ATIK BİTKİSEL YAĞLARIN ÇEVREYE VE İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ VE BİYODİZELİN ÖNEMİ SEMPOZYUMU 10 OCAK 2008 OTEL WOW İSTABUL

Transkript

1 ATIK BİTKİSEL YAĞLARIN ÇEVREYE VE İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ VE BİYODİZELİN ÖNEMİ SEMPOZYUMU 10 OCAK 2008 OTEL WOW İSTABUL Prof.Dr.Hüseyin ÖĞÜT Yrd.Doç.Dr.Hidayet OĞUZ SELÇUK ÜNİVERSİTESİ S.Ü. BİYAME 1

2 ATIK BİTKİSEL YAĞLAR ve SERA GAZI SALINIMI ORMANSIZLAŞMA :Ormanları yok edilmesi yada alanlarının azaltılması CO 2 emisyonun artmasına neden olur. TARIM :Bakterilerin organik maddeleri ayrıştırması sonucu CH 4 çıkışı olur. Ayrıca çeltik tarımı ve GÜBRELER NOx emisyonunu ortaya çıkartır. FOSİL YAKITLAR :Yanmanın doğal sonucu olarak CO 2 ortaya çıkar. ENDÜSTRİ :Çeşitli prosesler sonucu SF 6 (Yarı iletken üretimi) HFCs (soğutucular, parfüm v.b.aeresol) ve PFCs (alüminyum üretimi ) salınır. Sektör Pay (%) Ormansızlaşma 14 Tarım 13 Enerji 49 Endüstri 24 S.Ü. BİYAME 2

3 BİYOYAKITLAR ve KÜRESEL AKTÖRLER Biyoetanol çılgınlığı dünyada yeni bir açlık dalgasına yol açacak, Biyoetanol üretimi uluslar arası soykırımdır dır. Açılan her biyoyakıt tesisi, ülkemizin bağımsızlığına yapılan bir katkıdır. Yaklaşık net 8.5 milyar dolar servete sahip George Soros, Brezilya da etanol konusunda 900 milyon dolarlık spekülatif bir yatırıma girdiğini açıkladı. İnşaat halinde olan üç şeker ve etanol rafinerisi çalışmaya başladığı zaman 12 milyon ton şeker kamışı işleyerek yılda bir milyar litre etanol üretecek. (Kaynak:D.GÖKÇE,Akşam Gazetesi, ) S.Ü. BİYAME 3

4 DÜNYA NİÇİN N N BİYOYAKIT B KULLANIYOR? AB ABD BREZİLYA TÜRKİYE ENERJİ GÜVENLİĞİ? ÇEVRE? TARIM? Kaynak: ÖĞÜT,H., 2007 S.Ü. BİYAME 4 DÜŞÜK ORTA YÜKSEK

5 ENERJİ TARIMI Gıda Güvenliği nin riske edilmediği, Marjinal Tarımsal Alanlar ın değerlendirilebildiği, Sera Gazları içerisinde en önemli paya sahip olan CO 2 emisyonunu azaltmak için önemli bir seçenek olarak görülen, Biyoteknolojinin kullanıldığı ve Yaygınlaşmakta olan üretim tarzıdır. S.Ü. BİYAME 5

6 DÜNYA YAKIT ÜRETİMİ- (milyon ton) FOSİL YAKIT BİYO-YENİLENEBİLİR HAMMADDE PETROL BENZİN 1 237,0 MOTORİN 1 007,0 BİYOETANOL 36,0 Ş.KAMIŞI 1 292,0 MISIR 702,0 BUĞDAY 628, ,0 LPG 391,0 SOYA 214,0 KANOLA 47,0 J. YAKITI 92,0 BİYODİZEL 3,2 AYÇİÇEĞİ 31,0 PALM 8,0 CASTOR 1,4 BİYOYAKITLARIN PAYI ~ % 1 ATIK YAĞLARIN BİYODİZEL ÜRETİMİNDEKİ PAYI ~% 1 S.Ü. BİYAME 6 Kaynak:FAL

7 DÜNYA BİYOYAKIT ÜRETİMİ Ü R E T İ M (Milyar Litre) Dünya (Biyoetanol) AB (Biyoetanol) Brezilya (Biyoetanol) ABD (Biyoetanol) Dünya (Biyodizel) AB (Biyodizel) YIL (Kaynak: F.O.Licht, Ethanol and Biofuels Report, 2006) S.Ü. BİYAME 7

