Alternatif Yakıt Olarak Araçlarda Biyoetanolün Kullanılması Süleyman ŞİMŞEK 1 Bülent ÖZDALYAN 2 Erhan ÖZTÜRK 3 Hatice ŞİMŞEK 4

Transkript

1 Alternatif Yakıt Olarak Araçlarda Biyoetanolün Kullanılması Süleyman ŞİMŞEK 1 Bülent ÖZDALYAN 2 Erhan ÖZTÜRK 3 Hatice ŞİMŞEK 4 1 İstanbul Aydın Üniversitesi, Anadolu BİL Meslek Yüksekokulu, Otomotiv Teknolojisi Bölümü, suleymansimsek@aydin.edu.tr 2 Muş Alparslan Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği ozdalyan@gmail.com 3 İstanbul Aydın Üniversitesi, Anadolu BİL Meslek Yüksekokulu, Otomotiv Teknolojisi Bölümü, erhanozturk@aydin.edu.tr 4 Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, hsimsek@nku.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, alternatif yakıtlardan biri olan aynı zamanda yenilenebilir enerji kaynağı olan biyoetanolün, fosil yakıtlarla kıyaslandığında hem çevresel, hem de ekonomik olarak sağladığı avantajlara ve dezavantajlara yer verilmiştir. Dünyanın önde gelen ülkeleri, alternatif enerji kaynakları üzerinde çok ciddi çalışmalar yapmışlardır. Biyoetaol açısından ABD ve Brezilya dünya üretiminin yaklaşık %86 sını yapmaktadır. Biyoetanol üretimi gerçekleştirmek için, Türkiye toprakları, şeker kamışı, mısır ve buğday bakımından oldukça elverişlidir. Dinlenmeye bırakılan toprakların işlenmesiyle, ciddi bir oranda, ülkemizin biyoetanol ihtiyacı karşılanabilecektir. Benzinli motorlarda kullanımı incelendiğinde en verimli oran %10 biyoetanolün olduğu E10 dur. Yapılan deneysel çalışmalar ile benzinin içine %10 luk bir etanol katıldığında karbonmonoksit, karbondioksit ve azotoksit emisyonlarında azalma, motorun tork ve gücünde ise artma meydana geldiği görülmüştür. Maliyet olarak incelendiğinde, benzine göre litre fiyatları yaklaşık 1.5 TL daha ucuza gelmektedir. Bu, ülkenin dışa olan petrol bağımlılığını bir nebze olsun azaltacaktır. Sonuç olarak biyoetanolun üretilmesi ile ülke tarımı hareketlenip, yeni iş alanları açma ve işsizlik oranını düşürmesi söz konusu olacaktır. Anahtar kelimeler: Alternatif yakıtlar, biyoetanol, etanol, biyokütle. Use of Bioethanol in Vehicles as Alternative Fuel ABSTRACT In this study, bioethanol, one of the alternative fuels, which is a renewable energy source, has advantages and disadvantages both environmental and economical in comparison with fossil fuels. The leading countries of the world have done very serious work on alternative energy sources. In terms of bioethanol, the US and Brazil account for about 86% of world production. For producing bioethanol, the territory of Turkey, sugar cane, corn and wheat is quite favorable terms. With the processing of the lands left to rest, in a serious way, the bioethanol requirement of our country can be met. When investigated for use in petrol engines, the most efficient ratio is E10, which is 10% bioethanol was found. Experimental studies show that when 10% ethanol is added into the gasoline, the emissions of carbon monoxide, carbon dioxide and nitrous oxide decrease and the engine increases in torque and power. When analyzed in terms of cost, liter prices per petrol are about 1.5 TL cheaper. This will reduce the country's petroleum dependency to a certain extent. As a result, bioethanol production will stimulate agriculture in the country, opening new business areas and lowering the unemployment rate. Key words: Alternative fuels, bioethanol, ethanol, biomass. 1. GİRİŞ Atmosferde bulunan ve yeryüzünü saran karbondioksit (CO2), metan (CH4), azot oksit (N2O), kloroflorokarbon (CFC), ozon(o3) ve karbonmonoksit (CO) gibi gazlar sera etkisi yaparak yeryüzünün olması gerektiği sıcaklıkta kalmasını sağlamaktadır. Ancak bu gazların atmosferde giderek artmasının sonucu olarak insan, hayvan ve bitkilerin yaşamını tehdit eden boyutlara sebebiyet veren küresel ısınma meydana gelmektedir ve gerekli tedbirlerin alınmaması sonucunda yılın sonunda tarım arazilerinin ve hatta yaşanacak bir dünyanın olmaması beklenmektedir (AKIN, 2006). 815

