petrolde alternatiflik

Petrol Dar Boğazına Alternatif: Biodizel

Bir sabah kalktınız canınız çekti ve patates kızarttınız kendinize. Üstünüzü değiştirip evden çıkarken hatırladınız ki otomobilinizin deposu boş. Mutfağa gidiyorsunuz ve biraz önce yediğiniz patates için kullandığınız yağ ile daha önceden bir kenarda biriktirdiklerinizi birleştiriyorsunuz, içine biraz etanol katarak iyice karıştırıyorsunuz ve aracınızın deposuna koyuyorsunuz hepsi bu. Yaklaşık 10 yıldır dünyanın birçok ülkesinde insanlar artık dizel araçlarda bitkisel yağlarla esterleştirilmiş biomotorin kullanıyorlar çünkü hayatımızın vazgeçilmez enerji kaynağı olarak görülen petrolün saltanatı sona eriyor. Biodizel de bilim dünyasının yok olan enerji kaynaklarının yerine sunduğu yeni alternatiflerden bir tanesi.

Günümüzde kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil kökenli, birincil enerji kaynakları yanı sıra, yeni-yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji teknolojisinde değerlendirilmesi konusuna artan bir ilgiye ve uygulama yoğunluğu gösterilmektedir. Yeni-yenilenebilir enerji kaynakları içinde en büyük teknik potansiyele “Biokütle” sahiptir. Ana bileşenleri karbonhidrat bileşikleri olan bitkisel ve hayvansal kökenli tüm maddeler "Biokütle Enerji Kaynağı", bu kaynaklardan üretilen enerji ise "Biokütle Enerjisi" olarak tanımlanmaktadır. Bitkisel biokütle, yeşil bitkilerin güneş enerjisini fotosentez yoluyla doğrudan kimyasal enerjiye dönüştürerek depolanması sonucu oluşmaktadır. Fotosentez ile enerji içeriği yaklaşık olarak 3.10 21 J/yıl olan organik madde oluşmaktadır. Bu değer dünya enerji tüketiminin 10 katı enerjiye karşılık gelmektedir. Odun (enerji ormanları, çeşitli ağaçlar), yağlı tohum bitkileri (kolza, ayçiçek, soya v.b), karbonhidrat bitkileri (patates, buğday, mısır, pancar, enginar, v.b.), elyaf bitkileri (keten, kenaf, kenevir, sorgum, miskantus, v.b.), protein bitkileri (bezelye, fasulye, buğday v.b.), bitkisel artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk, v.b.), hayvansal atıklar ile şehirsel ve endüstriyel atıklar biokütle enerji teknolojileri kapsamında değerlendirilmekte ve mevcut yakıtlara alternatif çok sayıda katı, sıvı ve gaz yakıtlarına ulaşılmaktadır. Biokütle kökenli, en önemli Diesel motoru alternatif yakıtı biomotorindir. Biomotorin ( Biodiezel), biodizel, Dizel-Bi, Yeşil Dizel adları ile de bilinmektedir.

Bitkisel yağlardan transesterifikasyon reaksiyonu (bir esterin bir alkolle asit ortamında tepkimesidir. sonuçta o alkolün esteri oluşur )[alkiliz] ile biomotorin elde edilmektedir. 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 monogliseritler, reaktan fazlası ve serbest yağ asitleri oluşur. Biomotorin üretiminde bitkisel yağ olarak kolza, ayçiçek, soya ve kullanılmış kızartma yağları, alkol olarak metanol, katalizör olarak alkali katalizörler (sodyum veya potasyum hidroksit) tercih edilmektedir. Hayvansal yağlar da biomotorin üretiminde kullanılabilir. Üretim teknolojisinde zorluk bulunmamaktadır. Üretimdeki en önemli nokta biomotorinin saflık derecesidir. Bu nedenle rafine edilme aşaması önem kazanmaktadır. Biomotorin
%99 değeri üzerinde saf üretilmelidir.

