BİTKİSEL YAĞLARIN ALTERNATİF YAKIT OLARAK DİZEL MOTORLARINDA KULLANILMASI

HR.Ü.Z.F.Dergisi, 2005, 9(3): 35-42 J.Agric.Fac.HR.U., 2005, 9 (3):35-42 BİTKİSEL YAĞLARIN ALTERNATİF YAKIT OLARAK DİZEL MOTORLARINDA KULLANILMASI Şehmus ALTUN M.Atilla GÜR Geliş Tarihi: 19/08/2005 ÖZET Kullanım alanı sürekli genişleyen dizel motorlu araçlar bilindiği gibi petrol kökenli yakıtlar kullanmakta ve buna paralel olarak yakıt ihtiyacı da sürekli artmaktadır. Bu artan ihtiyaca karşılık petrol rezervlerinin azalması ve fiyatlardaki hızlı artış, diğer yandan hava kirliliğinin artması gibi sebeplerden dolayı alternatif yakıtlar geliştirilmeye başlanılmıştır. Dizel motorlar için araştırılan alternatif yakıtlardan biri bitkisel yağlardır. Ülkemizin de içinde bulunduğu birçok ülkede uzun zamandan beri bitkisel yağların dizel motorlarında kullanım olanakları araştırılmaktadır. Bu çalışmada; bitkisel yağların dizel motorlarda alternatif yakıt olarak kullanım olanakları, karşılaşılan sorunlar ve çözüm önerileri, motor performansı, egzoz emisyonları ve motor elemanları üzerindeki etkileri literatür irdelenerek incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Bitkisel yağlar, Alternatif yakıt, Dizel motor. USE of VEGETABLE OILS as ALTERNATIVE FUEL in DIESEL ENGINE ABSTRACT As known diesel engine vehicles which their usage area is conitunously widening have used oil-origin fuels and parelel to this the need of fuel has increased contrary to this increase. Decreasing oil reserves, rapid increase in oil costs, on the other hand increasing air pollution has directed people to improve alternative fuels. One of the alternative fuel which has been studied on is vegetable oil. Most of countries, one of them is our country, have been studying on using vegatable oil in diesel engines for a long time. In this study, the possibility of using vegatable oil in diesel engines, problems, solution and fuel engine performance, exhaust emissions and the effects of it on engine items are researched by the way of literature. Keywords: Vegetable oils, Alternative fuel, Diesel engine. GİRİŞ İçten yanmalı motorlarda hem petrole dayalı yakıt tüketimini hem de egzoz gazlarındaki zararlı maddeleri azaltmak için motorlu taşıtlarda kullanılabilecek yeni yakıt türlerinin geliştirilmesi çalışmaları yapılmaktadır. Bilimsel çalışmalar büyük ölçüde konvansiyonel olmayan yakıtların ekonomik olarak elde edilmesi ve yakıt kalitelerinin iyileştirilmesiyle ilgili teknolojik arayışları içermektedir (Borat ve ark.,1995). Bitkisel yağların kaynağını oluşturan bitkilerin yetişmeleri yani yenilenebilir olmaları, enerjilerinin dizel yakıtına yakın olması ve kirletici egzoz gazlarının nispeten düşük olması nedeniyle bitkisel yağların dizel motorlarda yakıt olarak kullanılmaları gündeme gelmiştir. Bitkisel yağların dizel motor yakıtı olarak kullanımı yıllar öncesine dayanmaktadır. Dr. Rudolph Diesel, yerfıstığı yağını 1900 de yakıt olarak motorunda kullanmıştır (Georing ve ark., 1982). Ancak petrol kökenli yakıtların uzun yıllar boyunca ucuz ve bol miktarda bulunur Harran Üniversitesi Şanlıurfa Meslek Yüksekokulu Otomotiv Programı, 63040, Şanlıurfa Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü, 63040, Şanlıurfa Sorumlu Yazar. A.GÜR agur@harran.edu.tr

