BİYOETANOL ÜRETİMİ İÇİN TARIMSAL ATIKLARIN ENZİMATİK HİDROLİZ YÖNTEMİ İLE ŞEKERLERE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ



Benzer belgeler
Biyoenerjide Güncel ve Öncelikli Teknoloji Alanları ve TTGV Destekleri

ıda olarak tüketilen tarım ürünlerinden biyoyakıt üretilebilir mi?

BİYOYAKITLAR ve ENERJİ TARIMI. Prof. Dr. Fikret AKINERDEM Yrd. Doç. Dr. Özden ÖZTÜRK S.Ü. Ziraat Fakültesi

BİYOETANOL KULLANIM ZORUNLULUĞUNUN TÜRK EKONOMİSİNDE YARATACAĞI ETKİLER. Dr. F.Figen AR Pankobirlik / Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi

Prof.Dr.İlkay DELLAL

ENERJİ TARIMI ANTALYA 2013 MUSTAFA ACAR KTAE-SAMSUN

EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ÖZEL ÇAMLICA KALEM İLKÖĞRETİM OKULU OKULLARDA ORMAN PROGRAMI ORMANDAN BİO ENERJİ ELDE EDİLMESİ YIL SONU RAPORU

Kojenerasyon Teknolojileri Yavuz Aydın, Yağmur Bozkurt İTÜ

BİYOKÜTLE ENERJİ SANTRALİ BİOKAREN ENERJİ

ENERJİ TARIMI ve GIDA ARZI , EMO-Konya

Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ.

YENİLEBİLİR ENERJİ KAYNAĞI OLARAK BİTKİLER

Biyogaz Temel Eğitimi

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

BİYODİZEL BİYOETANOL BİYOGAZ

Biyokütle Nedir? fosil olmayan

Filiz KARAOSMANOĞLU İTÜ 19 Nisan 2008 BĐYOYAKIT

Bilinen en eski yöntemdir. Bu alanda verim yükseltme çalışmaları sürdürülmektedir.

Bölüm 2. Tarımın Türkiye Ekonomisine Katkısı

DÜNYA, AB ve TÜRKİYE ŞEKER İSTATİSTİKLERİ

DÜNYA, AB ve TÜRKİYE ŞEKER İSTATİSTİKLERİ

Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz, Biyogazın Güncel Durumu

ALKOL ELDE EDİLME TEPKİMELERİ ALKOL KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Biyoenerji, bitkilerden veya biyolojik her türlü atıktan elde edilebilecek olan enerjiye verilen genel ad dır.


TARIMDA ENERJİ KULLANIMI

Biyoetanol berrak, renksiz ve karakteristik bir kokuya sahip bir sıvıdır. E-10(%10 Biyoetanol+ %90 Benzin) ve E-85(%85 Biyoetanol+ %15 Benzin)'dir.

ATIKTAN ELEKTRİK ENERJİSİ ELDE EDİLMESİ

BİYOALKOL TEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ Bartın Üniversitesi Fen Fakültesi

Türkiye Cumhuriyeti-Ekonomi Bakanlığı,

Gönen Enerji Biyogaz, Sentetik Petrol, Organik Gübre ve Hümik Asit Tesisleri: Ar-Ge Odaklı Örnek Bir Simbiyoz Çalışması Hasan Alper Önoğlu

TÜRKİYE TOHUMCULUK SANAYİSİNİN GELİŞİMİ VE HEDEFLERİ İLHAMİ ÖZCAN AYGUN TSÜAB YÖNETİM KURULU BAŞKANI

This paper was presented in International Energy and Security Congress that took place at Kocaeli University, Turkey on September 23 24, 2014.

ARABAM NEDEN ÇEVRECĐ OLDU?

SANAYİDE YENİ FIRSAT AÇILIMLARI: BİYOYAKITLAR VE TÜRKİYE

Biyogaz Yakıtlı Kojenerasyon Uygulamaları

TUSAF 2013 BUĞDAY-UN-İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ YENİ TERNDLER

BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ VE ENERJİ ÜRETİM TESİSİ

Türkiye Cumhuriyeti-Ekonomi Bakanlığı,

Türkiye Cumhuriyeti-Ekonomi Bakanlığı,

BİYOYAKITLARDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ BİYOELEKTRİK AVRUPA UYGULAMALARI

Hayvancılığ. Prof.Dr.Behi Üniversitesi Veteriner Fakültesi Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıklar. kları Anabilim Dalı KONYA