2 17 Mayıs 2014 tarihli Resmi gazetede yayımlanan Sera gazı emisyonlarının takibi hakkındaki yönetmelikte, karbondioksit (CO2), metan (CH4), diazot oksit (N2O), hidroflorokarbonlar (HFC ler), perflorokarbonlar (PFC ler), sülfür hegzaflorid (SF6) sera gazları şeklinde belirtilmektedir. Sera gazları içerisinde payı en yüksek olanı ise %82 ile CO2 dir. Atmosfere yükselen CO2 nin %80-85 i fosil yakıtlardan (kömür, doğalgaz, petrol ürünleri vb.), %20-25 i ise canlıların solunumundan ve mikroskobik canlıların organik maddeleri ayrıştırmasından kaynaklanır (Öz, 2017). Dünyada enerji faaliyetleriyle alakalı CO2 emisyonlarının takribi %25 inin taşımacılık kaynaklı olduğu düşünülmektedir (Anonymous, 2002). Bu nedenle küresel ısınmayı önlemek için öncelikle taşımacılıkta oluşan CO2 nin tamamen giderilemese bile en aza indirgenmesi hedeflenmelidir. CO2 nin atmosferdeki oranı dünyanın oluşumundan sanayi devrimine kadar yani milyonlarca yılda değişmemiş; ama sanayi devriminden sonra fosil yakıtların kullanılmaya başlanması ile % 31 oranında artmıştır. (Akın, 2006) Sanayi devriminden sonra dünyada ki ulaşımın büyük bir kısmı toplu taşıma ve kişisel araçlar tarafından sağlanmaya başlanmıştır. Bu araçların çalışabilmesi için üretilen motorlar içten yanmalı motorlar olup, yakıt olarak benzin ve motorin kullanmaktadırlar. Benzin ve dizel araçlarda son yıllarda alternatif yakıt olarak sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ve sıkıştırılmış doğalgaz (CNG) kullanılmaya başlanmıştır. Ancak benzin, motorin, LPG ve CNG gibi yakıt türleri fosil yakıt türü olup, CO2 nin atmosferde gereğinden fazla artmasına sebebiyet vermektedir ve bu da istenilen bir durum değildir(çelik ve Balki, 2013). Türkiye nin gelişmekte olan bir ülke olduğu düşünüldüğünde enerji ihtiyacının sadece %24 lük kısmını karşılayabildiği %76 lık kısmını ise ithal etmek zorunda kalması da yakıt olarak alternatif çözümler aranmasına sebebiyet vermiştir. (Petrolleri, 2017) Fosil yakıtların yerine dünya da yaygın olarak kullanılan yakıt türü biyoetanoldür. Biyoetanolün alternatif yakıtlar arasında bu kadar yaygın olarak kullanılmasının sebebi ise yapımının %95 inden fazlasının tarımsal ürünlerden elde edilmesidir (Roehr, 2001). Biyoetanolün kullanımı genellikle, ziraatla uğraşan ve geniş arazileri olan ülkelerde rastlanmaktadır. Amerika Birleşik Devletler (ABD) dünya üzerinde birçok petrol kuyusuna sahip olmasına rağmen, ziraatın yoğun olduğu eyaletlerde yaygın olarak biyoetanol kullanılmaktadır. Yeraltı kaynakları açısından fosil yakıt fakiri olan ama tarım arazisi olarak geniş topraklara sahip olan Brezilya uzun yıllardır şeker kamışından üretilmiş biyoetanolü taşıtlarda yakıt olarak kullanmaktadır. Avrupa Birliği ne üye olan ülkelerde ise durum çok farklı değildir. EU Biofules Directive de alınan kararlara göre kademeli olarak yakıtlara biyoetanol katılmasına karar verilmiştir. Bu sayede enerji ihtiyacının bir kısmını yenilenebilir kaynaklardan elde etmeyi hedeflemişlerdir. Türkiye karasal büyüklüğü 769 milyon 632 bin dekar olan bir ülkedir. Karasal büyüklüğünün %31,1 ini tarım alanları oluşturmaktadır. 