BİYOYAKIT TEKNOLOJİLERİ ASLI İŞLER Kimya Yük. Müh. İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İstanbul, 16 Şubat 2012
İÇERİK Enerji Üretim Girdileri Biyokökenli Endüstriyel Ürünler Biyorafineri Teknolojileri Biyoyakıt Teknolojileri Biyodizel Biyoetanol Biyogaz
ENERJİ ÜRETİM GİRDİLERİ Odun Kömür Petrol Doğalgaz Nükleer Enerji Yeni Enerji Kaynakları Arayışı 21. yüzyıl Biyoteknoloji Yüzyılı Yenilenebilir Enerji Kaynakları
ENERJİ KAYNAKLARININ YENİLENEBİLİRLİĞİNE GÖRE SINIFLANDIRILMASI Yenilenemeyen Enerji Kaynakları Petrol Kömür Doğalgaz Nükleer Yenilenebilir Enerji Kaynakları Güneş Rüzgar Su (hidrolik, jeotermal,dalga) BİYOKÜTLE
BİYOKÜTLE Biyokütle Enerji Kaynağı: Ana bileşenleri karbo-hidrat bileşikleri olan bitkisel ve hayvansal kökenli tüm maddeler Biyokütle Enerjisi: Biyokütle enerji kaynaklarından üretilen enerji Odun (enerji ormanları, ağaç artıkları) Yağlı tohum bitkileri (ayçiçeği, kolza, soya, aspir, v.b.) Karbo-hidrat bitkileri (patates, buğday, mısır, v.b) Elyaf bitkileri (keten, kenevir, sorgum, v.b) Bitkisel artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk, v.b) Hayvansal atıklar Şehirsel ve endüstriyel atıklar Algler
BİYOKÜTLE KAYNAKLARI BİYOKÖKENLİ ÜRÜNLER
BİYOKÖKENLİ ÜRÜNLER Hayvansal veya bitkisel kökenli, gıda ve yem dışı, yenilenebilir alanlarda kullanım ürünlerine sahip ve bazı istisnalar dışında sentetik, toksik veya çevreye zarar verecek herhangi bir madde içermeyen ürünler Biyokökenli Ürünler
Biyokökenli Ürün Fotosentez Kaynaklıdır: Bitkiler: FOTOSENTEZ CANLI KARBON-BİYOLOJİK KARBON:Depo Canlı Karbon.Biyoteknoloji.Yeşil Ürünler En Eski Biyokökenli Ürün Hint Tohumu Yağı
BİYOKÖKENLİ ENDÜSTRİYEL ÜRÜN TEKNOLOJİSİ 60 lı yıllar : YEŞİL DEVRİM 21. yüzyıl : Biyoteknoloji Yüzyılı Biyorafineri Uygulamaları
BİYORAFİNERİ TEKNOLOJİSİ Biyokimyasal Süreçler BİYOKÜTLE BİRLEŞİK ISI VE GÜÇ ÜRETİMİ YAKITLAR KİMYASALLAR MALZEMELER Termokimyasal Süreçler
SINIFLANDIRMA Biyokökenli Madde İçeriğine Göre Biyokökenli Endüstriyel Ürünler Yüksek Oranda Biyokökenli Madde İçeren Ürünler ( % 51 90 ) Orta Oranda Biyokökenli Madde İçeren Ürünler ( % 21 50 ) Düşük Oranda Biyokökenli Madde İçeren Ürünler ( % 20 den az )
SINIFLANDIRMA Kullanım Alanlarına Göre Biyokökenli Endüstriyel Ürünler Biyomalzemeler Biyoyakıtlar Biyokimyasallar Mürekkepler Gaz Yakıtlar Yüzey Tutucular Boyalar ve Kaplamalar Çözücüler ve Temizleyiciler Yapıştırıcılar Katı Yakıtlar Sıvı Yakıtlar Ara Kimyasallar Yağlama Yağları ve Fonksiyonel Akışkanlar Polimerler Yapı Malzemeleri Kompozit Malzemeler Lifler, Kağıt ve Ambalajlar
BİYOYAKIT TEKNOLOJİSİ Biyokütle Doğrudan Kullanım Fiziksel Süreçler Yakma Dönüşüm Süreçleri Termokimyasal Dönüşüm Süreçleri Biyokimyasal Dönüşüm Süreçleri