8 ÜLKELERİN BİYOYAKIT PROGRAMLARI S.Ü. BİYAME 8 Kaynak:FAL

9 TÜRKİYE DE BİYOYAKITLAR Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Türkiye nin; Biyokütle potansiyeli 15 milyon ton, Kullanılan miktarı 6 milyon ton, Biyoyakıt üretimi için kullanılan miktarı 2 milyon ton, Üretim kapasiteleri ise yıllık; Biyodizel için 1,5 milyon ton, Biyoetanol için 3 milyon ton ve Biyogaz üretim potansiyelini de 1,5-2 milyon ton olarak belirtmektedir. S.Ü. BİYAME 9

10 BİYOYAKITLARDA TKİNLİK : Kaynak yeterliliği KONOMİ : Rekabet gücü TİK : Gıda güvenliğine etki KOLOJİ : Üretim süreçlerinin çevreye etkisi Kaynak: ÖĞÜT, H., 2007 S.Ü. BİYAME 10

11 1E.ETKİNLİK DÜNYA HUBUBAT VE YAĞLI TOHUM ÜRETİMİ M i l y a r TOPLAM BİYOYAKIT ÜRETİMİ (ABD, AB 25 ve ÇİN) BİYOYAKIT KULLANIMI (%) Kaynak:FAPRI % T o n Yıl Not: Hububat:Mısır, Arpa,Buğday, Çeltik ve Sorgum Y.Tohum:Soya, Kanola ve Ayçiçeği S.Ü. BİYAME 11

12 2E.EKONOMİ HAMMADDE ve MALİYETE ETKİSİ (%) BİYOETANOL BİYODİZEL KANOLA > SOYA> PALM > ATIK YAĞ HAMMADDE (%) 62,5 84,0 S.Ü. BİYAME 12

13 BİYOYAKITLAR ve İSTİHDAM BİYOYAKITLAR TARIM YAKIT ÜRETİMİ ve TESİS KURULMASI ALANLARINDA İSTİHDAM SAĞLAMAKTADIR. ABD İÇİN YILLIK 67 TON, AB İÇİN 50 TON ve BREZİLYA İÇİN 7 TON BİYOETANOL ÜRETİMİ 1 KİŞİYE İSTİHDAM SAĞLAMAKTADIR. TÜRKİYENİN BİYOETANOL KAPASİTESİ ENERJİ BAKANLIĞI VERİLERİNE YILLIK 3 MİLYON TON OLDUĞUNA GÖRE TON DEĞERİ DİKKATE ALINARAK /10 50 HESABIYLA SADECE BİYOETANOL ÜRETİM SEKTÖRÜNDE KİŞİLİK İSTİHDAM İMKANI VARDIR. S.Ü. BİYAME 13

14 3E.ETİK Beyaz adamın iştahı ve hırsı bir gün dünyayı yiyip bitirecek Kızılderili Reisi GELENEKSEL KAYNAKLAR Mısır, Buğday, Şeker Pancarı ve Kamışı, Melas Kanola, Soya ve Ayçiçeği ALTERNATİF KAYNAKLAR Switch Grass (Dallı darı) Miscantus, Kavak ATIK BİTKİSEL YAĞ, Aspir, Hardal ve Yosun S.Ü. BİYAME 14

15 4E.EKOLOJİ ENERJİ ENERJİ ÇIKTISI / ENERJİ GİRDİSİ BİYOETANOL (MISIR) BİYOETANOL (SELÜLOZ) BİYODİZEL (SOYA) BİYODİZEL (ATIK BİTKİSEL YAĞ) 1,25 5,44 1,93 7,10 S.Ü. BİYAME 15

16 4E.EKOLOJİ BİYOYAKITLAR VE SERA GAZLARINDA AZALIŞ SERA GAZI AZALIŞ MİKTARI (kg.co2/ha) MISIR SOYA B.KÜTLE B.KÜTLE B.KÜTLE B.ETANOL B.DİZEL ELEKTRİK B.ETANOL S.YAKIT MISIR SOYA ETANOLÜ ATIK YAĞ Kaynak: Stephen Polasky, University of Minnesota S.Ü. BİYAME 16

17 CO2 EMİSYONU g/km MOTORİN ATIK YAĞ KAYNAK:KEMP, H.W.,2006 BİYODİZEL K.YAĞI S.Ü. BİYAME 17

18 CO EMİSYONU S.Ü. BİYAME 18

19 S.Ü. BİYAME 19

20 HC EMİSYONU S.Ü. BİYAME 20

21 DEĞERLENDİRME Hammadde kaynakları yeterlimidir? İYİ BİR PLANLAMAYLA ATIK BİTKİSEL YAĞ Fosil yakıtlarla fiyat açısından rekabet edebilir mi? ATIK BİTKİSEL YAĞ KULLANMAK ve GEÇİŞ SÜRECİ İÇİN SAĞLANACAK DESTEKLE EVET EVET Gıda güvenliğini tehlikeye düşürmeden üretim mümkün mü? ENERJİ TARIMI ve ATIK BİTKİSEL YAĞ ile EVET Sera Gazları azaltılabilir mi? KAPALI KARBON ÇEVRİMİ NEDENİYLE S.Ü. BİYAME 21 EVET