T.C. GIDA TARIM VE HAYVANCILIK BAKANLIĞI

Atıktan Enerji Üretimi: Hayvansal ve Tarımsal Atıkların Çevre Dostu Yöntemlerle Doğaya Kazandırılması

TÜRKİYE DE VE DÜNYADA YEM SEKTÖRÜNE GENEL BAKIŞ, BEKLENTİLER, FIRSATLAR. Prof. Dr. Nizamettin Şenköylü Genel Sekreter

TOHUMCULUK ÜRETİM. Türkiye Cumhuriyeti-Ekonomi Bakanlığı,

ENERJİ KAYNAKLARI ve TÜRKİYE DİYARBAKIR TİCARET VE SANAYİ ODASI

1. Biyodizel Nedir? 2. Biyodizel in Tarihsel Gelişimi. 3. Biyodizel Üretim Aşaması. 4. Dünyada Biyodizel. 5. Türkiyede Biyodizel

Ülkemizde Elektrik Enerjisi:

Biyoetanol Üretimini. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ. Bartın Üniversitesi Fen Fakültesi

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

ATIK BİTKİSEL YAĞLARIN YÖNETİMİNDE YASAL SORUNLAR

HUBUBAT, BAKLİYAT, YAĞLI TOHUMLAR VE MAMULLERİ SEKTÖRÜ

FERMANTASYON İÇİN ŞEKER KAYNAĞI OLARAK KULLANILMAK ÜZERE MEYVE KABUKLARININ VE DİĞER LİGNOSELÜLOZİK BİYOKÜTLELERİN ENZİMATİK HİDROLİZİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ KOORDİNATÖRLÜĞÜNE

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

2015 EKİM DIŞ TİCARET RAPORU

GDM 402 YAĞ TEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. Aziz TEKİN

BİYOGAZ YAKITLI MİKRO KOJENERASYON UYGULAMALARI

BİYOYAKIT TEKNOLOJİLERİ

TÜRKİYE ODALAR VE BORSALAR BİRLİĞİ

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1. ÖNSÖZ... vii. YAZAR HAKKINDA... ix. ŞEKİLLER LİSTESİ... xix. TABLOLAR LİSTESİ... xxiii

TOHUMCULUK ÜRETİM. Türkiye Cumhuriyeti-Ekonomi Bakanlığı,

Dünya buğday üretimi ve başlıca üretici ülkeler

AVUSTURYA VE MACARİSTAN DA TAHIL VE UN PAZARI

2017 YILI İLK İKİ ÇEYREK BLOK MERMER TRAVERTEN DIŞ TİCARET VERİLERİ

TARIMSAL BÜYÜME VE DIŞ TİCARET ÜZERİNE MAKRO DEĞERLENDİRMELER. Kasım Mustafa YAĞCIOĞLU İzmir Ticaret Borsası Ar-Ge Müdürlüğü

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

Tarım Ekonomisi ve İşletmeciliği

2018 ŞUBAT DIŞ TİCARET RAPORU

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

2015 NİSAN DIŞ TİCARET RAPORU

2015 OCAK DIŞ TİCARET RAPORU

BALIKESİR SANAYİCİ VE İŞADAMLARI DERNEĞİ

T.C. GIDA TARIM VE HAYVANCILIK BAKANLIĞI

PAMUK SAPI NIN TERMAL BOZUNMA DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ VE KİNETİĞİ

TEMİZ ENERJİ TEKNOLOJİLERİ KURSU. Harran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Osmanbey Kampüsü, Şanlıurfa

ENERJİ ALTYAPISI ve YATIRIMLARI Hüseyin VATANSEVER EBSO Yönetim Kurulu Sayman Üyesi Enerji ve Enerji Verimliliği Çalışma Grubu Başkanı

HUBUBAT, BAKLİYAT, YAĞLI TOHUMLAR VE MAMULLERİ SEKTÖRÜ 2016 RAPORU

AVRUPA TİCARİ ARAÇ SEKTÖR ANALİZİ

T.C. GIDA TARIM VE HAYVANCILIK BAKANLIĞI

ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI İÇ ANADOLU ENERJİ FORUMU, 29 Haziran 2007-NEVŞEHİR Prof.Dr.Hüseyin ÖĞÜT S.Ü. ZİRAAT FAKÜLTESİ