YAKITLAR Gaz Yakıtlar CO+H 2 F-T Sentezi İle Yakıtlar Biyohidrojen Biyogaz Katı Yakıtlar Odun Kömürü-Biyokömür Biyopelet-Biyobriket Sıvı Yakıtlar Biyo-Oil Biyometanol Biyoetanol Biyodimetileter Biyoetiltersiyerbutileter Bitkisel Yağlar Biyodizel
BİYOYAKIT TEKNOLOJİSİ Yağlı Tohum Bitkileri Şekerli Bitkiler Nişastalı Bitkiler Enerji Bitkileri Enerji Ormancılığı Ağaçlar Atık Yemeklik Yağlar Orman Atıkları Saman Şehirsel ve Endüstriyel Atıklar Organik Atıklar Bakteriler - Algler Esterifikasyon Hidroliz / Fermantasyon Gazlaştırma Piroliz Karbonizasyon Metanasyon Fotofermentasyon Biyodizel Etanol Metanol, Butanol Eterler FT Motorini FT Benzini Hidrojen Biyo-Oil Odun Kömürü Biyometan/ Biyogaz Hidrojen
BİYOYAKITLAR 1.KUŞAK BİYOYAKITLAR 2.KUŞAK BİYOYAKITLAR 3.KUŞAK BİYOYAKITLAR 4.KUŞAK BİYOYAKITLAR
1.KUŞAK BİYOYAKITLAR BİYODİZEL BİYOETANOL ETBE BİYOGAZ
2.KUŞAK BİYOYAKITLAR Esnek yakıtlı taşıtlarda ve/veya ısı-elektrik üretiminde Bitkisel yağlar Biyodizel (Yağ asidi etil esteri) Biyoetanol (Lignoselülozik kaynaklardan) Biyometanol Biyobutanol Biyoetil tersiyer butil eter Biyometil tersiyer butil eter Biyodimetileter Biyometan Biyohidrojen Biyokütleden sıvı yakıt teknolojisi ürünleri (BTL Ürünleri: Fischer-Tropsch Motorini ve Fischer Tropsch Benzini) Hedef: Gıdaya olan bağımlılığı azaltmak Yeni teknoloji geliştirme hızı ve maliyet itici etkenler Ar-Ge çalışmaları ve örnek uygulamalar
3. KUŞAK BİYOYAKITLAR Ot Çayır Çimen Ağaçlar Yeni Ağaçlar SELÜLOZ ve YAĞ-Zengin:GDÜ Yeni Yağlı Tohumlar Atık-Artıklar ALGLER Lignoselülozik Selülozik
4. KUŞAK BİYOYAKITLAR KARBON NEGATİF BİYOYAKITLAR Karbon Tutma ve Depolama Genetiği Mükemmelleştirilmiş Hammaddeler Karbondioksitten Şeker-Alkol-Hidrojen
BİYOYAKITLAR İÇİN YOL HARİTASI Yemeklik yağ dışı kaynaklar Yeni yağlı tohumlar Etanol, etanollü yakıtlar ve selülozik kaynaklar GIDA ve YEM BİYOYAKIT HAMMADDESİ
BİYODİZEL
BİYODİZEL Bitkisel ve hayvansal yağlardan, yağ atık ve artıklarından üretilen TS EN 14213 ve/veya TS EN 14214 standartlarına uygun yağ asidi metil ester karışımı
BİYODİZEL YAĞ KAYNAKLARI Bitkisel Yağlar: Ayçiçek, Soya, Kolza, Aspir, Pamuk, Palm Yağları Geri Kazanım Yağları: Bitkisel Yağ Endüstrisi Yan Ürünleri (Soapstock, Hurda Yağı) Şehirsel ve Endüstriyel Atık Kökenli Geri Kazanım Yağları: Kahverengi Gres, Siyah Gres Hayvansal Yağlar: Don Yağları, Balık Yağları ve Kanatlı Yağları Atık Bitkisel Yağlar: Sarı Gres Algler