239 milyon 430 bin 535 dekar olan Türkiye nin tarım alanlarının yaklaşık % 66 sında tahıl ve diğer süs bitkileri yetiştiriyor. Bu alanların da yaklaşık %26 sı nadasa bırakılmaktadır (TÜİK, 2015). Bu kadar tarım alanlarının olmasına ve EPDK nın ilgili kararları gereğince benzine 2014 ten itibaren en az %2, motorine ise 2016 dan itibaren en az %3 biyoetanol katılması gerektiği halde Türkiye de Konya Şeker in Çumra Şeker Entegre Tesisi bünyesinde şeker üretimi ardından geride kalan atık maddeleri değerlendirmek amacıyla kurulan biyoetanol üretim tesisi haricinde herhangi bir tarım ürününden üretim yapılamamaktadır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMA Çalışmanın ana materyalini, daha önceden hazırlanmış olan analizler, raporlar, tezler, makaleler, istatistikler ve web sayfalarından elde edilen verilerden yararlanılmıştır. Bahsettiğimiz bu çalışmalarda ki hesaplamalar, veriler, tablolar ve grafikler karşılaştırılarak yorumlanmıştır. 2.1 Özellikler Kimyevi olarak biyoetanol veya etanol aynı moleküldür. İki farklı terim olarak isimlendirilmesinin temel nedeni imal edilme yöntemlerinin farklı olmasıdır. Biyoetanol, biyolojik kaynaklardan mayalanma ile elde edilirken, etanol fosil ürünlerden elde edilir (Balki, 2014; Turav, 1965). Etanol, C2H5OH, renksiz, yüksek derecede yanıcı, su ve benzin ile homojene yakın bir derecede karışılabilen bir yakıttır (Şimşek ve Özdalyan, 2018; Demirbaş, 2008; Sümer, 1999.). Biyoetanol son yıllarda daha çok telaffuz edilip, insanlardan tarafından bilinmeye başlasa da, imal edilme tarihi 1800 lü yıllara dayanmaktadır. Henry Ford ve Nicholas Otto tarafından bulunan içten yanmalı motorlar etanol ile çalışmaktaydı (Solomon, 2007). Etanol, yakıtın oktan sayısını yükseltme ve çevresel faktörler bakımından kurşunun yerini almıştır (Çelik ve Çolak, 2008; Thomas and Kwong, 2001). Oktan sayısının yüksek bir değere sahip oluşu vuruntu meydana gelmeden sıkıştırma oranının arttırılmasına müsaade etmektedir. Etanol-benzin ve metanol-benzin karışımlarının oktan sayısına elverişli bir motor kullanıldığında ısıl verim artacaktır (Çelik, 2008; Çelik, 2011; Eyidoğan ve ark., 2011). Biyoetanolün oktan sayısı 113, kaynama noktası 78,50C, donma noktası -1140C, 20 0C ki yoğunluğu 0,789 gr/ml dir. İçten yanmalı motorlarda onda bir oranında karıştırılarak herhangi bir modifikasyona gerek kalmadan kullanılabilir. Bu oran biyoetanolün en sık kullanılan halidir (Anonim a, 2017). 816

3 Tablo 1. Biyoetanolün özellikleri (Anonim a, 2017) Özellik Metanol Etanol Benzin (87 Oktan) Kimyasal CH 3OH C 2H 5OH C 4-C 12 Formülü Ana Madde(% ağırlık) Oktan (R+M)/2 Alt Isı Değeri (Btu/Ib) Galon Eşdeğeri Benzine Göre Galon Başına Yapılan Mil Üretim İçin Bağıl Tank Boyutu Reid Buhar Basıncı (psi) Tutuşma Noktası: Havadaki Yakıt (%) Sıcaklık (ºF) Özgül Ağırlığı (60-65ºF) Soğukta Çalışma Araç Gücü Teorik Hava / Yakıt Oranı (ağırlık) 38C, 12H, 50D 52C, 13H, 35D Zinciri 85-88C, 12-15H E85 * 57C, 13H, 30D ,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, * * 0,796 0,794 0,72-0,78 0,78 Zayıf Zayıf İyi İyi Güçte %4 artış Güçte%5 artış Standart Güçte %3-5 artış 6, ,7 10 * Hidrokarbon oranının tipi ve yüzdesine bağlı. Tahıllardan imal edilen biyoetanolün ulaşım alanında kullanımı Şekil-1 de belirtildiği üzere teorik olarak karbon, yüksüz bir süreçten geçtiği varsayılır ve bu durumun çevreye pozitif yönde katkı sağladığı kabul edilir. Ancak biyoetanol üretilirken, tahılları yetiştirmek