olması ve bitkisel yağlar gibi yenilenebilir kaynaklı alternatif motor yakıtlarının petrol ürünlerine göre pahalı olmaları petrol ile rekabet gücünü azaltmış ve motorların petrol ürünleriyle çalışacak şekilde gelişmesini sağlamıştır. Motor yapısında yapılacak küçük değişiklikler ve bitkisel yağların yakıt özelliklerinde yapılacak iyileştirmeler ile dizel motorlarda yakıt olarak bitkisel yağların kullanılabileceği yapılan çalışmalar göstermiştir. Bitkisel yağların dizel motorlarında doğrudan yakıt olarak kullanılmalarında karşılaşılan en önemli problemlerden biri yüksek viskoziteleridir (İlkılıç ve Öner, 2003). Kolza yağı ve dizel yakıtı karışımını yakıt olarak tek silindirli bir dizel motorunda test ettikleri çalışmalarında, dizel motor için alternatif yakıt kaynağı olarak kolza yağının umut verici olduğunu ve motor yapısında hiçbir değişiklik yapmadan dizel yakıtı olarak kullanılabileceğini, fakat, kolza yağının yüksek viskozitesinin onu geniş çaptaki uygulamalardan alıkoyan çok önemli bir problem olduğunu belirtmişlerdir (He ve Bao, 2002). Bitkisel yağların, konvensiyonel tipteki dizel motorlarında, yakıt sistemlerinde yapılacak küçük değişikliklerle yakıt olarak kullanılabileceği Alibaş ve ark. (1993) tarafından belirtilmektedir. Ancak, bitkisel yağların dizel motoru yakıtı yönünden değerlendirildiğinde en önemli problemin viskozitelerinin yüksekliği olduğunu ve bununda yakıt sistemlerinde tıkanmalara, yanma kalitesinin bozulmasına ve yanma odasında karbon birikintilerine neden olduğu, bitkisel yağların halen mevcut olan olumsuz özelliklerinin giderilmesi yolunda yapılacak araştırmalara hız verilmesi durumunda petrole alternatif yenilenebilir bir enerji kaynağının kazanılacağı yapılan araştırmalarda belirtilmektedir. Demirsoy ve Kındıroğlu (1997), ayçiçek, soya ve pamuk yağlarının mazot ile farklı oranlarındaki karışımlarını tek silindirli direkt püskürtmeli bir dizel motorunda yakıt olarak kullandıkları bir çalışmalarında; bitkisel yağların mazot ile olan karışımlarından mazot kullanımına göre yaklaşık aynı güç değerleri ve yüksek devirlerde daha fazla özgül yakıt sarfiyatı olduğu, karışımdaki yağ oranının artmasıyla özgül yakıt tüketiminin arttığını belirtmişlerdir. Yücesu ve ark. (2001) tarafından tek silindirli bir dizel motorunda alternatif yakıt olarak bitkisel yağ kullanımının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkilerinin incelendikleri deneylerinde, No 2-D dizel yakıtı ile birlikte ham ayçiçek yağı, ham pamuk yağı, ham soya yağı ve bunlardan elde edilen ayçiçek yağı metil esterleri, pamuk yağı metil esterleri, soya yağı metil esterleri ile rafine edilmiş haşhaş yağı, kolza yağı ve mısır yağı yakıt olarak kullanılmıştır. Testler sonucunda bitkisel yağların performans değerlerinin dizel yakıtından daha düşük, duman koyuluğu bitkisel yağlarda daha yüksek, NO X emisyonlarının ise No 2-D dizel yakıtından daha yüksek olduğunu belirtmişlerdir. Bunlara karşın bitkisel yağ metil esteri esaslı yakıtların motor performansı değerlerinin ham yağlardan daha iyi ve dizel yakıtı performans değerlerine daha yakın olduğu belirtilmiştir. Ham soya yağını, ham soya yağının No.2-D dizel yakıtı ile % 50 oranındaki karışımını doğal emişli, 6 silindirli, direkt enjeksiyonlu bir dizel motorunda yakıt olarak kullanıp motor performansı ve emisyon karakteristiklerini belirleyen Barsic ve Humke (1982), elde ettikleri sonuçları aynı motorda kullandıkları No.2-D dizel yakıtı değerleri ile karşılaştırmışlar ve ham soya yağının yoğunluğunun ve viskozitesinin motorine göre yüksek olmasından dolayı tam gazda motorine oranla daha fazla soya yağı transfer edildiğini ve