BİYODİZEL ÜRETİMİNDE KULLANILAN ALKOLLER 80 li yıllardan itibaren yağların transesterifikasyon reaksiyonu hammaddesi olarak monohidrik alkol (metanol, etanol, izopropil alkol) kullanımı konusunda Ar-Ge çalışmaları Metanol ve etanolden daha fazla karbonlu veya sekonder alkollerin transesterifikasyon reaksiyonunda tercih edilmemesinin nedenleri: Bilinen bazik katalizörlü transesterifikasyon reaksiyonunun uygulanamaması Enerji tüketiminin yüksek veya pahalı yöntemlerin kullanılacağı yeni yöntemlerin gerekliliği Alkollerin yüksek maliyeti Metanol: Standart konumu ile birinci Etanol
BİYODİZEL ÜRETİMİNDE KULLANILAN KATALİZÖRLER Asidik katalizörler (H 2 SO 4 (sülfürik asit) ve HCl (hidroklorik asit)) Bazik katalizörler (KOH (potasyumhidroksit), NaOH (sodyumhidroksit)) Enzimatik katalizörler Bazik katalizörlerin tercih edilmesinin nedenleri: Bazik katalizörlerle gerçekleştirilen reaksiyonlarda verimin daha yüksek olması Daha az korozif olması Reaksiyon süresinin çok daha kısa olması Asidik katalizör kullanımında aside dayanıklı tank gereksiniminin maliyeti arttırması Asidik katalizörlerin kullanılmasının nedenleri: Serbest yağ asidi oranının %10-15 civarında olduğu yağlarda bazik katalizörlerin serbest yağ asitleri ile reaksiyona girerek sabun oluşumuna neden olması
BİYODİZEL ÜRETİMİ
BİYODİZELİN YAKIT OLARAK KULLANIMI ve STANDARTLAR B5 : % 5 Biyodizel + %95 Motorin B20 : % 20 Biyodizel + %80 Motorin B50 : % 50 Biyodizel + %50 Motorin B100 : % 100 Biyodizel Standartlar TS EN 14213 TS EN 14214 TS 3082 (EN 590)
BİYODİZELİN ÖZELLİKLERİ Çevre dostu Yenilenebilir hammadde kaynaklarından elde edilmesi Petrol kökenli ürünlere olan bağımlılığı azaltması Mevcut dizel motorlarda hiçbir tasarım değişikliği gerektirmeden kullanılabilmesi Emisyonları büyük ölçüde azaltması Kükürt içermemesi Yağlayıcılık özelliğinin iyi olması ve motorine katılması durumunda yağlayıcılığı arttırması Yüksek alevlenme noktası ile taşıma, depolama ve kullanma kolaylığına sahip olması Biyobozunabilir olması ve antitoksik özelliğe sahip olması Isıl değerinin motorin ısıl değerine yakın olması ve motorine oranla daha yüksek setan sayısına sahip olması
YAŞAM DÖNGÜSÜ EMİSYONLARI Motorine Göre Değişim (%) BİYODİZEL CO - 34.50 PM - 32.41 HF - 15.51 SOx - 8.03 CH4-2.57 NOx + 13.35 HCl + 13.54 HC + 35.96
EGZOZ EMİSYONU Motorine Göre Değişim (%) B100 B20 Toplam Yanmamış Hidrokarbonlar - 67-20 CO - 48-12 PM - 47-12 NO x +10 + 2 Sülfatlar - 100-20 PAH - 80-13 Nitrate PAH - 90-50
DÜNYADA BİYODİZEL 1892: Rudolf Diesel in dizel motorunu keşfi Almanya da ilk dizel motorunun denemesi 1898: Paris Dünya Fuarında yer fıstığını yakıt olarak kullanan motorun sergilenmesi Petrol endüstrisinin içten yanmalı motor teknolojilerinin gelişmesiyle hızlı ilerleyişi 1970 li yıllar: Petrol fiyatlarında artış 1990 lı yıllar: Biyodizelin öneminin artması