için kullanılan gübre ve enerji kaynaklı çevresel salınımlar hesaplandığında, tamamıyla karbonun yüksüz olmadığı anlaşılmaktadır (Qiu et al, 2010). Şekil 1. Tarım ürünlerinden biyoetanol üretiminin karbon döngüsü (Melikoğlu, 2010) 2.2 Biyoetanol Yapımı Nişastanın ilk olarak şekere, ardından şekerin fermente edilerek biyoetanole dönüştürülmesiyle elde edilmektedir. Bu alternatif yakıtın hammaddesi şeker pancarı, mısır, buğday ve odunsular gibi şeker, nişasta ya da selüloz özlü tarımsal ürünlerin fermantasyonu ile elde edilmekte ve benzinle belirli oranlarda karıştırılarak kullanılmaktadır (Sayin ve Balki, 2015; Anonim, 2017). Farklı ürünlerden biyoetanolün imal edilişi Şekil 2 de gösterilmiştir. Bitkiler ve tahıllar güneş enerjisini dönüşüm yaparak kimyasal enerjiye çevirirler ve içlerinde bu şekilde saklayarak depolarlar (Leegood, 2004). Şekil 1. Biyoetanolün yapım aşamaları (Anonim, 2017) Dünyadaki etanol üretiminde en çok kullanılan ürün şeker pancarıdır. Şeker sanayii, şeker yapımı için zirai madde olarak şeker pancarını kullanmaktadır. Ortaya çıkan yan ürünler, hayvancılık, alkol ve maya sektörlerine mühim bir üretim kaynağıdır. Yan ürün olarak, şeker fabrikalarında melas ve yaş pancar posası üretilmektedir (Şeker Kurumu, 2015). İşlenen pancar miktarına göre melasın üretim miktarı farklılaşmaktadır. Türkiye de 2014 te 711 ton melas üretilmiştir (Şeker Kurumu, 2014). 817

4 Melas (%50 şeker içeren); hayvan yemi olarak, fermantasyon hammaddesi olarak etil alkol üretiminde, içilebilir kalitede direkt damıtılan içkilerde ya da ilaç üretiminde kullanılabilmektedir (Şimşek, 2017; Şeker Kurumu, 2014; Sayin ve arkadaşları, 1984). 2.3 Dünyada Biyoetanol Günümüzde fosil yakıtlarin alternatif olarak biyoyakıtların kullanımı hızla artmaktadır. Bunların içinde en çok tercih edilen yakıt biyoetanoldür. Biyoetanolün %95 i tarımsal ürenlerden elde edilmektedir (Bayrakcı, 2009). Biyoetanol üretimi; 2000 li yılların başlarından itibaren hızlı bir gelişim göstermiştir ve biyoyakıt piyasasının %85 inden fazlasını oluşturmaktadır (ISO, 2014). Grafik 1'de görüldüğü gibi 2000 li yıllara kadar dünyada üretilen toplam etonol miktari yılık 5000 milyon galonken, 2000 yılından 2006 yılına kadar geçen 6 yıllık dönemde %100 lük bir artış görülmüştür. Bu oran 2012 yılına kadar geçen sürüçte yaklaşık %200 artarak piyasadaki yerini sağlamlaştırmıştır. ABD, Brezilya ve Çin biyoetanol üretiminde önde gelen üç ülkedir. Bu ülkelerin arasından ABD ve Brezilya dünyada ki biyoetanolün yaklaşık %86 sını üretmektedir. Amerika da 2011 yılında 53 milyar litre üretim gerçekleşmiş ve halen günümüzde bir miktar artarak devam etmektedir. Brezilya da ise 2011 yılında 20 milyar litre olan üretim hızla yükselmektedir (ISO 2014). ABD enerji departmanlığı, 2012 yılında etanolün benzinle rekabet edebilecek hale gelmesi amacıyla yaklaşık bir milyar dolar AR-GE bütçesi ayırmıştır. Tam olarak bu hedefe ulaşılamasa da, biyoetanol için 2017 yılı hedefleri belirlenmiştir. Bu hedefler: Biyoyakıt kullanımını 35 milyar galona yükseltmek Benzin tüketimini %20 oranında azaltmak %25 katkılı (E25) benzine geçiş yapmak (Ar, 2017) ülkelerinde de biyoyakıt kullanım zorunluluğu bulunmaktadır. Günümüzde asgari kullanım miktarı %2 dir ve bu değerin 2020 yılında %10 a ve 2030 lara gelindiğinde ise %25 e yükselmesi tahmin edilmektedir (Demirbaş, 2008; İrgin ve Aydın, 2017.). AB ülkeleri incelendiğinde, güneş kolektörleri, ısı pompaları, rüzgar gücü, jeotermal güç, su kaynakları ve biyoyakıtlar yenilenebilir