MühendislikOtomotivYenilenebilir Enerji

Biyodizel Nedir ? Üretimi ve Kullanım Alanları

0
biyodizel
biyodizel

Biyodizel Nedir ?

Kenevir, Hindistan cevizi, kanola, soya, ayçiçeği, evsel veya hayvansal yağların, metanol ve etanol gibi alkol türleriyle bir katalizör yardımıyla reaksiyonu sonucu elde edilen  ürüne biyodizel denir. Biyo dizel kelimesinde “Biyo” kelimesi yakıtın biyolojik ve yenilenebilir olduğunu dizel kelimesi de dizel motorlarda kullanılan yakıtı ifade eder.

Biyodizel, sadece saf olarak kullanılmaz. Dizel yakıtlara karıştırılarak da kullanılabilir. Günlük hayattan bildiğimiz B5,B20,B50 ve B100 gibi ifadeler dizel ve biyo dizel yakıtlarının karışım oranlarına göre belirlenmiştir. Bunlar;

B5 : %5 biyo dizel , %95 dizel yakıt.

B20: %20 biyo dizel, %80 dizel yakıt.

B50: %50 biyo dizel, %50 dizel yakıt.

B100: %100 biyo dizel içeren yakıt.

Biyodizel döngüsü
Biyodizel döngüsü

Biyodizel Tarihçe

Bitkisel kaynaklı yağların yakıt olarak kullanılabileceği fikri ilk olarak 1900’lü yılların başlarında dizel motorunun mucidi Dr. Rudolf Diesel tarafından ortaya atılmıştır.

Dr. Diesel bitkisel kaynaklı bir yakıtın petrole bağlılığını ortadan kaldırıp, tarımsal kalkınmayı da arttıracağı düşüncesindeydi. Ancak döneminde petrol piyasasının çok aktif ve kusursuz olmasından dolayı bu fikir gerekli ilgiyi görmedi. Biyodizele olan ilgi İkinci Dünya Savaşı ve 1970’li yıllardaki petrol krizinde artmıştır. Gerek petrol krizlerinden dolayı gerekse de fosil yakıtların çevreye zararının farkına varan insanlık bu yakıtın değerini günümüzde ancak anlamıştır.

Biyodizel, yakıtının üretimi yenilenebilir enerji kaynaklarına yani biyokütleye dayandığı için tükenmez bir yakıttır. Kimyasal olarak dizel yakıtlara benzediğinden dizel motorlarda rahatlıkla kullanılabilir. Atık bitkisel ve hayvansal yağlardan elde edilen biyo dizel yakıtı yüksek alevlenme noktası sayesinde güvenle depolanıp taşınabilen taşınabilir. Ayrıca bu doğa dostu yakıt, yüksek oranda yağ içerdiğinden yakıt pompası ve enjeksiyon sisteminin ömrünü uzatır. Biyo dizel, mazotun kullanıldığı jeneratör ve ısıtma sistemlerinde de kullanılabilmektedir.

Üretim maliyeti yüksek olan biyoedizel belirli yöntemlerle daha ucuza imal edilebilir. Atık yağ kullanımı ve biyo dizel üretimi sonucu açığa çıkan gliserin ve küspe gibi yan ürünlerinde satılabilmesi nedeniyle biyodizelin üretim maliyetini düşürülebilmektedir.

Biyodizel Üretimi

Bitkisel ve hayvansal kaynaklı yağlardan dizel yakıtların üretilmesi için motorinle seyreltme, ısıyla parçalama, mikro emülsiyon ve esterleştirme gibi yöntemler vardır. Günümüzde de biyodizel üretimi için kullanılan en yaygın yöntem ise karşılıklı esterleşme yani transesterifikasyondur (alkoliz).