Milyar Litre DÜNYADA BİYODİZEL 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Yıl Dünya 2010 yılı biyodizel üretimi: 19 Milyar litre/yıl Üretimde lider ülkeler :Almanya, Brezilya, Arjantin, Fransa, Amerika
AVRUPA BİRLİĞİ NDE BİYODİZEL En büyük biyodizel üretici, tüketici ve ithalatçısı 2010 yılı Dünya biyodizel üretiminin %53 ü AB ulaştırma sektöründe toplam biyoyakıt pazarının %80 i 2010 yılı üretiminin %60 ı ilk üç büyük üretici tarafından sağlanmış: Almanya, Fransa, İspanya AB-27 Biyodizel İstatistikleri (Milyon litre) Yıl 2006 2007 2008 2009 2010 Üretim 5410 6670 9080 9485 10680 İthalat 70 1060 2020 2190 2400 İhracat 0 0 70 80 120 Tüketim 5480 7730 9930 11885 13235
AVRUPA BİRLİĞİ NDE BİYODİZEL Biyoyakıt çalışmalarının başlaması: 1990 lı yıllar Avrupa Birliği biyoyakıt pazarını etkileyen temel düzenlemeler: Biyoyakıt Yönergesi (2003/30) (Biofuels Directive) Yakıt Kalitesi Yönergesi (2009/30)( Fuel Quality Directive) Avrupa Birliği Enerji ve İklim Değişikliği Paketi (EU Energy and Climate Change Package, CCP) ve Yenilenebilir Enerji Yönergesi
Biyoyakıt kullanımında artış AVRUPA BİRLİĞİ NDE BİYODİZEL Biyoyakıt Yönergesi (2003/30) (Biofuels Directive) Ulaştırma sektöründe 2005 yılında %2, 2010 yılında %5.75 oranında biyoyakıt kullanım hedefi 2005 yılı hedefinin sağlanamaması Biyokütle Eylem Raporu (COM(2005)628) Biyoyakıt AB Stratejisi (COM(2006)34) yayımlanması Yakıt Kalitesi Yönergesi (2009/30)( Fuel Quality Directive) Tüm yakıt tedarikçilerinin 2020 yılında sera gazı emisyonlarını %6 oranında azaltma hedefi Avrupa Birliği Enerji ve İklim Değişikliği Paketi (EU Energy and Climate Change Package, CCP) ve Yenilenebilir Enerji Yönergesi 1990 yılına göre sera gazı emisyonlarında %20 azalma Enerji verimliliğinde %20 artış Enerji tüketiminin %20 sinin yenilenebilir enerjiden karşılanması ve ulaştırma sektöründe %10 oranında biyoyakıt kullanımı
DÜNYADA BİYODİZEL 2010 yılında en büyük biyodizel üretim artışları: Brezilya:%46 (2.3 Milyar litre) Arjantin: %57 (2.1 Milyar litre)
TÜRKİYE DE BİYODİZEL Biyodizelin 5015 Sayılı Petrol Piyasası Kanunu kapsamında yasal konumu: Biyodizel akaryakıt sektörünün üçüncü motor yakıtı olup benzin ve motorin için geçerli tüm yasal tanımlama, düzenleme ve denetlemelere tabidir. Biyodizel ısıtma yakıtı olarak fuel oil ve kalyak gibi mevcut yakıtlarla aynı yasal düzenlemelerde denetlenmekte olup yakıtbiyodizelin taşıt yakıtı olarak kullanımı yasaklanmıştır. Biyodizel üreticileri Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu ndan işleme lisansı almalıdır. Bitkisel Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği kapsamında, bitkisel atık yağlardan geri kazanım tesislerinde biyodizel üretimi mümkündür.