buna karşılık motor gücünde artış olduğunu bulmuşlar, ayrıca, CO, HC ve partikül madde emisyonlarının dizel yakıtına göre yüksek, NO X emisyonlarının ise daha düşük çıktığı kaydetmişlerdir. Aydın ve Keskin (2000), pamuk yağı metil esterinin motorin ile belirli oranlardaki (30/70, 50/50, 70/30) karışımlarını tek silindirli bir dizel motorunda test etmişlerdir. Yüksek motor hızlarında pamuk yağı metil esterinin dizel yakıtı ile motorda benzer moment değerleri gösterdiği, yüksek ve düşük motor devirlerinde güç değerlerinin dizel yakıtı değerlerine yakın olduğu ve özgül yakıt tüketiminin de dizel yakıtına göre daha yüksek olduğunu belirtmişlerdir. Elde ettikleri sonuçlara göre, pamuk yağı metil esteri / dizel yakıtı karışımlarının dizel motorlarda dizel yakıtına alternatif olarak rahatlıkla kullanılabileceğini ve bu karışımları alternatif yakıt olarak kullanan araçların egzoz emisyon testinden başarılı bir şekilde geçeceğini belirtmişlerdir. Ülkemizdeki Yağ Bitkilerinin Potansiyeli Çizelge 1 de ülkemizdeki yağ bitkilerinin ekiliş alanları, üretim, verim ve değerleri verilmiştir. Çizelge 1 de ayçiçeği ve pamuk tohumu ekiliş alanlarının en fazla olduğu görülmektedir. Çizelge 1 de verilen yağ bitkilerinin toplam üretim miktarı ve bu miktardan elde edilecek toplam yağ miktarı, Çizelge 2 de verilen motorin üretim ve dış alım değerleri ile karşılaştırıldığında büyük bir fark 36

ortaya çıkmaktadır. Bitkisel yağlar ülkemizde hala yemeklik yağ olarak tüketildiğinden ekiliş alanları ve dolayısıyla üretimleri bu tüketimi karşılayacak düzeyde kalmaktadır. Motor yakıtı olarak kullanılmaları durumunda üretimin artırılacağı düşünülmektedir. Ülkemizde yağ bitkileri üretimine ilişkin tutarlı tarımsal planlamaların yapılıp, uygulamaya sokulamayışı nedeniyle yıldan yıla bitkisel yağ açığımız artmaktadır. 2003 yılında yaklaşık 1.400 bin ton yağlı tohum ithalatı ile 400 milyon dolar; 900 bin ton ham yağ ithalatı ile yaklaşık 450 milyon dolar döviz ödenmiştir. Yağlı tohum, ham ve rafine yağ ile yağlı tohum küspesi olarak yaklaşık 1 milyar dolarlık döviz karşılığında ithalat yapılmıştır. Hemen her türlü iklim bitkisinin yetişebileceği ülkemizde bitkisel yağ açığımızın bu aşamaya gelmiş olması düşündürücü bir olaydır. Ayrıca yağlı tohum üretiminin istenen düzeyde artırılamaması, kapsamlı ve planlı bir çalışma yapılmamasından kaynaklanmaktadır (Kolsarıcı ve ark., 2005). GAP Bölgesi'nde 2010 yılı itibariyle 1.7 Milyon hektar alan sulu tarıma açılmış olacaktır. Bölgede pamuk ekiminin yanı sıra dönüşümlü olarak kolza ve/veya soya ekimi olumlu olacaktır. Çok genel bir hesaplama ile, GAP Bölgesi'nde kolza üretiminin 4 milyon ton yıl -1, sulu tarım kanola ortalama veriminin 400 kg da -1, elde edilecek yağ miktarının yaklaşık 1.6 Milyon ton yıl -1 ve biyomotorin üretiminin ise 1.5 Milyon ton yıl -1 olacağı söylenebilir. Enerji amaçlı tarımın, Türkiye tarım politikası içinde yer alması, çiftçinin yönlendirilmesi yararlı olacaktır (Karaosmanoğlu, 2002). Petrol ve Motorin Üretim, Dış Alım Değerleri Ülkemizde üretilen, ithal edilen ve işlenen petrol miktarları ve petrol ürünlerinin üretim ve dış alım değerleri Çizelge 2 de verilmiştir. Yerli petrol miktarı ithal edilen petrol miktarından çok düşük olduğu Çizelge 2 de görülmektedir. 