Dizel motorlarda yakıt olarak kullanılan ve yenilenebilir biyolojik maddelerden türetilen yakıtlar biodizel olarak adlandırılır . Hayvansal yağlar ile soya fasulyesi, mısır ve ayçiçeği gibi bitkisel ürünlerin yağlarından biodizel yakıt üretiminde faydalanılır. Biodizel saf olarak kullanılabileceği gibi petrolden elde edilen dizel yakıtla karıştırılarak da kullanılabilir. Sebze yağlarının yakıt olarak kullanılabileceğini ilk olarak 1900'lü yılların başında Rudolph DIESEL yer fıstığı yağıyla dizel motoru çalıştırarak göstermiştir. Fakat petrol hazır bir sektör olduğu için yaygınlaşması ancak bazı özel olaylar sonucu ve kısıtlı olmuştur. İkinci Dünya Savaşı, 1970'lerdeki petrol darboğazı ve yeni dönemde çevre bilincinin artması yeni enerji kaynaklarına ilgiyi artırmıştır. Biodizel ismi ilk olarak 1992 yılında Amerika Ulusal SoyDizel Geliştirme Kuruluşu tarafından telaffuz edildi. Kimyasal olarak yenilenebilir yağ kaynağından türetilen uzun zincirli yağlı asitlerin mono alkol esterleri olarak tanımlanır. Yani biyolojik kaynaklardan elde edilen ester tabanlı bir tür oksijenli yakıttır ve sıkıştırmalı (dizel) motorlarda kullanılabilir. Mazotla belli oranlarda karıştırılarak kullanılabilir. Bu oran; ekonomi, gaz emisyonu, yanma özelliği gibi birçok faktöre bağlıdır ve %20'lik karışım kullanılır. Bakterilerle ayrışabilen, zehirsiz, sülfürsüz ve hoş kokuludur. Bitkisel yağların metil veya etil esteridir. Bu konuda araştırma ve üretim yapan ülkelerin favori ürünü soya fasulyesidir. Elde edilen bitkisel veya biyolojik yağlar alkolle (genelde metanol) karıştırılır ve sodyum hidroksitle tepkime hızlandırılır. Kimyasal reaksiyon sonunda bir ester ve gliserin oluşur. Ester yakıt olurken gliserin de değerli bir ürün olarak birçok sektörde kullanılır. Biodizel verim olarak mazota yakın ve motor performans olarak eşdeğerdir. Biodizelin diğer yakıt türlerine göre avantajlarına gelince;

Çevre dostu

Yenilenebilir hammaddelerden elde edilebilen,

Atık bitkisel ve hayvansal yağlardan üretilebilen,

Anti-toksik etkili olan,

Biyolojik olarak hızlı ve kolay bozunabilen,

Kanse***en madde ve kükürt içermeyen,

Yüksek alevlenme noktası ile kolay depolanabilir, taşınabilir ve kullanılabilen,

Yağlayıcılık özelliği mükemmel olan,

Motor ömrünü uzatan,

Motor karakteristik değerlerinde iyileşme sağlayan,

Kara ve deniz taşımacılığında kullanılabilen,

Isıtma sistemleri ve jeneratörlerde kullanıma uygun,

Stratejik özelliklere sahip,

Mevcut Diesel motorlarında hiçbir tasarım değişikliği gerektirmeden kullanılabilen,

Ticari başarıyı yakalamış bir yeşil yakıttır.



AB ülkelerinde klasik dizel yakıt içerisine %2 oranında karıştırılıyor. 2005 yılında %5.75, 2010 yılında %10, 2020 yılında %20 oranları hedeflenmiştir. Çevreye çok daha az zarar verirken, sürekli yenilenen kaynaklardan elde edilmesi en büyük avantajı.

Aynı zamanda elde edilmesi gereken bitkisel üretimden sağlanma zorunluluğu, alternatif ürün konusunda sıkıntı çeken kırsal kesimde yasayan, hayatını tarımdan kazanan insanlara ciddi bir alternatif olabilir. Almanya ve Belçika'da başlı başına bir yakıt olarak, karıştırılmadan satılmaktadır. Dizel yakıtlardan biraz daha pahalı olmakla beraber, kalorisi daha yüksek olduğundan dolayı her hacim birim başına daha fazla yol katedilebilir ki bu da işin maddiyatını düşünenleri ikna etmekte.