TÜRKİYE DE BİYODİZEL Otobiyodizel TS EN 14214, yakıtbiyodizel TS EN 14213 standartlarına uygun olmalıdır. TS 3082 (EN 590) standardına uygun olarak, otobiyodizel hacmen en çok %5 oranında motorin ile harmanlanabilir ve bu biyodizel katkılı motorinler bütün taşıtlarda tüm garantiler kapsamında kullanılabilir. Yerli tarım ürünlerinden üretilen Otobiyodizel, motorine hacmen en çok %2 oranında katıldığında, eklenen kısmın ÖTV değeri sıfırdır. Eylül 2011 de yayımlanan tebliğe göre Piyasaya akaryakıt olarak arz edilen motorin türlerinin, yerli tarım ürünlerinden üretilmiş yağ asidi metil esteri içeriğinin 2014 yılı itibariyle en az %1, 2015 yılı itibariyle en az %2, 2016 yılı itibariyle en az %3 olması zorunludur
TÜRKİYE DE BİYODİZEL 36 biyodizel tesisi Bir tanesi atık bitkisel yağlardan işleme lisansına sahip DB Tarımsal Enerji San. ve Tic. A.Ş. İzmir Kapasite:20000 ton/yıl Kanola ve aspir
AVRUPA BİRLİĞİ NDE BİYODİZEL ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELER Yıl 2006 2007 2008 2009 2010 Kolza yağı 3900 4250 5360 5900 6300 Soya yağı 380 680 960 800 1000 Palm yağı 120 240 590 650 850 Ayçiçeği yağı 10 70 110 100 110 Diğer bitkisel yağlar 230 300 290 380 430 Kullanılmış bitkisel yağlar 70 200 330 310 420 Hayvansal yağlar 50 140 360 340 390 Diğerleri - - - - 10 Toplam 4760 5880 8000 8480 9510
TÜRKİYE YAĞLI TOHUM BİTKİ ÜRETİMİ Yağlı tohum bitkisi Verim, kg/dekar Üretim, ton Ayçiçeği 206 1320000 Çiğit 265 1272800 Kolza 341 106450 Yerfıstığı 354 97310 Soya 369 86540 Haşhaş 71 36910 Aspir 193 26000 Susam 74 23460 Kenevir 32 7 Toplam - 2969477 Biyodizel üretimi için öne çıkan hammaddeler Pamuk, kanola, aspir, soya ve sarı gres
TÜRKİYE BİYODİZEL ÜRETİM POTANSİYELİ Ekili alanların %6.2 sinde yağlı tohum bitki tarımı yapılmakta Tarıma elverişli olup kullanılmayan alanlarda sulanabilir bölgelerde kanola Sulanamayan bölgelerde aspir ekimi Şeker pancarı münavebe alanlarında kanola ekimi ile 1000-1800 bin ton/yıl biyodizel üretim potansiyeli Biyoyakıt üretiminde de çok önemli bir yere sahip olan yerli tarımın geliştirilmesi için Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı tarafından 2008 yılında duyurulan 2008-2012 Tarım Vizyonunda enerji tarımına değinilmiş ve Karadeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsünün enerji tarımı konusunda uzmanlaşmasına karar verilmiş
BİYOETANOL
BİYOETANOL Ticari Üretim Şekerli ve nişastalı bitkilerin fermentasyonu Selülozik kaynakların asidik hidrolizi Dünya Etanol Üretiminin % 95 i Fermentasyon ile Üretim
BİYOETANOL HAMMADDE KAYNAKLARI Şeker pancarı, şeker kamışı, mısır, buğday, patates gibi bitkiler Sap, saman, kabuk gibi odunsu bitkiler Tarımsal atık ve artıklar Şeker üretimi yan ürünü melas
BİYOETANOLÜN YAKIT OLARAK KULLANIMI Alternatif Akaryakıt Akaryakıt Katkısı Yakıt Hücresi Yakıtı Biyodizel ile Biyo-Etil Tersiyer Butil Eter Üretiminde Hammadde Yakıt Olarak Yaygın Kullanımı Alkol Katkılı Benzin : En fazla %5 oranında alkol içeren benzin Gasohol :%10 Alkol + %90 Benzin E85 :%85 Alkol + %15 Benzin E-Dizel :En fazla %15 Oranında Alkol İçeren Motorin (Diesohol, Oksi-Motorin)