1999 yılından 2002 yılına doğru gelindikçe yerli petrol üretimi düşmüş buna karşın ithal edilen petrol miktarı artmıştır. Bu değerler, petrolde nedenli dışa bağımlı olduğumuzu göstermektedir. Bitkisel Yağların Özellikleri Çizelge 3 te motorin ve bitkisel yağlara ait değerlere göre; bitkisel yağların viskozitesi motorine göre yaklaşık olarak 9-12 kat daha fazladır. Viskozitenin yüksekliği yakıtın pompadan basılmasına ve enjektörden püskürtülmesinde problem olmakta,enjeksiyon sırasında atomizasyonun bozulmasına ve yanmanın kötüleşmesine neden olmaktadır. Bitkisel yağlar setan sayısı ile motorine yaklaşmakta, ısıl değer yönünden bakıldığında motorinle aralarında büyük bir farklılığın olmadığı görülmektedir. Bitkisel yağların parlama noktasının motorininkine göre yüksek olduğu Çizelge 3 te görülmektedir. Parlama noktasının yüksek oluşu depolama güvenliği sağlarken tutuşma yönünden sorun teşkil etmektedir. Akma ve donma noktalarının da yüksek oluşu bitkisel yağların direk olarak kullanılmasında sorun teşkil ettiği belirtilmiştir (Ulusoy ve Alibaş, 2002). Bu nedenlerden dolayı bitkisel yağların dizel motorlarda yakıt olarak kullanılmaları için motor yapısında ve yakıt özelliklerinde bazı küçük değişikliklerin yapılması gerekliliği ortaya çıkmaktadır. BİTKİSEL YAĞLARIN DİZEL MOTORLARINDA KULLANILMASI Dizel motorlarında alternatif yakıt olarak bir çok bitkisel yağ kullanılmaktadır. Bitkisel yağların alternatif yakıt olarak kullanılmalarında karşılaşılan en önemli problemlerin başında yüksek viskozite gelmektedir. Viskozitenin yüksekliği bitkisel yağların doğrudan yakıt olarak kullanılmasında olumsuzluklara neden olmaktadır (İlkılıç ve Öner, 2003). Kolza yağının yüksek viskozitesinin onu geniş çaptaki uygulamalardan alıkoyan çok önemli bir problem olduğunu belirtmişlerdir (He ve Bao, 2002). Bitkisel yağların yakıt olarak kullanılmaları sırasında yüksek viskoziteden dolayı püskürtme zorlukları ortaya çıkmakta ve iyi bir atomizasyon sağlanamamaktadır. Buna bağlı olarak yanmanın kötüleştiği belirtilmektedir (İlkılıç ve Yücesu, 2002). Bitkisel yağların yakıt kalitelerinde ve motor yapısında yapılacak değişiklikler ile yakıt olarak kullanılmaları daha uygun hale gelecektir. Bitkisel Yağların Dizel Motorlarında Kullanılabilirliğini İyileştirme Yöntemleri Bitkisel ham yağın yakıt olarak kullanılmalarındaki olumsuz özellikleri yağ esterleriyle ve yağları motorinle karıştırarak belirli oranlarda azaltılabileceği yapılan çalışmalarda belirtilmiştir. Şekil 1 de bitkisel yağların yakıt özelliklerinin iyileştirilmesinde izlenen yollar gösterilmiştir. Bunlar arasında viskozitenin azaltılması en başta gelmektedir. Viskozitenin azaltılması ısıl ve kimyasal yöntemler ile yapılmaktadır. Isıl yöntemde, 37

Çizelge 1. Ülkemizdeki yağ bitkisi potansiyeli *. YAĞ BİTKİSİ EKİLİŞ ALANI (HA) ÜRETİM (TON) VERİMİ (KG/HA) FİYAT (TL/KG) Susam 48 000 458 48 000 1 432 814 Ayçiçeği 550 000 1 551 547 891 690 523 Yer fıstığı 33 000 2 727 33 000 1 011 559 Soya 25 500 2 941 25 500 341 314 Aspir 40 625 40 166 667 Kolza 550 2 737 548 410 000 Keten Toh. 385 520 590 1 382 692 Kenevir Toh. 536 76 103 912 500 Haşhaş 55 000 374 570 775 000 Pamuk Toh. 731 362 2 021 1798 * Kaynaklar: www.die.gov.tr, www.gap.gov.tr, Ulusoy ve Alibaş (2002), Karaosmanoğlu (2001). Çizelge 2. Ülkemizdeki Ham Petrol ve Motorin Üretim ve Dış Alımı Değerleri *. 