Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz, Biyogazın Güncel Durumu

Transkript

1 Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz, Biyogazın Güncel Durumu Suat Karakuz KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Ekonomist Seite 1

2 Biyogaz: Havasız ortamda üretim Biyogaz, organik bazlı atık ve artıkların, enerji bitkilerinin oksijensiz ortamda (anaerobik fermantasyon) parcalanması sonucu ortaya cıkan reksiz, kokusuz bir gazdır Biyokütle Organik atıklar Anorganik atıklar Yağlar Şeker Protein Lignin Mineraller Biyogaz Metan ve Karbondioxid (CH 4 ve CO 2 ) Nihai gübre N,P,K Seite 2 2

3 Biyogaz Nedir? Biyogaz organik bazlı atık ve artıkların, enerji bitkilerinin oksijensiz ortamda (anaeorobik fermantasyon) parçalanması sonucu ortaya çıkan renksiz, kokusuz, bir gazdır. %50-75 Metan (CH4) %25-45 Karbondioksit (CO2) %0-2 Hidrojen sülfür az miktarda azot ve hidrojen Seite 3

4 BİYOKÜTLE ÇEŞİTLERİ Katı Sıvı Gaz Biyogaz, biyokütle kavramı içerisinde gaz şeklindeki biyo enerji kaynağıdır: 1. Aritma(gıda fabrikaları, şehirsel arıtma) tesilerinden proses sonucu çıkan gaz 2. Katı atık çöplerden proses sonucu çıkan gaz 3. Deponi(oda yeri) alanından çıkan gaz 4. Tarımsal biyogaz tesisleri Teşvik mekanizmasında, bu kaynaklardan üretilecek enerjinin birim fiyatını katma değeri, yatırım ve işletme maliyetleri bazında değerlendirilmelidir. Seite 4

5 Tarımsal Biyogaz Tesisleri olarak adlandırılan tesisler en fazla katma değeri yaratan yatırımlardır ve dört sektörü aynı anda büyesinde barındıran bir sektördür: Çevre Sektörü Tarım Sektörü Hayvancılık Sektörü Enerji Sektörü => Katma değeri yüksek! Seite 5

6 Bu sektörden enerji üretiminin (elektrik + ısı) üretiminin AB de ve Almanya daki gibi teşvik edilmesi; ekonomik iyileşmeye, tarım alanında istihdama, Tarım sektörünün gelişmesine, Ulusal refah büyümesine, Kırsal kesimlerin desteklenmesine, Enerji dış bağımlılığın azalmasına Çevre temizliğine katkı sağlamasına önemli hız ve güç katacaktır. Seite 6

7 Biyogaz Üretim-Tüketim Süreci Seite 7 7 7

8 Biyogaz vs. doğalgaz Doğalgaz kazanımı yaklaşık 200 milyon yıl sürer Biyogaz kazanımı bir hasat dönemi sürer Seite 8

9 BİYOGAZ IN KAYNAKLARI Bitkisel Hammaddeler çimen-yonca-mısır sılajı(enerji Bitkileri, şeker veya hayvan pancarı ve atıkları ve bunların küspesi, Biyoetanol üretim atıkları v.b Hayvansal Hammaddeler Büyük ve küçük baş hayvan gübresi(inek v.b), kanatlı hayvan gübresi Gıda Sektörü Atıkları Arpa posası (Bira sektörü), Şarap üretim atıkları, Bisküvi ve çukulata, peynir altı suyu, zeytinyağı değirmen suyu, zeytin küspesi, meyve posası(meşrubat sektörü), meyve ve sebze atıkları, biyolojik mutfak atıkları v.b. Endüstri Atıkları Arıtma Çamuru, Gliserin Seite 9

10 Klasik Biyogaz Sistemleri => Elektrik ve Termik Internal heat usage approx % Biogas plant Biogas 100 % CPHU Thermal energy 50% Electrical energy 50% Electrical energy 40 % Potential heat usage by external customer 40% Grid Losses 10 % Seite

11 Biyometan Üretimi Heat 40 % Pool / Spa CPHU Electrical energy 40 % Grid / Feed-in tariff Biogas plant Biogas Gas treatment 100 % Biomethane Gas injection School CPHU Heat 40 % Electrical energy 40 % Grid / Feed-in tariff Heat 40 % Townhall CPHU Electrical energy 40% Grid / Feed-in tariff Seite