BİYOETANOLÜN ÖZELLİKLERİ Yenilenebilir hammadde kaynaklarından elde edilmesi Petrol kökenli ürünlere olan bağımlılığı azaltması Emisyonları büyük ölçüde azaltması Oktan sayısını arttırması Biyobozunabilir olması ve antitoksik özelliğe sahip olması
DÜNYADA BİYOETANOL N.A. Otto, 1897: Motor çalışmalarında alkol kullanmış Henry Ford, 1900 ler: Tasarım çalışmalarında alkollerin yanmasını ele almış, benzin-alkol karışımını geleceğin yakıtı olarak nitelendirmiş 1970: Biyoetanole olan ilginin özellikle petrol fiyatlarındaki artışa bağlı olarak artması
Milyar Litre DÜNYADA BİYOETANOL 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1998 2000 2002 2004 Yıl 2006 2008 2010 2012 Dünya 2010 yılı biyoetanol üretimi: 86 Milyar litre/yıl Üretimde lider ülkeler : Amerika, Brezilya, Çin, Kanada, Fransa
DÜNYADA BİYOETANOL ABD: En büyük biyoetanol üretici ve tüketicisi Biyoyakıt Pazarının Genişletilmesi Yasa Tasarısı hedefi: 2015 yılında üretilecek araçların %50 sinin 2016 yılında üretilecek araçların %90 ının E85 yakıtlı araç olması 2011 yılı Ocak ayı itibarı ile 204 biyoetanol tesisi 2600 E85 yakıt istasyonu 9 milyon E85 kullanan otomobil E15 ve E20 kullanımlarının zorunlu hale getirilmesi için bu yakıtların emisyon salımları ve performans etkileri incelenerek pazarda rekabet edebilirlik oranının araştırma çalışmaları Üretim tüketimi karşılayamadığından 2007 yılından itibaren Brezilya dan biyoetanol ithalatı
DÜNYADA BİYOETANOL Biyoetanol kullanımının öncüsü BREZİLYA: İlk kez 1931 yılında benzine %5 oranında harmanlanarak kullanılmış 1938 yılında ilgili yasal düzenlemeler 2010 yılı itibarı ile 335 biyoetanol fabrikası Dünya biyoetanol pazarının yaklaşık olarak %30 una sahip E85 kullanımı %20-26 oranlarında değişen biyoetanol karışım oranları
DÜNYADA BİYOETANOL AVRUPA BİRLİĞİ 2010 biyoetanol üretimi : 4180 Milyon litre Üretimde öncü ülkeler: Fransa, Almanya, Polonya, İspanya 2006-2009 dönemi Brezilya dan 2010 yılı ABD den biyoetanol ithalatı Kapasitenin %60 ının kullanılması İsveç, BEST projesi: Dünyanın ilk %95 oranında etanol karışımı ile çalışan dizel aracı Kullanılan hammaddeler: Şeker pancarı, buğday, mısır, çavdar, arpa Avrupa Komisyonundan biyoetanol üretimine yönelik şeker pancarı tarımına destek
TÜRKİYE DE BİYOETANOL Biyoetanolün 5015 Sayılı Petrol Piyasası Kanunu kapsamında konumu: Akaryakıtla Harmanlama Bileşeni olarak tanımlanmış TS EN 228 otomotiv benzini standardına göre benzin katkısı Biyoetanolün yerli kaynaklardan üretimi ve akaryakıt ile eşdeğer vergiye tabi olmaksızın tanımlanması: Akaryakıtla Harmanlanan Ürünler: Metil tersiyer bütil eter (MTBE), Etanol v.b. (yerli tarım ürünlerinden denatüre üretilenler ile biyodizel hariç) akaryakıt ile eşdeğer vergiye tabi olan ve olacak ürünleri İlgili yasal düzenlemeler ile benzine hacmen en çok %2 oranında katılacak yerli kaynaklardan üretilen biyoetanol için özel tüketim vergisi (ÖTV) değeri sıfır