1999 2000 2001 Ham Petrol Temini / İşlenen Ham Petrol 2002 İthal (1000Ton) 19.899 / 19.560 / 20.210 / 22.244 / 21.430 Yerli (1000Ton) 2.311 / 2.561 2.231 / 2.188 2.285 / 2.351 1.846 / 1.892 Motorin Üretim Miktarları (1000 Ton) Motorin 6.593,8 5.880,1 6.560,8 6.809,2 Motorin Dış Alımı (1000 Ton) Motorin 137.2 1.053,9 446.6 26.3 * Kaynak: tupraş.com.tr Çizelge 3.Bitkisel yağların yakıt özellikleri * (Georing ve ark., 1982). Bitkisel Yağ Ö. Kütle (g/ml) Viskozit mm 2 /s Isıl Değ. (kj/kg) Setan S. (ASTM D613) TG K.M.A ( 0 ) Donma Noktası ( 0 C ) Akma Noktası ( 0 C ) Oksitl enme Süre. (h) Ayçiçek 0.92 34.9 39644 33 23.8 7.2-15 5.5 Soya yağı 0.92 36.4 39390 39 19.6-3.9-12.2 8 Pamuk 0.91 37.4 37420 51 21.4 1.7-15 7.5 Yer fıstığı 0.91 37.2 37160 39 19.6 12.8-6.7 6.7 Kolza 0.92 39.0 39913 37.6 21.9-3.9-31.7 10.5 Keten - 27.2 39300 34.6-1.7-15 3 Susam - 35.5 39350 40.2 - -3.9-9.4 8.5 Motorin 0.86 2.9 42450 50.8 12.5-15 -33 150 Karbon Tüm bitkisel yağlarda %0.22-0.30 (ASTM sınır değeri %0.35) Kükürt Tüm bitkisel yağlarda %0.01 (ASTM sınır değeri %0.5) Kül oranı Tüm bitkisel yağlarda %0.005-0.01 (ASTM sınır değeri %0.01) Su ve tortu Tüm bitkisel yağlarda %0.05 (ASTM sınır değeri %0.05)

Bitkisel yağların dizel motorlarında kullanılabilirliğini iyileştirme yöntemleri Viskozitenin Azaltılması Motor Ayarlarında Yapılan Değişiklikler Isıl Yöntem Kimyasal Yöntem Püskürtme Basıncının Değiştirilmesi Püskürtme Zamanının Değiştirilmesi İnceltme (Seyreltme) Mikro emülsiyon Oluşturma Proliz (Ayrıştırma) Transesterifikasyon (Yeniden Esterleşme) Şekil 1. Bitkisel yağların yakıt özelliklerinin iyileştirilmesi (Ulusoy, 1999). yakıt olarak kullanılacak olan bitkisel yağların ön ısıtma ile sıcaklıklarının yükseltilmesi ve dolayısıyla viskozitelerinin azaltılması amaçlanmaktadır. Ancak, bu yöntemin, özellikle hareketli bir araç motorunda uygulama zorluğu vardır (Ulusoy, 1999). Bitkisel yağların yakıt olarak kullanılmalarını uygun hale getirmek için yapılan işlemler Şekil 1 de verilmiştir. Kimyasal yöntemler daha çok tercih edilmekte ve bu yöntemlerden uygulamada inceltme ve transesterifikasyon en çok başvurulan uygulamalardır. Literatürlerde transesterifikasyon yolu ile elde edilen ürünün yakıt özelliklerinin dizel yakıtı özelliklerine çok yaklaştığı belirtilmektedir. Bunların yanında motor ayarlarında yapılan bazı değişikliklerin bitkisel yağların yakıt olarak kullanımlarını daha elverişli hale getirmektedir. İnceltme Bitkisel yağların uygun bir seyrelticiyle viskozitelerini düşürme yöntemidir. Bu yöntemde, yapılan çalışmalar incelendiğinde kullanılacak bitkisel yağa belirli oranlarda dizel yakıtı katılması tercih edilen bir uygulamadır. Mikro emülsiyon oluşturma Bitkisel yağların viskozitesini düşürmek için, metanol veya etanol gibi kısa zincirli alkoller ile mikroemülsiyon oluşturulmaktadır. Böylece viskozite değeri düşmektedir. Mikroemülsiyon, normalde karışmayan iki sıvı ile bir veya daha fazla amfifilinin bir araya gelmesiyle oluşur. Bu yöntemle petrolden tamamen bağımsız alternatif dizel yakıtları meydana getirmek mümkün olabilmektedir. Proliz Proliz veya kraking, kimyasal bağların daha küçük moleküller oluşturmak üzere kırılması işlemidir. Bitkisel yağların proliz ürünlerini elde etmek için iki yöntem vardır. Bunlardan biri, bitkisel yağı ısı etkisiyle kapalı bir kapta parçalamak, diğeri ise standart ASTM distilasyonu ile ısıl parçalanma etkisinde tutmaktır. Transesterifikasyon Bitkisel yağların dizel yakıtı alternatifi olarak uygunlaştırılmasında izlenen en önemli kimyasal yöntem transesterifikasyon veya diğer adıyla alkoliz reaksiyonudur. Transesterifikasyon, bir bitkisel yağın küçük molekül ağırlıklı bir alkol katalizörlüğünde gliserin ve yağ asidi esteri oluşturmak üzere