12 Hammadde Cinslerine göre Biyogaz Hasılatı (m³/ton) Atik bitkisel yaglar Kanola küspesi Yemek atiklari Mezbaha atiklari 250 MISIR silaji 205 Cimen silaji 172 Tahil-Silaji 163 Sudan otu 128 Yemlik Pancar 111 Tatli Dari 110 Biyo Cöp atiklari 100 Seker Pancari 90 Kanatli gübresi 80 Patates kabuk atiklari 74 Pancar yapraklari 70 Kuru Domuz gübresi 60 Kuru SGIR gübresi 45 Patates posasi 40 SIVI Domuz gübresi 28 SIVI SIGIR gübresi m³/ton Seite 12

13 Almanya Biyogaz Sektör Durumu Biyogaz Tesis Sayisi Kurulu Güc(MW) Quelle: Fachverband Biogas Seite 13

14 Almanya 2014 senesinde biyogaz üretiminde kullanmak üzere ektiği mısır alanın toplamdaki payı sadece takriben ~ 1 milyon hektar. Toplam Enerji Bitkisi 2,2 milyon ha. Other agricultural use 72,68% Maize for Biogas 1,37% Other Maize 13,36% Rape seed 12,60% Seite 14

15 Biyogaz: çok yönlü kullanım imkanı (Multi talent) Biyogaz Elektrik Termik Enerji Oto Yakıt Gaz Şebekesi 2035 lerden itibaren Almanya nın Rus ithal doğalgazını telafi edebilmekte (%30) SONUÇ: Biyogaz yenilenebilir birincil enerji kaynağı olarak enerji arzı güvenliğinin ve mobil olmanın teminatıdır. Seite 15

16 Biyometan tüm biyoyakıtlar içinde en yüksek verimliliğe sahip 1 ha (= 10 dönüm) enerji bitkisiyle aşağıdaki kilometreler gidilebilmektedir. Bioethanol Biodiesel Biomethan Km/ha verim Seite 16

17 Almanya YEK 2014 (Toplam tüketimdeki pay ~ % 26) TOTAL 157 TWh Hedef % 100 Biyolojik kati atik - cöp 4,0% Biyolojik sivi Yakit 1,1% Biyolojik kati yakit 9,2% Rüzgar 39,7% Biyogaz 25 milyar kw =>15% => 18 milyon ton/sene CO2 Günes 15,7% HES 14,0% Aritma gaz 0,9% Deponi gaz 0,5% Share of biomass: 30% Seite 17

18 fossile renewable Seite 18

19 Türkiye nin Biyogaz Potansiyeli (2010 Doğalgaz İthalatı tak. 38 milyar m³ (tak. 17 milyar ) Toplam Yüzölçümü = 78 milyon hektar Ekilebilen Alan = 30 milyon hektar Enerji Tarımı Vasıtasıyla (Ekilebilen alanların % 20 sini biyogaz enerji bitkileri için kullanıldığında) 1 ton mısır sılaji (veya eşdeğer) = 210 m³ Biyogaz 1 ha dan kazanılan ürün = 50 ton (asgari değer) 1 ha mısır silajı = m³ biyogaz ha = 63 milyar m³ biyogaz 1m³ Biyogaz = 0,55 m³ metan 63 milyar m³ biyogaz / 0,55 = 34,65 milyar m³ metan(=doğalgaz) Hayvansal Atıklar Vasıtasıyla (Büyük Baş, Kanatlı) adet x 50 kg atık x 365 gün = kg (Takriben %70 kullanılabilir = 127 milyon ton) 1 ton hayvan atığı = 30 m³ biyogaz (ortalama) 127 milyon ton x 35 m³ = 3,8 milyar m³ biyogaz 1m³ Biyogaz(hayvansal)/0,57 = 2,17 milyar m³ metan (=Doğalgaz) Çöpten Biyogaz üretimi Bu kalemdeki tahminlerimiz toplam 0,2 milyar m³ metan (=Doğalgaz) Yerli Kaynaklardan Kazanılabilecek Doğalgaz İmkanı => 37,35 milyar m³ Seite 19

20 Özet - Biyogaz getireceği katma değerler: - Cari açık probleminin çözümü - Istihdam sağlanması ( insan, çoğu tarım sektöründe) - Tarım sektörünü ekonomiye kazandırmak - Hayvancılığı teşvik etmek - Toprak verimliliğini biyogaz tesislerinden kazanılacak organik gübre kullanımı ile sağlamak. - Bu tür gübre ile topraklarin atıl duruma düşmesini önlemek - Elektrik üretiminde ek olarak karbondioksit (CO2) üretmemek. - Biyogaz tesislerinde kullanılan kojen motorları(verimlilik %40 elektrik) doğalgaz çevirim santrallarında kullanılan gaz türbinlerinden (verimlilik %35 elektrik) daha verimlidir. Ayrıca termik enerjide üretilir. Böylece enerji verimliligi daha üretim safhasında uygulanmış olmaktadır. - Biyogaz tesisleri HES lere göre daha verimli çalışırlar. Bir biyogaz tesisi senede 8500 saat, HES ler ise senede ortalama 3500 saat enerji üretirler. - Sonuçta her biyogaz tesisi ülkemize olan doğalgaz ithalatini azaltacaktir. Seite 20