enerji kaynakları şeklinde kullanılmaktadır. Başta Avusturya ve Almanya da devlet desteği sağlanarak yapılan uygulama sayılarını hızla arttırmaktadırlar. Bu sayede Almanya ve Avusturya biyoyakıt konusunda fazlasıyla ileri düzeye gelmiş haldedir (Erdin ve ark, 2002). Tablo 2. Biyoetanol üretimi yapan başlıca ülkeler (Anonim a, 2017) Bazı Ülkelerin Biyoetanol Üretimi (Milyar Litre) i. A.B.D 41 ii. Brezilya 26 iii. Fransa 0,9 iv. Almanya 0,8 v. Çin 2,1 vi. Avusturya 0,1 vii. Kanada 1,1 vii. İspanya 0,4 ix. Tayland 0,4 x. İngiltere 0,2 xi. Kolombiya 0,3 xii. İtalya 0,1 xiii. Belçika 0,2 xiv. Hindistan 0,1 TOPLAM 73,6 Avrupa Birliği nde biyoyakıt üretimi incelendiğinde günlük varil olarak ilk sırada Almanya yer almaktadır. Daha sonra Fransa, İspanya ve İtalya bu sıralamayı takip etmektedir. Tablo 2'de dünyada önde gelen biyoetanol üretimi yapan ülkeler yer almaktadır. Buradan da görüldüğü gibi Avrupa ve diğer dünya ülkeleri, Amerika ve Brezilya nın çok gerisinde kalmaktadır. Grafik 1. Dünyadaki Etanol üretimi (Anonymous, 2017) 2.4 Avrupa da Biyoetanol Dünyanın birçok yerinde, taşıtlarda biyoetanolün kullanılması zorunluluk haline getirilmiştir. Bu oranı ülkelerin ürettikleri miktarlara göre değişkenlik göstermektedir (Bayrakçı, 2009). Avrupa Birliği Grafik 2. AB Ülkelerinde ki Biyoyakıt Üretimi (Anonymous, 2017). 818

5 AB ülkelerinde biyoyakıt üretimi hızla artmaktadır. Grafik 2'de bu artışı net bir şekilde görebiliyoruz. Son 10 yılda üretim miktarı yaklaşık 9-10 kat artmıştır. Biyoetanol ile birlikte tarım sektöründe yeni iş kaynakları doğmuş, enerji çiftçisi diye isimlendirilen yeni bir iş kolu, yeni yatırımcılar ve piyasaya yeni aktörler girmiştir. İsveç biyoetanolü en fazla kullanan Avrupa Birliği üyesi ülkedir. Çoğunlukla %15 (E15) biyoetanollü yakıt kullanılmaktadır. İsveç devlet adamlarının halkın dikkatini çekmesiyle birlikte, İsveç in otomobil üreticisi Saab %15 biyoetanollü yakıt ile çalışan otomobil üretmeye başlamıştır (Anonymous, 2014). Ancak son yıllarda, özellikle 2014 yılından sonra, biyoyakıt sektörü bir miktar duraklama dönemine girdiği söylenebilmektedir. Grafik 3 incelediğinde AB ülkelerinin etanol tüketiminin son 3 yılda düşey konuma geçtiği, yani azalmaya başladığı görülmektedir. Milyar Litre 5,6 5,4 5,2 5 4,8 4,6 4,4 4,2 4 4,36 5,25 5,41 5,52 5,36 5,45 5, Yıllar 5,19 Tablo 3. Türkiye de biyoetanol üretimi yapan fabrikalar ve yıllık kapasiteleri (Anonim b, 2017) Üretim Yapan Firma Üretim Yeri Kapasite (Milyon litre/yıl) Tarkim A.Ş Bursa 44 Tezkim A.Ş. Adana 22 Konya Şeker A.Ş. Konya 84 Bu imal yerlerinin dışında, Türkiye Şeker Fabrikası'na bağlı Eskişehir, Turhal, Malatya ve Erzurum işletmelerinde etanol üretimi yapmak mümkündür. Toplamda 200 milyon litre biyoetanol üretimi yapılabilmektedir. Türkiye Petrolleri verilerine göre 2017 yılında biyoetanol üretimi %10 artış göstermiştir. Bu üretim miktarı yıllık 5,8 milyar litre benzin tüketen ülkemizin yaklaşık 2,8'ine karşılık gelmektedir (Anonim, 2017). Yürürlükte olan mevzuat gereği (1 Ocak 2013 Tarihli Bakanlar Kurulu Kararı) benzine ilk etapta % 2 sonraki yıllarda %3-5 oranında biyoetanol katılması gerekmektedir. Bu durum Türkiye'de ki biyoetanol üretiminin arttılması gerektiğini göstermektedir. Tablo 4 de T.C. Tütün ve Alkol Piyasası Düzenleme Kurumu (TAPDK) 2017 yılının ilk dokuz ayına ait verilerinde bu durum açık olarak ortaya çıkmaktadır. Tablo 4. Türkiye de 2017 yılında üretilen biyoetanol miktarı (TAPDK, 2017) Grafik 3. AB ülkelerinin etanol tüketiminin (Anonymous