reaksiyona girmesidir. Püskürtme Basıncı ve Püskürtme Avansı Yüksek yağ içeriğine sahip karışımlarda enjektör basıncının artırılması yani; yakıtın aynı çaptaki enjektör deliğinden daha yüksek basınçla püskürtülmesi, pülverizasyon taneciklerini küçülttüğünden ve dolayısıyla viskozite yüksekliğinin sebep olduğu kötü püskürtme karakteristiklerini kısmen iyileştirdiğinden yapılacak çalışmalarda motorun standart püskürtme basıncının artırılmasının performans ve emisyon değerlerini iyileştirmesi beklenmektedir. Susam yağı ve motorinin farklı oranlardaki karışımlarını tek silindirli bir dizel motorunda yakıt olarak test edilen çalışmada; yüksek yağ içeriğine sahip karışımlarda motorun standart püskürtme basıncının artırılması ile yakıt olarak susam yağının daha iyi performans ve emisyon değerleri verdiğini, motorlarda konstrüktif faktörler yanında her yakıt türü için arklı bir püskürtme basıncı olmasının belirlenmesi gerektiği belirtilmiştir. (Altun, 2004). Püskürtme avansı artırıldığında; yakıt

püskürtülmeye başlandığında silindir içerisindeki sıcaklık ve basınç daha düşük olacağından tutuşma gecikmesi süresi artar. Eğer azaltılırsa; yakıt püskürtülmeye başlandığında silindir içerisindeki sıcaklık ve basınç daha yüksek olacaktır. Dolayısıyla tutuşma gecikmesi süresi kısalacaktır. Bitkisel yağların özellikleri dikkate alındığında; motorun çalışma şartlarına göre motorine göre ayarlanmış püskürtme avansının azaltılması ile bitkisel yağların yanmasından daha iyi verim alınacağı söylenilebilir. Bitkisel yağların parlama noktasının yüksek oluşundan dolayı sıkıştırma sonu basınç ve sıcaklığın artırılması daha iyi yanma sağlayacağı düşünülmektedir. Bitkisel Yağların Yakıt Olarak Dizel Motor Performansına Etkileri Bitkisel yağlar dizel motorlarında yakıt olarak kullanıldıklarında motor momentini ve gücünü fazla etkilemedikleri, buna karşın özgül yakıt tüketimlerinde bir artış olduğu bu konuda yapılan çalışmalarda belirtilmektedir. Bitkisel yağların alt ısıl değeri motorine göre düşüktür. Belirlenmiş bir motorda aynı deney şartlarında elde edilen gücün motorine göre bitkisel yağlarda düşmesi ve tüketilen yakıt miktarının artması, yakıtın alt ısıl değerlerinin farklı oluşundan kaynaklandığı belirtilmektedir (Altun, 2004). Bu görüş; Ulusoy (1999) un, Isıl değeri motorine göre düşük olan bitkisel yağların eşit güç üretebilmesi için daha fazla yakıt tüketmesi gerekmektedir görüşüne uygun gelmektedir. Ayrıca; motorinin parlama noktasının bitkisel yağlara göre çok düşük olması nedeniyle yanmanın ve yanma hızının daha yüksek olmasına, bitkisel yağların viskozitelerinin yüksek oluşundan kaynaklanan kötü püskürtme karakteristiklerine de bağlanabilir. Bitkisel Yağların Yakıt Olarak Egzoz Emisyonlarına Etkileri Bitkisel yağlar yakıt olarak dizel motorlarında kullanıldıklarında motorine göre daha temiz egzoz çıktısı vermektedir. Değişik yöntemler ile viskozitesi azaltılan yağların egzoz gazı kirlilik değerleri farklı olmaktadır. Bu değerlerin genellikle olumlu yönde olduklarını belirtmektedir (Erdoğan, 1991). Bitkisel yağların motorin ile karıştırılarak diesel motorunda kullanılması halinde is emisyonlarında önemli azalmalar meydana gelmektedir. Karbon Birikintisi Bitkisel yağların yüksek viskozitesinden dolayı atomizasyon sırasında yakıt zerreciklerinin büyüklüğüne bağlı olarak yanmanın kötüleşmesinden ve yüksek karbon içermesinden dolayı yakıt olarak kullanıldığında motorine göre motor elemanlarında