbahane atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi
sırasında ortaya çıkan atıklar özellikle kırsal kesimler
için önerilen biyogaz tesislerinde kullanılmaktadır.
b) Bitkisel Artıklar
İnce kıyılmış sap, saman, anız ve mısır artıkları, şeker
pancarı yaprakları ve çimen artıkları gibi bitkilerin
işlenmeyen kısımları ile bitkisel ürünlerin işlenmesi
sırasında ortaya çıkan artıklardır.
Organik İçerikli Şehir ve Endüstriyel Atıklar
 Kanalizasyon ve dip çamurları, kağıt, sanayi ve
gıda sanayi atıkları, çözünmüş organik madde
derişimi yüksek endüstriyel ve evsel atık sular
biyogaz üretiminde kullanılmaktadır.
 Bu atıklar Özellikle belediyeler ve büyük sanayi
tesisleri tarafından yüksek teknoloji kullanılarak
tesis edilen biyogaz üretim merkezlerinde
kullanılan atıklardır.
Çeşitli Kaynaklardan Elde Edilebilecek Biyogaz
Verimleri ve Biyogazdaki Metan Miktarları
KAYNAK
Sığır Gübresi
Kanatlı Gübresi
Domuz Gübresi
Buğday Samanı
Çavdar Samanı
Arpa Samanı
Mısır sapları ve
artıkları
Keten & Kenevir
Çimen
Sebze artıkları
Ziraat atıkları
Yerfıstığı kabuğu
Dökülmüş ağaç
yaprakları
Algler
Atık su çamuru
BİYOGAZ VERİMİ
(litre/kg)
90-310
310-620
340-550
200-300
200-300
290-310
METAN ORANI
(Hacim %'si)
65
60
65-70
50-60
59
59
380-460
59
360
280-550
330-360
310-430
365
59
70
Değişken
60-70
---
210-290
58
420-500
310-800
63
65-80
Biyogaz Üretim Prosesi
Biyogaz Üretiminde Kullanılan Sistemler
a) Kesikli (Batch) Fermantasyon
Tesisin fermantörü (üretim tankı) hayvansal ve/veya
bitkisel atıklar ile doldurulmakta ve alıkoyma bekletme süresi kadar bekletilerek biyogazın oluşumu
tamamlanmaktadır. Kullanılan organik maddeye ve
sistem sıcaklığına bağlı olarak bekleme süresi
değişmektedir. Bu süre sonunda tesisin fermantörü
(reaktörü) tamamen boşaltılmakta ve yeniden
doldurulmaktadır.
b) Beslemeli - Kesikli Fermantasyon
Burada fermantör başlangıçta belirli oranda
organik madde ile doldurulmakta ve geri kalan
hacim fermantasyon süresine bölünerek günlük
miktarlarla tamamlanmaktadır. Belirli
fermantasyon süresi sonunda fermantör tamamen
boşaltılarak yeniden doldurulmaktadır.
c) Sürekli Fermantasyon
Bu fermantasyon biçiminde fermantörden gaz
çıkışı başladığında günlük olarak besleme yapılır.
Sisteme aktarılan karışım kadar gazı alınmış çökelti
sistemden dışarıya alınır. Organik madde
fermantöre her gün belirli miktarlarda verilmekte,
alıkoyma süresi kadar bekletilmekte ve aynı
oranlarda fermente olmuş materyal günlük olarak
fermantörden alınmaktadır. Böylece günlük
beslemelerle sürekli biyogaz üretimi
sağlanmaktadır.
Mısırsilajıve ziraii atıkları
Anaerobik biyoreaktörler
Dağıtım sistemi:
merkezi pompa
istasyonunda tüm
bağlantılar
yapılmaktadır.
CPHU: (combined power and heating unit)
Biyogaz yakabilen jeneratör vasıtasıyla Elektrik ve
ısı üretilir. Isı değiştiriciler yardımıyla ısının fazlası
hem biyoreaktörde hem de Çevrede ihtiyaç duyulan
(sera, konut ve işyeri ısınması v.b.) karşılanmasında
kullanılabilir