c, 2017) Ürün Adı Miktar (litre ma) 2.5 Türkiye de Biyoetanol Ülkemizde enerji tarımı yapılması ve biyoetanol üretilmesi ile birlikte petrole bağımlılık ve sera gazı salınımı azalacaktır. Yapılan araştırmalar sonucunda buğday hasadının %4'lük ve %7'lik kısımları kullanılarak biyoetanol katkılı E5 ve E10 kodlu benzin üretimi karşılanabilecektir (Anonim c, 2017). Ülkemizde 2010 yılında, patates, şeker pancarı ve buğday ekimiyle yılda 5,8 milyar litre biyoetanol üretilebileceği belirtilmektedir (Mehmet Melikoğlu, 2010). Yapılan araştırmada, 2015 sonu itibariyle, Türkiye deki biyoetanol üretiminin yıllık 150 milyon litre düzeyinde olduğu tespit edilmiştir. Bu üretimin üretici şirketler arasındaki dağılımını tablo -3 de görebiliriz. Toplam Üretim Toplam Satış Toplam İhracat Denatüre Edilmemiş Etil Alkol (Dökme) Yakıt Biyoetanolü (Dökme) Sanayi Tipi Etil Alkol 2,492,323 (Dökme) Sanayi Tipi Etil Alkol (Ambalajlı) Yakıt Biyoetanolü (Dökme) 30, Türkiye de Biyoetanol Canan (2017) e göre biyoetanolün birim maliyeti bulunurken üretim tesisine ait sabit maliyetler, değişken maliyetler ve üretim sürecinde elde edilen yan ürünler (karbondioksit, sıvı organik gübre) dikkate alınmıştır. Biyoetanol tesislerinin sabit maliyetlerini; tesis amortismanları, borç faizleri, personel ve yönetim maliyetleri ve vergileri içermektedir. Değişken maliyetler 819

6 ise hammadde, enzim, maya, kimyasal, denatürant, tamir ve bakım, taşıma, su, elektrik vb. giderlerden meydana getirmektedir. Tablo 5. Hammaddenin dönüşüm miktarları ve maliyetleri (Canan, 2017) Hammadde Şeker Pancarı Melası Hammadde miktarı (kg) Etanol Miktarı (lt) Maliyeti (lt/tl) ,50 Mısır ,81 Buğday ,95 Hammaddelerden elde edilen etanol miktarlarını ve maliyetlerini Tablo 4 ten incelediğimizde en uygun hammaddenin şeker pancarı melası olduğu görülmektedir. Bu ürün şeker yapımı sırasında ki bir yan üründür. Yapım aşamasında, maliyet açısından %51 lik kısım hammadde gideri olarak hesaplanmıştır. Bu oran Mısır için %44, buğday için %48 dir (Hofstrand, 2017). Bu maliyet hesaplamasına %18 KDV ve %5 kar payı eklenirse şeker pancarı melasının fiyatı 3.1 tl, mısırın fiyatı 3.48 tl ve buğdayın fiyatı 3.65 tl ye mal olmaktadır. Tabi maliyet hesabına piyasa durumuna göre elastikiyet farkı da eklenip daha gerçekçi bir maliyet hesabı yapılabilir. 2.7 Türkiye de Biyoetanol İçten yanmalı motorlarda fosil yakıtların yerine veya belirli oranlarda karıştırılarak kullanıbilecek en çok öne çıkan seçeneklerden biridir biyoetanol. Yapılan deneylerin bir çoğunda %5, %10,%20 etanol karıştırılarak yapılmıştır. İfade edilirken benzine ilave edilme miktarlarına göre E5-E10-E20 şeklinde ifade edilmektedirler. Türköz (2012) yaptığı deneylerde, E5, E10, E30 ve E85 oranlarını kullanmış ve kurşunsuz benzine yapılan eklemeler neticesinde, motorun yakıt kullanımının, örkünün ve gücünün arttığını buna karşılık egzoz değerlerinde düşüşler olduğunu göstermiştir (Türköz, 2012). Erenoral (2014) yaptığı çalışmada, tek silindirli bir motora E10 kullanarak, tam gaz konumunda deneyler yapmıştır. Yaptığı incelemelerde oksijen, karbonmonoksit, karbondioksit ve azotoksit emisyonlarını incelemiş, karbonmonoksit ve karbondioksit oranlarında azalma, azotoksit miktarında ise çok az miktarda artma olduğunu tespit etmiştir (Erenoral, 2014). Çolak (2006) çalışmasında, tek silindirli, dört zamanlı, buji ateşlemeli, sıkıştırma oranı değiştirilebilen bir araştırma motoru kullanmıştır. Bu deneylerde en iyi sonucu 10/1 sıkıştırma oranı vermiştir. Bu oranda etanol benzine göre %25 güç artışı göstermiş, bunun yanında karbonmonoksit, karbondioksit ve azotoksit gazlarında çiddi azalmalar olduğu, hidrokarbon oranında ise artış olduğu saptanmıştır (Çolak, 2008). İmrağ (2006) çalışmasında ise buji ateşlemeli bir motorda E5, E10, E20 etanol içeren karışım kullanmış, en verimli olan karışımın E10 olduğu sonucuna varmıştır. Bu oranda motor gücü ve momentinde artış olduğunu, aynı zmanda karbonmonoksit ve hidrokarbon oranlarında azalma olduğunu belirtmiştir (İmrağ, 2006). 