22 ENGELLER Biyoyakıtların gelişimini engelleyen iki ana faktör vardır. Bunlar; Hammadde yetersizliği ve Maliyet yüksekliği dir. S.Ü. BİYAME 22

23 HAMMADDE SORUNU AŞILABİLİRMİ? ATIK YAĞLAR hammadde sorununu aşmada ciddi bir seçenektir. S.Ü. BİYAME 23

24 ATIK YAĞ POTANSİYELİMİZ ve TARIMSAL ÜRETİM Türkiye de yılda toplam 1.5 Milyon ton bitkisel yağ tüketilmekte ancak bunun bin tonu geri kazanılabilir niteliktedir. Bunun kanola olarak karşılığı tonluk bir yağlı tohuma karşılık geliyor. Bu üretim için gerekli alan yaklaşık ha. S.Ü. BİYAME 24

25 EVSEL ATIK YAĞDAN BİYODİZEL ÜRETİMİ Yağ tutucu imal eden yerli bir firmadan temin edilen bir yağ tutucu Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi bünyesinde bulunan öğrenci kantininin lavabo altına bağlanmış ve gönderilen yağların tutulması sağlanmıştır. Burada biriken yağlar alınarak biyodizel üretilmiş ve üretilen biyodizelin yakıt özellikleri incelenmiştir. S.Ü. BİYAME 25

26 ATIK YAĞIN İŞLENMESİ Atık yağdan biyodizel üretiminin en önemli aşaması olan Saflaştırma işi iyi yapıldığı takdirde Atık Yağdan standartlara uygun biyodizel üretmek mümkündür. ELLE BOŞALTMA OTOMATİK BOŞALTMA S.Ü. BİYAME 26

27 SAFLAŞTIRMA YEMEK ARTIKLARININ AYRILMASI S.Ü. BİYAME SUYUN UZAKLAŞTIRILMASI 27

28 YAĞ AYIRICILAR Bu yönetmelikte yağ tutucular önemli bir yer tutmaktadır. Yağ tutucuların küçük (ev) ve büyük ölçekli olanları vardır. S.Ü. BİYAME 28

29 Yağ tutucular, atık sulardaki yağın fiziksel yöntemler ile giderilmesi amacıyla imal edilen yağ ayırma birimidir. Fiziksel özelliğinden dolayı (suya göre yoğunluğu az olduğundan) yağın ünitenin yüzeyinde toplanması sağlanır. Yağlı su, yağ tutucu tankı içinden geçirilir. Akış sırasında, yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha küçük olan yağ zerrecikleri yağ tutucunun yüzeyine doğru yükselir. Çalışmada yerli bir firmadan temin edilen küçük ölçekli bir yağ tutucu Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi öğrenci kantinindeki lavaboya bağlanmıştır. S.Ü. BİYAME 29

30 AYIRICININ LAVOBAYA BAĞLANMASI Yağ tutucu önce öngörüldüğü şekilde suyla doldurularak teraziye alınmış ve gönderilen yağların tutulması sağlanmıştır. YAĞ ÇIKIŞI Yağ tutucudan atık suyun geçirilmesi sırasındaki hız, ünitenin boyutları belirlenirken esas alınacak temel ölçüt olmaktadır. SU ÇIKIŞI S.Ü. BİYAME 30

31 YAĞ AYIRMA İŞLEMİ Haznenin boyutları, yağ tutucu çıkışına kadar, atık su içindeki yağın, yüzeyde toplanmasını sağlayacak şekilde ayarlanmıştır. Ünite üzerine toplanan yağ, ayarlanabilir bir vana vasıtasıyla sistemden alınmaktadır. S.Ü. BİYAME 31

32 ATIK YAĞIN TEMİN ŞEKLİ Çalışmada Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi öğrenci Kantininde kullanılan kızartma yağı, vinterize ayçiçek yağı olup, ayrı ayrı pişirme kaplarında patates ve köfte kızartma işlemleri 5 er defa yapıldıktan sonra yağ değiştirme yapılmaktadır. Patates kızartmalarında patates yağı emdiği için her kızartma işlemi başlangıcında yeni yağ ilave edilmektedir. 5 kez kızartma yapıldıktan sonra, ortalama patates kızartılan kaptan 1,5 litre ve köfte kızartılan kaptan 1,5 litre olmak üzere toplam 3 litre atık yağ lavaboda mevcut olan bir süzgeçten geçirilerek yağ ayırma kabına gönderilmiştir. Toplam 12 litre atık yağ, yağ ayırıcıya gönderilmiştir. Atık yağ gönderildikten yaklaşık 12 saat sonra yağ ayırıcının yağ alma kısmından atık yağ alınmıştır. S.Ü. BİYAME 32