21 Tarımsal Biyogaz Teknolojisi (Enerji Bitkileri ve Hayvansal Gübre) Model EUCO Titan Seite 21

22 Küresel Fermanter: COCCUS Fermanterler modular olarak her zaman ihtiyaca göre ekleme yapılabilirler. Seite 22

23 Yüksek-/Alçak Basınç Kontrol Ünitesi Seite 23

24 Sensörlü Dolum Ölçümü Uniteleri Seite 24

25 Biyogaz Tesisi Stoke Bardolph(Ingiltere) EUCO Titan 2000 Müşteri: Severn Trent Water Ltd., England Hammaddeler: Mısır silajı Tahıl ürünleri sılajı İşletmeye alınma tarihi Mayıs MW Seite 25

26 Seite 26

27 Biyometan Tesisi Aiterhofen EUCO TITAN 10 MW Gas Biyogaz ı Doğalgaz a çevirim tesisi Müşteri : E.ON Bioerdgas GmbH Eyalet: Bavyera Hammaddeler: Mısır silajı Tahıl ürünleri sılajı Çimen sılajı Ara bitki ürünleri İşletmeye alınma tarihi 2. Yarı 2009 İşlenen biyogaz: m³/h Senelik kapasite: tak. 10 Mio m³/ sene Seite 27

28 Seite 28

29 Örnek Biyogaz Tesisi Rosenbach Seite 29 29

30 Seite 30

31 Seite 31

32 Seite 32

33 Seite 33

34 Seite 34

35 Biyogaz dan Elektrik Üretimi Burada Görüldüğü Kadar Kolay Değil!!! Seite 35

36 Seite 36

37 Videodemonstration Seite 37

38 Finally Taş devri, dünyada taş kalmadığı için sona ermedi Petrol devride dünyada petrolün tükenmesinden çok önce sona erecektir. GELECEĞİMİZİ HEP BERABER ELE ALALIM 38

39 İletişim Schmack Biogas GmbH Bayernwerk 8, D Schwandorf Tel.: FAX: TR-Mobil: Mail: Internet: Seite 39

40 Tarımına gereken önemi vermeyen devletler tam anlamıyla sanayi ülkesi olmaya hak kazanamayacaklardır. Zengin ülkeler incelendiğinde tarım alanlarını sanayi için nasıl önem vererek azami düzeyde kullandığını görürüz. Bunun en iyi örneği Almanya dır. Almanya, 16 Milyon hektar ekilebilecek alanlarının tümünü kullanmakta, tarımsal biyogaz tesisleri için 900 bin hektar alanda gerekli tarım ürünleri ekilmektedir. Seite 40

41 Özellikle Doğu Anadolu (Kars, Iğdır, Van, Muş ovaları v.b) ve Güneydoğu Anadolu (Batman, Mardin ovaları v.b) gibi bölgelerde gerçekleştirilecek bu tür projelerin sosyo-ekonomik ve sosyo-kültürel avantajları klasik bir ekonomik değerle hesaplanamayacağı kadar büyüktür. Kırsal kesimlerden göç önleneceği gibi, bu bölgedeki insanların refah düzeyide artmış olacak özellikle açılım politikasına büyük katkı sağlayacaktır. Enerji Çiftçisi Ülkemize tarım alanında Enerji Çiftçisi kavramını mutlaka kazandırmalıyız. Özellikle küçük ve orta çaplı biyogaz projeleri çiftçileri ve yatırımcıları profesyonel bazda hayvancılık ve çiftçilik yapmalarını büyük ölçüde destekleyecektır. Böylelikle tarımsal biyogaz tesis yatırımları hayvancılık ve tarım ile uğraşan kesime yan gelir olacak ve ekonomik ivme kazandıracaktır. Hijenli ortamda yapılan profesyonel hayvancılık ile ülkemizin et ve süt ihtiyacı karşılanacak ve bu sektördede dışa olan bağımlılığımız uzun vadede berteraf edilmiş olacak ve katma değer ülkemizde kalacaktır. Seite 41