Biyodizel üretimi
Biyodizel üretimi

İlk önce bitki ve hayvan kaynaklı yağlar, bir katalizör ile etanol, metanol gibi alkollerle tepkimeye sokulur. Bu proseste önce alkol ve katalizör karıştırılır. Ardında da bu karışıma bitkisel veya hayvansal yağlar eklenerek sistem atmosfere kapatılır ve tepkime başlatılır. Bu işlemlerin sonucunda biyodizel elde edilir. Sistemin atmosfere kapalı olması alkol kaybının önlenmesi için çok önemlidir. Reaksiyon sonucu biyodizel ve gliserin açığa çıkar. Gliserinin yoğunluğunun biyodizelin yoğunluğundan oldukça yüksek olması nedeniyle bu iki madde yer çekimi farkından birbirlerinden ayrılır. Gliserin ise damıtılarak saflığı %99’a çıkartılır ve ilaç ve kozmetik sektöründe kullanılır.

Biyodizel Kullanım Alanları

Biyodizel, sadece dizel motorlarda değil farklı birçok alanda kullanılır. Bunlar;

  • Jeneratör ve kaloriferlerde yakıt olarak kullanılması
  • Yüksek yağ oranı nedeniyle motor veya diğer makine parçalarını yağlamada kullanılır.
  • Seralarda kullanılması
  • Madencilikte, çömlekçilik ve döküm gibi alanlarda kullanılabilir.
  • Kullanılan dizel yakıtı yerine kara ve deniz taşıtlarında, konut ve sanayide de belirli karışım oranlarıyla kullanılabilir.

Biyodizel Avantajları

  • Biyo dizel yakıtı petrol türevi yakıtların aksine yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.
  • Alev alma sıcaklığı dizel yakıtlara ( >110 °C) göre daha yüksek olduğundan bu yakıtın depolanması ve taşınması daha kolay ve güvenlidir.
  • Motor daha düşük bir vuruntuyla çalışır.
  • Petrol kaynaklı dizel yakıtların aksine çevreyi daha az kirletir.
  • Yağlarla ve diğer yakıtlarla verimli bir şekilde karıştırılabilir.
  • Yağ ısıtma sistemlerinde ve dizel motorlarda herhangi bir değişikliğe sebep olmadan kullanılabilir.
  • Diğer alternatif yakıtlara kıyasla biyo dizel yakıtı mevcut dizel yakıt pompalarıyla kullanılabilir.
  • Yapısındaki yağlar sebebiyle iyi bir yağlayıcı özelliğine sahip olması sebebiyle motorların ömrünü uzatır.

Biyodizel Dezavantajlar

  • Günümüzde biyo dizel standart dizel yakıtlardan 1.5 kat daha pahalıdır.
  • Üretimi için gerekli olan bitkisel yağların elde edilmesi için gübreleme,ekme ve toplama gibi işlemler için enerji ve zaman harcanması.
  • 1996 yılından önce üretilen bazı araçlarda kauçuk hortumlara zarar vermiştir. Ancak bu sorun da B20 yani %20 biyo dizel %80 dizel yakıt karışımı ile çözülmüştür.
  • Bu çevreci yakıt motorlardaki kiri temizlediği için yakıt filtresinin çok çabuk tıkanmasına ve daha sık değiştirilmesine sebep olur.
  • Biyodizel yakıt dağıtım sistemi altyapısının daha fazla geliştirilmesinin gerekliliği.

Biyodizelin saf halde kullanılması yukarıda belirttiğimiz sorunlara yol açmaktadır. Bu yüzden biyodizelin diğer yakıtlarla karıştırılıp katkı maddeleriyle de desteklendiği zaman dezavantajları azaltılabilir. En büyük sorunda biyodizelin üretimin çok fazla miktarda bitkisel yağa ihtiyaç duyulmasıdır.

Elektrikli araçlar giderek yaygınlaşıyor ve yakın tarihte de içten yanmalı motorların araçlarda kullanımı tarih olacak gibi duruyor. Ancak yine de biyodizel gibi çevre dostu alternatif yakıtlara şimdilik ihtiyacımız var.

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre, 1993 yılın ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadala başladı. 2014 yılının ilk döneminde erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun olmuştur. Mezuniyetten sonra ise 1.5 yıl solar enerji sektöründe faaliyet göstermiştir. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamlamıştır. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır.

Mühendisler için En iyi Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) Programları

Önceki Yazı

Dünyanın En Büyük Rüzgar Türbini İnşa Ediliyor

Sonraki Yazı

Bunları da beğenebilirsiniz

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bu konuda daha fazla Mühendislik