3. SONUÇ ve ÖNERİLER Biyoetanol yapımında kullanılan birçok tahıl ürünü bulunmakla birlikte Türkiye için bu ürünlerden buğday, mısır ve şeker pancarı başı çekmektedir. Belirlenecek bir politika ile bu ürünlerden bir tanesi seçilip, onun üzerinden yatırım ve teşvikler yapılırsa daha verimli olacaktır. Tarımda yapılacak değişikliklerle, örneğin ÖTV ve KDV den muaf olunması gibi ayrıcalıklarla ekilmeyen yaklaşık 1,9 milyon hektar arazi kullanılarak üretilen biyoetanol miktarı arttırılmalıdır. Bu sayede yeni bir istihdam alanı açılacak ve ülkede ki işsizlik miktarı azalacaktır. Yapılan çalışmaların çok büyük bir kısmında en uygun oran %10 biyoetanol katkılı yakıt olarak görülmektedir. Biyoetanol kullanılması bütün firmalarca kanunen %10 oranında karışım yapma zorunlulu getirilmelidir. Sektörel bazda meydana gelecek arz-talep etkisinden dolayı kullanıcıya maliyeti bir miktar arttırsa da fosil yakıtlardan daha ekonomik olacağı kesindir. Bu doğrultuda fosil yakıtlarla aynı fiyata gelse dahi, kazanç sağlayan ülkenin insanı olduğu ve para ülke içinde kaldığı için zamanla cari açığın kapanmasına yardımcı olacaktır. KAYNAKLAR AKIN, G. (2006). Küresel ısınma,nedenleri ve sonuçları. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Co. İRGİN, A.; AYDIN, M.; ÇELİK, M.B. Tek Silindirli Bir Dizel Jeneratörde Dizel LPG Çift Yakıtının Performans ve Emisyonlara Etkisi, International Conference on Energy Systems Engineering, (ICESE 17), Anonim, a. (2017, 11 19). T.C. Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı Resmi Sitesi. T.C. Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı: adresinden alındı 820

7 Anonim, b. (2017, 12 10). Türkiye de Biyoetanol Üretimi. Linkedin: adresinden alındı Anonymous, a. (2002). Achieving Sustainable Mobility Worldwide, International Energy Agency. Bus Systems for the Future. Paris: International Energy Agency. Anonymous, c. (2017, 11 20). World Fuel Ethanol Production, f adresinden alındı. Anonymous, c. (2017, 12 8). European Renewable Ethanol. European Renewable Ethanol: adresinden alındı. AR, F. (2017, 12 10). Dünya da ve Türkiye'de Biyoetanol Sektörü. Dünya da ve Türkiye'de Biyoetanol Sektörü: adresinden alındı. BALKI, M.K.; SAYIN, C.; ÇANAKÇI, M. The effect of different alcohol fuels on the performance, emission and combustion characteristics of a gasoline engine. Fuel 2014, 115, BAYRAKCI, A. (2009). Degisik Biyokütle Kaynaklarından Etanolün Elde Edilmesi. Degisik Biyokütle Kaynaklarından Etanolün Elde Edilmesi. CANAN, S V. C. (2017). Türkiye de biyokütle fiyatındaki değişimin biyoetanol maliyeti üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 4. ÇELIK, M.B.; ÇOLAK, A. (2008). The use of pure ethanol as alternative fuel in a spark ignition engine. J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ, 23, ÇELIK, M.B. Experimental determination of suitable ethanol-gasoline blend rate at high compression ratio for gasoline engine. Appl. Therm. Eng. 2008, 28, ÇELIK, M.B.; BALKI, M.K. The effect of lpg usage on performance and emissions at various compression ratios in a small engine. J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ. 