daha fazla is ve kurum oluşturmaktadır. Bitkisel yağların yakıt olarak kullanımında, yanma odası, piston, supap ve enjektörde karbon kalıntısı oluştuğunu ve motorin ile çalışmada meydana gelen yanma odası, piston, supap ve enjektör kalıntıları kolay temizlenebildiği halde bitkisel yağ karışımları ile çalışmada oluşan kalıntıların güçlükle (kazımak suretiyle) temizlenebildiği belirtilmektedir (Yücel, 2002). Ayçiçek yağının dizel yakıt olarak kullanımında meme ucunda karbon birikintilerinin oluştuğunu ve oluşan bu karbon birikintilerinin meme delik çapında daralmaya sebep olduğu ve daralmadan da yakıt atomizasyonunun zamanla kötüleştiğini (İlkılıç ve ark, 1997) belirtmişlerdir. Dizel motorlarının bitkisel yağlar ile çalıştırılması halinde motor elemanlarında oluşan tortuların miktarına bağlı olarak supap ve segman yapışması, kırılması, enjektör meme delik çapında daralma, püskürtme ve atomizasyon bozuklukları görülebilir. Bu arıza ve deformasyonlar çok uzun süren çalışma sonucunda ortaya çıkmaktadır. Yağlama Yağına Etkisi Çeşitli yöntemler ile viskoziteleri azaltılan bitkisel yağların, dizel motorunda yakılmaları sırasında yağlama yağına etkileri farklı olmaktadır. İnceltme ile elde edilen karışımın yağlama yağı tüketimini biraz azalttığı gözlenirken, proliz ve mikroemülsiyon haline getirme yöntemleri ile elde edilen yağın, yağlama yağını biraz incelterek viskozitesini azalttığı belirtilmiştir (Erdoğan, 1991). SONUÇLAR Ülkemizde hemen her türlü yağ bitkisi yetişebilmektedir. Yağlı tohum üretiminin istenen düzeyde artırılamaması, kapsamlı ve planlı bir çalışma yapılmamasından kaynaklanmaktadır (Kolsarıcı ve ark, 2005). Yapılan araştırmalar bitkisel yağların dizel motorlarında yakıt olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Ancak, motorin ile çalışmaya göre tasarlanmış mevcut dizel motorlarda bitkisel yağların doğrudan yakıt olarak kullanımı sırasında bitkisel yağların bazı yakıt özelliklerinden dolayı problemler ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle bitkisel yağların yakıt özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Sonuç olarak; bitkisel yağların pahalı olması, mevcut motorların tasarımı ve bitkisel

yağların fiziksel özellikleri dikkate alındığında kısa vadede dizel motorlarında alternatif yakıt olarak kullanılabilecekleri görülmemektedir. Son yıllarda birçok dünya ülkesinde bitkisel yağlardan transesterifikasyon reaksiyonu (alkoliz) ile elde edilen biodizel in üretimi ve yakıt olarak kullanılması yaygınlaşmaktadır (Karaosmanoğlu, 2001, 2002; Gürleyük ve Akpınar, 2002, Karabektaş ve Saraç, 2002, Ulusoy ve Alibaş, 2002). Biodizel yakıtının sahip olduğu özellikler bakımından dizel motorunda kullanımının son derece uygun olduğu yapılan araştırmalarda belirtilmektedir. KAYNAKLAR Altın, R. 1998. Bitkisel Yağların Dizel Motorlarında Kullanılmasının Deneysel Olarak İncelenmesi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 219 sayfa. Alibaş, A., Eyüboğlu, V. ve Kayık, S. 1993. Bitkisel yağların motor yakıtı olarak kullanılabilme olanakları. Mühendis ve Makine Dergisi, 34, 19-27. Altun, Ş. 2004. Motorin ve Susam Yağı Karışımlarının Dizel Motorlarda Kullanılabilirliliği. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 69 sayfa. Aydın, A. ve Keskin, A. 2000. Dizel motorlarda motorin, bitkisel yağlar ve alkol karışımlarının performans ve emisyona etkilerinin araştırılması. Yanma ve Hava Kirliliği Kontrolü V. Ulusal Sempozyumu, 19-21 Haziran, Elazığ, 149-158. Barsic, N.J. ve Humke, A.L.1982. Performance and emissions characteristics of a naturally aspirated diesel engine with vegetable oil fuels. Society of Automotiv Engineers, 810262, 1173-1187. Borat, O., Balcı, M. ve Sürmen A. 1995. İçten Yanmalı Motorlar. Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yayınları: Ankara, 513 sayfa. Demirsoy, M. ve Kındıroğlu, K. 1997. Diesel motorlarında alternatif yakıt olarak değişik yağların kullanılması. Otomotiv Teknolojisi Bilim Haftası 97, 26-30 Mayıs, Çukurova Üniversitesi Yayınları: Adana. Erdoğan, D. 1991. Bitkisel yağların dizel motorlarında kullanılması. Tarımsal Mekanizasyon 13.Ulusal Kongresi, Bildiriler Kitabı, 25-27 Eylül, Konya, 30-37. Georing, C.E., Schwab, B., Daughrt, M.J., Pryde, E.H. ve Heakin, A.J. 1982. Fuel properties of eleven vegetable oils. Transactions of American Society of Automotiv Engineers, 1472-1483. Gürleyük, S.S. ve Akpınar, S. 2002. Yeni enerji kaynakları: biodizel. www.obitet.gazi.edu.tr/makaleler He, Y. ve Bao, Y.D. 2002. Study on rapeseed oil as alternative fuel for a single-cylinder diesel engine. Renewable Energy, 28, 1447-1453. İlkılıç, C., Bayındır, H. ve Öner, C. 1997. Dizel motorlarında alternatif yakıt olarak ayçiçek yağının kullanılması. Otomotiv Teknolojisi Bilim Haftası 97, 26-30 Mayıs, Çukurova Üniversitesi: Adana, 116-123. İlkılıç, C. ve Yücesu, H.S. 2002. Pamuk yağı metil esteri ile dizel yakıtı karışımının bir dizel motoru performansına etkisi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14(1), 199-205. İlkılıç, C. ve Öner, C. 2003. Bir dizel motorunda ayçiçek yağı metil esteri ile motorin karışı kullanarak egzoz emisyonlarının incelenmesi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15(4), 579-588. Karabektaş, M. ve Saraç, H.İ. 2002. Alternatif dizel motor yakıtı olarak biodizel yakıtının deneysel olarak incelenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6 (2), 114-121. Karaosmanoğlu, F., 2001, Biomotorin ve Türkiye. Enerji, 1, 35-38. Karaosmanoğlu, F., 2002, Türkiye çevre dostu -yenilenebilir bir yakıt adayı: Biyomotorin, Ekojenarasyon Dünyası- Kojenerasyon Dergisi, ICCI 2002 Özel Sayısı, 10, 50-56. Kolsarıcı, Ö., Gür, M.A., Kaya,M.D., İşler, N. ve Başalma, D. 2005. Yağlı tohumlu bitkiler üretimi. VI.Türkiye Ziraat Mühendisliği Teknik Kongresi I. Cilt 3-7 Ocak, Ankara, 41-62. Ulusoy, Y. 1999. Ayçiçeği, Pamuk ve Soya Yağlarının Diesel Motorlarında Yakıt Olarak Kullanım Olanaklarının Belirlenmesi Üzerine Karşılaştırmalı Bir Araştırma. Doktora Tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, 119 sayfa. Ulusoy, Y. ve Alibaş, K. 2002. Dizel Motorlarda biodizel kullanımının teknik ve ekonomik olarak incelenmesi. Uludağ

Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16, 37-50. Yücesu, H.S., Altın, R. ve Çetinkaya, S. 2001, Dizel motorlarında alternatif yakıt olarak bitkisel yağ kullanımının deneysel incelenmesi. Turkısh Journal of Engineering and Environmental Sciences, 25, 39-49. Yücel, H.L., 2002, Pamuk yağı motorin karışımlarının alternatif dizel yakıtı olarak kullanılması. IV. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, 16-18 Ekim, İstanbul, 945-952. www.tupras.com.tr, Türkiye Petrol Rafinerileri Anonim Şirketi Resmi İnternet Sitesi. www.die.gov.tr, DİE, Tarımsal Yapı (Üretim, Fiyat, Değer), Devlet İstatistik Enstitüsü, 2002. www.gap.gov.tr. GAP-Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı resmi web sitesi.