Trigliserid : Bitkisel Yağ Alkol : Metanol, Etanol, Bütanol, Katalizör : Asit ve Baz Katalizörler Ester : Biyodizel Gliserin : Yan Ürün

TÜRKİYE ODALAR VE BORSALAR BİRLİĞİ

TÜRKİYE ODALAR VE BORSALAR BİRLİĞİ

ŞEKER PANCARI RAPORU- 2018

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

Mekanik Ayırma, Biyokurutma ve Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente Ürün Yönetimi Tebliği ve Uygulamaları

Yenilenebilir olmayan enerji kaynakları (Birincil yahut Fosil) :

ATIK YÖNETİMİNDE BİYOMETANİZASYON TEKNOLOJİSİ

TR33 Bölgesi nin Üretim Yapısının ve Düzeyinin Tespiti ve Analizi. Ek 5: Uluslararası Koşulların Analizi

TÜRKĐYE DE DÖKÜM SEKTÖRÜ

TÜRKİYE ODALAR VE BORSALAR BİRLİĞİ

2017 YILI İLK İKİ ÇEYREK İŞLENMİŞ MERMER VE TRAVERTEN DIŞ TİCARET VERİLERİ

2014 EYLÜL DIŞ TİCARET RAPORU

RÜZGAR ENERJĐSĐ. Erdinç TEZCAN FNSS

2015 HAZİRAN DIŞ TİCARET RAPORU

TÜRKIYE NİN MEVCUT ENERJİ DURUMU

TÜRKİYE BİYOKÜTLE PROJEKSİYONU

TEMMUZ 2017 AYLIK İHRACAT RAPORU

Transkript:

BİYOETANOL ÜRETİMİ İÇİN TARIMSAL ATIKLARIN ENZİMATİK HİDROLİZ YÖNTEMİ İLE ŞEKERLERE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ

İÇERIK Giriş Biyokütle potansiyeli Biyokütle dönüşüm süreçleri Dünyada biyoetanol Türkiye de biyoetanol Biyoetanol üretim yöntemleri Kullanım alanları Örnek bir çalışmanın sonuçları

GIRIŞ Fosil enerji kaynakları sonsuz değil http://www.roperld.com/science/energyfuture.htm Biyo-yakıtlar fosil enerjilerin alternatifi Selülozik atıklar düşük maliyetli Yüksek biyo-etanol verimi Selülozik atıklar için ön işlem

TÜRKIYE NIN BIYOKÜTLE POTANSIYELI Biyokütle Potansiyel (milyon ton/yıl) Enerji değeri (Mtep) Tarımsal artıklar Yıllık üretimi (milyon ton) Enerji potansiyeli (Mtep) Buğday sapları 26.4 7.2 Yıllık bitkiler 55 14.9 Çok yıllık bitkiler 16 4.1 Orman artıkları 18 5.4 Tarımsal artıklar 10 3.0 Orman Endüstrisi artıkları 6 1.8 Hayvansal atıklar 7 1.5 Diğer 5 1.3 Toplam 117 32.0 Arpa sapları 13.5 3.9 Mısır sapları 4.2 1.2 Pamuk sap ve kozaları 29 0.9 Ayçiçeği sapları 2.7 0.8 Şeker pancarı artıkları 2.3 0.7 Fındık kabukları 0.8 0.3 Yulaf sapları 0.5 0.2 Çavdar sapları 0.4 0.1 Pirinç sapları 0.4 0.1 Meyve kabukları 0.3 0.1 Toplam 54.4 15.5 SARAÇOĞLU, N. 2007. The Importance of Bioenergy and Energy Forestry for Turkey. TUBITAK JRC Zero Emissions Workshop, Gebze, Türkiye.

BIYOKÜTLE DÖNÜŞÜM SÜREÇLERI Kaynak: http://www.elektrikport.com/makale-detay/yesilden-gelen-enerjibiyokutle-i/8252

Biyo-yakıtlar BIYO-YAKITLAR Katı Biyo-yakıtlar Biyo-kömür Briket/Pelet Biyo-gaz Gaz Biyo-yakıtlar Syngaz Hidrojen Biyo-etanol Sıvı Biyo-yakıtlar Biyo-dizel Biyo-metanol Biyo-oil

Milyar Lt Milyar lt DÜNYADA BIYO-ETANOL 60 50 40 30 20 10 0 52,5 27,8 21 Üretim 40 20 0 26,2 1,8 4,4 3,7 1,15 80 76 60 ABD BREZİLYA AB ÇİN FRANSA 6 2007 2008 2009 2011 Dünya AB Ar, F. F. Pankobirlik / Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi

KULLANIM ZORUNLULUĞU Ülke ABD Arjantin Avustralya Brezilya Brezilya Kanada Çin Kolombiya Kostarika Hindistan Pakistan Finlandiya Ar, F. F. Pankobirlik / Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi Kullanım zorunluluk E15 Z / E85 E5 Z E10 E20-E25 Z E85 E5 Z E10 E10 Z E7 Z E5 Z E10 E5-E10 Z Resmi gazetede yayımlanan 27 Eylül 2011 tarih ve 28067 sayılı Tebliğ e göre, Piyasaya akaryakıt olarak arz edilen benzin türlerinin, yerli tarım ürünlerinden üretilmiş etanol içeriğinin: 2013 ylı itibariyle en az %2, 2014 yılı itibariyle en az %3 olması zorunludur.

DÜNYADAN BAZI ÖRNEKLER Ülkeler Şirketler Üretim Potansiyeli x1000 Lt Hammadde Avusturya Agrana(Pischelsdorf) 240 000 Buğday, Mısır Belçika BioWanz (Wanze) AlcoBioFuel (Gent) Amylum (Aalst) 32 300 000 150 000 32 000 Bulgaristan Euro Ethyl GmbH (Silistra) 10 000 Mısır Buğday, Seker şurubu Buğday Buğday Fransa Almanya İtalya Tereos (Artenay) Tereos (Lillebonne) Tereos (Origny) Verbio AG (Zörbig) Verbio AG (Schwedt) CropEnergies AG (Zeitz) Fuel 21 (Klein Wanzleben) Silcompa (Correggio) Alcoplus (Ferrara) IMA (Bertolino Group) 40 000 250 000 300 000 125 000 230 000 360 000 130 000 60 000 42 000 200 000 Şeker şurubu Buğday Şeker şurubu Tahıllar Tahıllar, şeker şurubu Tahıllar, şeker şurubu Şeker şurubu Ham alkol Tahıllar Ham alkol Slovakya Enviral 138 000 Mısır Koçtürk, D. Ankara Ü. Doktora Tezi

TÜRKIYE DE BIYO-ETANOL Firma Adı Konya Şeker- Çumra Fabrikası Tarımsal Kimya Teknolojileri (TARKİM) Tezkim Tarımsal Kimya (TEZKİM) Üretim/yıl x1000 lt Şehir Hammadde 84 000 Konya Şeker pancarı 40 000 Bursa Buğday, Mısır 26 000 Adana Buğday, Mısır

Kaynak: http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/biyoetanol.aspx ÜRETIM DIYAGRAMI

Kaynak: http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/biyoetanol.aspx ÜRETIM DIYAGRAMI

BIYOKÜTLE KAYNAKLARININ BIYO-ETANOL POTANSIYELLERI Hammadde Biyo-etanol Potansiyeli (lt/ton) Şeker kamışı 70 Şeker pancarı 110 Patates 110 Mısır 360 Buğday 340 Arpa 250 Pirinç 430 Tatlı sorgum 60 Diğer selülozik biyokütle 280 Koçtürk, D. Ankara Ü. Doktora Tezi

KULLANIM ALANLARI Ulaştırmada Araçlar Kojenarasyon ünitelerinde Kimya sanayinde Etilen üretimi Hidrojen üretimi Asetik asit üretimi vs.

LIGNOSELÜLOZIK BIYOKÜTLENIN YAPISI Kaynak: Ratanakhanokchai et al.,2010. Paenibacillus curdlanolyticus Strain B-6 Multienzyme Complex: A Novel System for Biomass Utilization, Engineering» "Biomass Now - Cultivation and Utilization", book edited by Miodrag Darko Matovic, ISBN 978-953-51-1106-1

ÖN IŞLEM (PRETREATMENT) Ön işlem lignoselülozik yapıyı parçalar Selülozun etkilenmesini artırır Hidroliz oranını artırır Verim artar http://www.hrs-heatexchangers.com/images/applications/bioethanol/en-thermal-hydrolysis1.gif

ÖN IŞLEM (PRETREATMENT) Ön işlem Fiziksel Kimyasal Termal/fizikokimyasal Biyolojik Mekanik Asit Otohidroliz Mikroorganizma Alkali Buhar patlama Enzimatik AFEX CO2 patlama