TÜRKİYE DE BİYOETANOL Eylül 2011 de yapılan son düzenlemelere göre Piyasaya akaryakıt olarak arz edilen benzin türlerinin, yerli ürünlerden üretilmiş etanol içeriğinin 2013 den itibaren en az %2, 2014 den itibaren en az %3 olması zorunludur Alkol üretim, kullanım ve satışı T. C. Tütün, Tütün Mamülleri ve Alkollü İçecekler Piyasası Düzenleme Kurumu (TAPDK) tarafından düzenlenmekte ve denetlenmekte
TÜRKİYE DE BİYOETANOL TARKİM (Tarımsal Kimya Teknolojileri San.ve Tic. A.Ş.) İlk biyoetanol tesisi (2004) Bursa Kapasite: 40 Milyon litre/yıl Hammadde: Mısır TARKİM yakıt alkolü, 2005 yılında POAŞ ürünü kurşunsuz benzine %2 oranında katılarak BioBenzin markası ile piyasaya arz edilmiş Konya Şeker A.Ş. ye ait Çumra Şeker Fabrikasında kurulan biyoetanol tesisi 2007 Kapasite: 84 Milyon litre/yıl Hammadde: Şeker pancarı melası TEZKİM 2007 Kapasite: 40 Milyon litre/yıl Hammadde: Mısır ve buğday ESKİŞEHİR ŞEKER FABRİKASI ndaki alkol üretim tesisine eklenen susuzlaştırma ünitesi Kapasite: 20 Milyon litre/yıl
TÜRKİYE BİYOETANOL ÜRETİM POTANSİYELİ Türkiye nin kurulu biyoetanol üretim kapasitesi :184 Milyon litre/yıl Sadece şeker pancarı ekimine dayalı 2-2.5 Milyon ton biyoetanol üretim potansiyeli Mevcut şeker üretim tesislerinde yapılacak rehabilitasyon ile 78.5 Milyon litre biyoetanol üretim potansiyeli
BİYOGAZ
BİYOGAZ Organik maddelerin anaerobik ortamda farklı mikroorganizma gruplarının varlığında biyometanlaştırma süreçleri ile elde edilen bir gaz karışımı Renksiz Yanıcı Genel bileşimi %60 CH 4 ve %40 CO 2 Isıl değeri 17-25 MJ/m 3 Artık, kokusuz, gübre olarak kullanmaya uygun bir katı veya sıvı Hammadde:Atıklar BİLEŞENLER Hac. % si CH 4 : Metan 40-80 CO 2 : Karbon dioksit H 2 S: Hidrojen sülfür NH 3 : Amonyak 20-50 N 2 : Azot 0-3 H 2 : Hidrojen 0-5 0.0005-0.0002 0.0005-0.0001
BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANILABİLECEK ATIKLAR Hayvancılık atıkları Zirai atıklar Orman endüstrisi atıkları Deri ve tekstil endüstrisi atıkları Kağıt endüstrisi atıkları Gıda endüstrisi atıkları (çikolata, maya, süt, içeçek üretimi ) Sebze, meyve, tahıl ve yağ endüstrisi atıkları Bahçe atıkları Yemek atıkları Hayvan gübreleri ( büyükbaş hayvancılık, küçükbaş hayvancılık, tavukçuluk) Şeker endüstrisi atıkları Evsel katı atıklar Atık su arıtma tesisi atıkları
BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANILABİLECEK ATIKLAR Hayvan Gübresi Sığır Piliç At Koyun Üretilen gaz L/kg-katı 90-310 310-620 200-300 90-310 Biyokütlelerin Metan Verimleri (m3/ha) Mısır-Koçan Karışımı Mısır Silajı Yemlik Çavdar Silajı Çim (taze) Şeker Pancarı Yaprakları (silajlık) Şeker Pancarı Kökleri (silajlık)* Şeker Pancarı Yaprağı (taze) Şeker Pancarı Kökleri (taze) 0 1000 2000 3000 4000 5000 metan verimleri (m3/ha)
BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANILABİLECEK ATIKLAR Biyogaz prosesinin atığı olan organik gübrenin normal gübreye göre avantajları: Gübrenin bitkilere zarar veren yakıcı etkinliği daha azdır Organik azot amonyuma dönüştürülür ve bitkiler tarafından daha kolay kullanılır Uçucu ve ağır kokulu maddeler indirgenir (örneğin yağ asitleri) Akıcı özellik artar