33 BİYODİZEL ÜRETİMİ Biyodizel Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesinde bulunan ve DPT 2004/7 nolu proje kapsamında kurulmuş bulunan laboratuvarda Transesterifkasyon yöntemiyle üretilmiş ve ürün özellikleri yine aynı laboratuvarda belirlenmiştir. S.Ü. BİYAME 33

34 ATIK YAĞ BİYODİZELİ ATIK YAĞ BİYODİZEL STANDART Yoğunluk 15 ºC de (kg/m3) 923,2 890, Kinematik Viskozite (mm2/s) 40 ºC de ph Bulutlanma Noktası (ºC) Akma Noktası (ºC) Donma Noktası (ºC) Bakır Şerit Korozyonu Parlama Noktası (ºC) Soğuk Filtre Tıkama Noktası (SFTN-CFPP) (ºC) Su Muhtevası (mg/kg) 37, ,55 5,8 6 2,5-6,5-9,5 1a ,60 3,50-5, Sınıf 1 En az ve İyot Sayısı - 100,73 En Çok 120 S.Ü. BİYAME 34 Isıl Değer (MJ/kg) 38,771 39,

35 SONUÇ Evsel atık k bitkisel yağlar ların n biyodizele yönlendirilmesi y çevre ve halk sağlığı açısından önemli bir adımd mdır. Bitkisel yağ açığı olan ülkemizde biyodizelin yaygınla nlaşması açısından BİTKİSEL ATIK YAĞLAR LAR önemli bir seçenektir. enektir. İyi bir organizasyonla toplanıp, p, saflaştırma işlemi i iyi yapıld ldığı takdirde 17 milyon haneden Evsel Atık Bitkisel Yağlar lar dan da standartlara uygun biyodizel üretmek mümkm mkündür. S.Ü. BİYAME 35

36 BİYOYAKITLAR UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ KONYA ÇUMRA APASARAY KÖYÜ BİYODİZEL DEMOSTRASYONU - 21 Mart

37 KAYNAKLAR Karakaya,E.,ve Özçağ,M., 2003,Türkiye Açısından Kyoto Protokolünün Değerlendirilmesi ve Ayrıştırma (Decomposition) Yöntemi İle CO2 Emisyonu Belirleyicilerin Analizi, VII.ODTÜ Ekonomi Konferansı, Ankara Öztürk, M., 2004, Atık Bitkisel Yağlar ve Çevre, Biyoyakıtlar Sempozyumu, TÜBİTAK, Ankara Öztürk, M.,2005, Bitkisel Atık Yağlar ve Biyodizel Üretimi, Biyoyakıtlar Çalıştayı TÜBİTAK, MAM, Ankara Soruşbay,C., 2005, Ulaştırma Sektöründen Kaynaklanan Sera Gazları Çevre ile Uyumlu Ulaştırma Alternatifleri İklim Değişikliğinin Türkiye ye ve Sanayiye Etkileri Toplantısı, Çevre ve Orman Bakanlığı TOBB, 22 Kasım 2005, Ankara Öğüt H., ve Oğuz H., 2006, Üçüncü Milenyumun Yakıtı; Biyodizel, Nobel Yayınları, Ankara Harte J., 2006, Global Climate Change: Why The Skeptics Are Wrong,University of California,Berkeley Kemp, H.W.,2006, Biodiesel Basics and Beyond, USA Okandan,E.,2006, CO2 Emisyonu ve Kurtulma Seçenekleri: Jeolojik Formasyonlarda Depolanması, İklim Değişikliği Sözleşmesi Çerçevesinde Enerji Sektörü Konferansı, Ankara Tilman D.,, 2007 The Next Generation of Biofuels:Greenhouse-Neutral Biofuels from High Diversity Low-Inputrairie Ecosystems, University of Minnesota, USA Öğüt H., Oğuz H.,Mengeş,H., ve Eryılmaz, H., 2007, Yağ Tutuculardan Elde Edilen Yağlardan Biyodizel Eldesi ve Kalitesi,TBMM,Enerji Güvenliği, Enerji Tarımı ve Küresel Isınma Açısından Biyoyakıtlar Sempozyumu, Ankara Öğüt,H., 2007,Biyoyakıtlar ve Enerji Tarımı, TBMM, Tarım ve Köyişleri Komisyonu Brifing, 29 Kasım 2007, Ankara Türkay, S., 2007, Kullanılmış Kızartma Yağlarının En Akılcı Değerlendirme Yöntemi: Biyodizel Üretimi, Biyoyakıt Dünyası Dergisi, Ankara