HIDROLIZ (C 6 H 10 O 5 )n + nh 2 O n C 6 H 12 O 6 Hidroliz Kimyasal Enzimatik Derişik asit Seyreltik asit Selülaz Ksilanaz

FERMANTASYONU 180 g Glikoz = 96 g Etanol (teorik olarak) 100 g Glikoz = 40-48 g Etanol (pratikte) Karbondioksit http://www.bilgicik.com/yazi/oksijensiz-solunum/ Gazlı içecekler Kuru buz Kimya sanayi Yangın tüpleri

II. OTOHIDROLIZE EDILMIŞ BUĞDAY SAPININ ENZIMATIK HIDROLIZ YÖNTEMI ILE ŞEKERLERE DÖNÜŞTÜRÜLMESI

ENZIMATIK HIDROLIZIN AMACI Şeker geri kazanımı (%)= Enzimatik hidroliz sonucu elde edilen şeker hammadde içerisindeki şeker Ekonomik = 4-5 FPU/g enzim ile >%65 şeker geri kazanımı

Şeker analizi METOT Buğday sapı Otohidroliz Ön işlem görmüş hammadde Mekanik inceltme Otohidroliz sıvısı 4 FPU enzim Enzimatik hidroliz

İçerik, % OTOHIDROLIZIN KIMYASAL YAPIYA ETKISI 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Others Ash Lignin Ara Xylan Glucan Extractives İşlem Sıcaklığın 160 C- 200 C artmasıyla: Hemicellulose: %19.0 ----- %1.4 Lignin: %17.9 ------ %12.4 azalmaktadır.

ph Verim, % OTOHIDROLIZIN PH VE VERIME ETKISI 6 100 5 10 min 20 min 90 80 10 min 20 min 4 3 2 160 170 180 190 200 Sıcaklık, C 70 60 50 40 160 170 180 190 200 Sıcaklık, C Sıcaklığın artmasıyla: ph: 5.4---- 3.8 (10 dk); 5.1 ------ 3.7 (20 dk) Verim: 87 ---- %58 (10 dk); 85 ---- %56 (20 dk)

Yan ürünler, g/100 g hammadde OTOHIDROLIZIN YAN ÜRÜNLER OLUŞUMUNA ETKISI 8 6 Furfural HMF Acetic Acid Formic Acid 4 2 0 200-20 200-10 190-20 190-10 180-20 180-10 170-20 170-10 160-20 160-10 İşlem

Geri kazanılan şeker, g/100 g hammadde OTOHIDROLIZ SIVISINDAKI ŞEKER GERI KAZANIMI 14 12 10 Galactan Arabinan Xylan Glucan 8 6 4 2 0 200-20 200-10 190-20 190-10 180-20 180-10 170-20 170-10 160-20 160-10 İşlem Ksilan ana bileşen 190-10 çözünen şekerlerin max % 71 geri kazanım

EH Glucan Verimi, g/100 g hammadde EH Ksilan verimi, g/100 g hammadde ENZIMATIK HIDROLIZ SONUCU ŞEKER GERI KAZANIMI 30 10 25 20 15 10 5 10min 10min-P6K 20min 20min-P6K 0 160 170 180 190 200 Sıcaklık, C 8 6 4 2 10min 10min-P6K 20min 20min-P6K 0 160 170 180 190 200 Sıcaklık, C Ön işlem süresinin artması genelde glucan verimini artırmıştır. Ksilan verimi 170 C den sonra hızla azalmıştır.

Toplam şeker geri kazanımı, % TOPLAM ŞEKER GERI KAZANIMI 80 60 40 20 10min 10min-P6K 20min 20min-P6K 0 160 170 180 190 200 Sıcaklık, C Mekanik inceltme şeker verimini %10 kadar artırmıştır. Maksimum şeker verimi (180-20) = %72

SONUÇLAR VE ÖNERILER Enerji konusunda dışa bağımlılığı azaltmak için biyoetanol üretimi ve kullanımını yaygınlaştırmak Ülkemizin biyokütle kaynaklarını katma değeri olan ürünlere dönüştürmek için teşvik ve destek Türkiye nin 2023 yılına kadar yenilenebilir enerji kaynaklarının toplam enerji tüketimindeki payının %20 hedefini koymak Biyoenerji konusunda ulusal bir politika oluşturmak

SON