Biyogaz Doğal Gaza Alternatif Bir Gaz Yakıt Olarak: Doğrudan yakma-isınma ve ısıtma Motor yakıtı olarak Türbin yakıtı olarak -Elektrik eldesi Yakıt pili yakıtı olarak Doğalgaz içine katkı olarak Kimyasalların üretiminde KULLANILABİLİR
DÜNYADA BİYOGAZ 18. Yüzyıl: Organik maddelerden oksijensiz ortamda metan üretimi 1895, İngiltere: İlk biyogaz üretimi Hindistan: Çeşitli büyüklüklerde 1 milyondan fazla biyogaz üretim tesisi Çin: 5 milyondan fazla küçük biyogaz üretim tesisi Almanya: 4078 biyogaz tesisi (2009) 1.6 GW lık kurulu güçten 12 milyar kwh elektrik üretimi İsveç: Otomobillerin %60 ı biyogaz ile çalışmakta Otobüslerde, kamyonlarda, kargo araçlarında, trenlerde
TÜRKİYE DE BİYOGAZ 1980: Anaerobik biyoteknolojinin Türkiye deki ilk endüstriyel uygulamaları Günümüzde yaklaşık 48 adet endüstriyel tesis Uygulamanın en çok olduğu alanlar: Atık su bertarafı Gıda endüstrisi Çöp sızıntı suyu arıtması Kimya Selüloz Kağıt EPDK dan biyogazdan elektrik üretimi için üretim lisansı alan tesis sayısı: 11 (2010) Bu tesislerin biyogaz üretim kapasitesi: 18,956 MWe
TÜRKİYE DE BİYOGAZ Vizyon 2023 e göre; 2009: Organik atıkların bertaraf edilmesi amacıyla evler için 20 m 3 metan/ton organik madde kapasiteli anaerobik çürütme reaktörlerinin tasarlanması 2012: Gazı ısı enerjisine dönüştüren reaktörlerin tasarlanması 2014: Elde edilen gazı elektrik enerjisine dönüştüren reaktörlerin tasarlanması 2016: Gazın temizlenerek hidrojen gazı elde edilmesi 2018: Biyokütleden de elde edilebilen hidrojen teknolojisinin taşıtlarda uygulanması
TÜRKİYE BİYOGAZ ÜRETİM POTANSİYELİ Hayvan Cinsi Hayvan Sayısı (Adet) Yaş Gübre Miktarı (ton/yıl) Biyogaz Miktarı (m 3 /yıl) Sığır 11.036.753 100.710.371 3.424.152.618 Koyun-Keçi 31.761.651 27.823.206 1.391.160.314 Tavuk-Hindi 271.405.699 18.821.985 2.188.055.782 Toplam 314.204.103 147.355.562 7.003.368.714 Yalnız hayvansal atıklardan üretilebilecek biyogaz hacmi:7 milyar m 3 ( 8750 Gwh elektrik enerji üretimi)
Biyoyakıtlar Biyoyakıtların avantajları: İklim değişikliği üzerinde olumlu etkiler ve sera gazı salımlarının azalması gibi olumlu çevresel etkiler Ulusal kaynakların kullanımını arttırarak enerji arz ve talep güvenliğinde artış Tarımsal ve kırsal bölgelerde istihdam ve kazançta artış Katı atıkların azalması (biyokütle, hayvansal yağlar, v.b.) ve atık yönetimine destek sağlanması Yerinde enerji üretiminin mümkün olması Başta AB ve ABD olmak üzere Brezilya, Hindistan, Çin, Kanada, Kolombiya, Malzeya, Filipinler ve daha pek çok ülkede biyoyakıtlarla ilgili teşvik mekanizmaları ve harmanlama zorunlulukları Birinci kuşak biyoyakıtların teknolojik gelişimini tamamlamak üzere ve ikinci kuşak biyoyakıtlar için yoğun olarak Ar-Ge çalışmaları yapılmakta Dünya daki gelişmelere paralel olarak Türkiye de biyoyakıt stratejileri Enerji tarımı