Biodizel üretim işleminin yan ürünü olarak çıkan gliserin de diğer alanlarda kullanılmak için ayrılır. yenilenebilir kaynaklardan üretilmesi ve atık madde emisyonlarının fosil motorine göre daha düşük olması nedeniyle gelecekte benzine oldukça iyi bir alternatif olacağı düşünülmektedir. Günümüzde Avrupa ülkelerinin bir kısmında benzincilerde biodizel satılmakta ve dizel araçlar herhangi bir motor modifikasyonuna gerek duymadan bu yakıtı kullanabilmektedir.

Tüm olumlu yanlarına rağmen biodizelin viskozitesinin yeterli olmadığı için
özellikle yakıt donanımında tıkanma ve bir takım sorunlara sebebiyet verebilmektedir. Dizel motorların en problemli yanlarından birinin yakıt donanımları olduğu düşünülecek olduğunda biodizelin daha da iyileştirilmesi veya katkı maddeleriyle desteklenmesi zaruret haline gelmektedir.

Ancak biodizelin en temel ve düşündürücü olan problemi çok büyük miktarlarda bitkisel yağın bu yakıtın üretimine yöneltilmesi gerekliliğidir. Fiyatı, yetiştirme zahmeti ve hızı, içerdiği değerlendirilebilir yağ miktarı bakımından bu işe en uygun bitki olan kolza bitkisinden tüm fosil yakıtların yerine geçecek şekilde dizel üretimine geçilmesi durumunda, sadece Almanya'nın yakıt ihtiyacını karşılamak için bile bütün Avrupa'nın baştan başa kolza tarlalarıyla dolması gerekecektir. Biodizel petrol kaynaklı dizellerle sorunsuz karıştırılabildiği için yapılacak en mantıklı iş satılan dizel yakıtlara üretilen miktar kadar bitkisel kaynaklı ürün eklemek olacaktır.

Biodizel Türkiye'de mevcut olanaklarla uygulamaya alınabilecek en önemli alternatif yakıt seçeneklerinden biridir. Ülkemizde kara taşımacılığının önemli bölümünde ve deniz taşımacılığında Dizel motorlu taşıtlar kullanılmaktadır. Ayrıca endüstride jeneratörler için önemli miktarda motorin kullanılmaktadır. Petrol tüketimimizin ancak %15'i yerli üretimle sağlanabilmektedir. Petrol ürünleri tüketimi içinde ise, en büyük pay %34 değeri ile motorine aittir. Biodizel kullanımı ile petrol tüketiminde ve egzoz gazı kirliliğinde azalma gerçekleşecektir. Biodizel üretmek ve kullanmak için Türkiye yeterli ve uygun alt yapıya sahiptir. Türkiye'de kolza ( kanola) , ayçiçek, soya, aspir gibi yağlı tohum bitkilerinin enerji amaçlı tarımı mümkündür. Hükümetin aldığı son tasarruf önlemleri kapsamında tarımda sadece kanola ve soya ekimine destek verilme kararı alınmıştır. Bu durum, çiftçiye bir yön vermektedir. Kanola ve soya ekimi ek bir bedelle desteklenmektedir. Kışı ılıman geçen bölgelerimizde kanola ikinci ürün olarak da ekilebilir. Tarımı sorunsuz ve maliyeti buğday ve ayçiçeğinden az olan kanola, Türk çiftçisi için önemli bir kurtarıcı olacaktır. GAP Bölgesi'nde 10 milyon dekar alanda sulu tarım olanağı vardır; bölgede pamuk yanı sıra dönüşümlü olarak kanola ve/veya soya ekimi olumlu olacaktır. Çok genel bir hesaplama ile, GAP Bölgesi'nde kanola ve/veya soya ekimi ve biodizel üretimi ile yılda 1.5 milyon ton biodizel üretilebileceği söylenebilir. Enerji amaçlı tarımın, Türkiye tarım politikası içinde yer alması, çiftçinin yönlendirilmesi yararlı olacaktır.