2013, 22, ÇELIK, M.B.; ÖZDALYAN, B.; ALKAN, F. The use of pure methanol as fuel at high compression ratio in a single cylinder gasoline engine. Fuel 2011, 90, ÇOLAK, A. B. Ç. (2008, 02 22). Buji Ateşlemeli Bir Motorda Alternatif Yakıt Olarak Saf Etanolün Kullanılması. Gazi Üniversitesi Mü.Mim.Fak. Dergisi, s DEMİRBAŞ, A. (2008). Energy Conversion and. Elsevier, 49. ERENORAL, R. Y. Ö. (2014). Buji İle Ateşlemeli Motorlarda Etanol-Benzin, Karışımının Motor Performansı ve Eğzoz Emisyonlarına Etkisi. Teknolojik Araştırmalar, s EYİDOĞAN, M. ve arkadaşları (2011). Etanol-Benzin ve Metanol-Benzin Karışımlarının İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. HOFSTRAND, D. (2017, Aralık 11). Tracking ethanol profitability of ethanol production. Iowa State University: adresinden alındı HUANGUANG Qiu, J. (2010). Applied Energy. Elsevier(87), (ISO), I. S. (2014). Ethanol Year Book London. İMRAĞ, H. (2006). Benzinli Motorlarda Biyoetanol Kullanımının Motor Karakteristik Değerlerine ve Egzoz Emisyonlarına Etkilerinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Kurumu, Ş. (2014). Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş Raporu.Ankara. Kurumu, Ş. (2015). Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş Raporu Ankara. LEEGOOD, R. W. (2004). Encyclopedia of Biological. Elsevier. MELİKOĞLU, M. A. A. (2010, 14 06). Türkiye de Biyoetanol Üretimi ve Potansiyeli. ÖZ, S. (2017, Eylül 28). Sera Etkisi. Sera Etkisi ve Kürüsek Isınma: adresinden alındı Türkiye Petrolleri, (2017). Ham Petrol ve Dogal gaz Sektör Raporu. Ankara: Türkiye Petrolleri. ROEHR, M. (2001). Classical and Future Applications. M. Roehr içinde, The Biotechnology of Ethanol (s ). Weinheim: ISBN. SAYIN, C.; BALKI, M.K. Effect of compression ratio on the emission, performance and combustion characteristics of a gasoline engine fueled with iso-bütanol/gasoline blends. Energy 2015, 82, SAYIN, I.; SUNAY, M.; YILMAZ, A. (1984). Formation of fusel oil and identification of fusel oil obtained from the Eskişehir alcohol factory. Tübitak Chem. Res. Dep. 663,

8 SOLOMON, B. B. (2007). Biomass and Bioenergy. Elsevier, SÜMER, M. (1999). Ethanol Usage in Spark Ignition Engines Performance and Cost Analysis. Master Thesis, Gazi University, Ankara, Turkey. ŞİMŞEK, S. ve ÖZDALYAN, B. (2018). Improvements to the Composition of Fusel Oil and Analysis of the Effects of Fusel Oil-Gasoline Blends on a Spark-Ignited (SI) Engine s Performance and Emissions, Energies, 625. ŞİMŞEK, S.; ÖZDALYAN, B.; ŞİMŞEK, H. (2017). Improvements of Fusel Oil Features and Investigation of the Effect of a Spark Ignition on a Engine Performance and Emissions, IATS 17, ISBN: , ŞİMŞEK, S.; ÖZDALYAN, B.; ÇELİK, M.B.; ŞİMŞEK, H.; AYBEK, Ü.; SAYGIN, H. (2017). Investigation of the impact of Improved, IATS 17, ISBN: , 174. ŞİMŞEK, S.; ÖZDALYAN, B. (2017). Investigation of Fusel Oil as Alternative Fuel in Gasoline Engines, IATS 17, ISBN: , 47. TAPDK. (2017, 12 10). Resmi İstatistikler. Tütün ve Alkol Piyasasi Düzenleme Kurumu: adresinden alındı TURAV, Y. (1965). Chemistry and Technology of Fuels and Oils. Y. Y. Turav içinde, Petrochemical production of (s ). TÜİK. (2015). Türkiye İstatistik Kurmu. TÜRKÖZ, N. (2012). Etanol-Benzin Karışımlarının Motor Performansı ve Emisyonlarına Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. THOMAS, V. A. K. (2001). Energy Policy. Elsevier,