Yrd. Doç. Dr., Erciyes Üniversitesi, Seyrani Ziraat Fakültesi, Kayseri, Türkiye,

ERZİNCAN İLİNİN TARIMSAL KÖKENLİ BİYOKÜTLE ENERJİ EŞDEĞER POTANSİYELİ AGRICULTURAL ORIGINATED BIOMASS ENERGY EQUIVALENT POTENTIAL OF ERZİNCAN PROVINCE Bünyamin DEMİR * Necati ÇETİN ** Zeynel Abidin KUŞ *** Emrah KUŞ **** Özet Yenilenebilir enerji kaynakları arasında yer alan biyokütlenin Dünya ve Türkiye deki potansiyelinin yüksek ve çevresel etkilerinin daha olumlu olması, çok çeşitli yerlerde yetiştirilebilen tarımsal ürünlerin önemli bir biyokütle enerji kaynağı oluşturması, kullanımının giderek önem kazanmasını sağlamıştır. Bu çalışmada Erzincan ilinin 2006-2015 yılları arasında tarımsal biyokütle enerji eşdeğer potansiyeli belirlenmiş, Türkiye ve Doğu Anadolu Bölgesi için elde edilen veriler ile oransal karşılaştırılmıştır. Şeker pancarı, tahıllar, meyveler, sebzeler, kuru baklagiller ve yem bitkileri ekili alan değerleri esas alınarak, ortalama tarımsal biyokütle enerji potansiyelleri MW olarak hesaplanmıştır. Erzincan ilinde tahıllardan 9.225 MW, yem bitkilerinden 2.524, kuru baklagillerden 876 MW, şeker pancarından 749 MW, sebzelerden 463 MW, meyvelerden 455 MW olmak üzere toplam 14.292 MW tarımsal biyokütle enerjisi elde edilebileceği tespit edilmiştir. Erzincan ili için elde edilen bu değerin Türkiye biyokütle enerji potansiyelinin %0.59 una, Doğu Anadolu Bölgesi nin de %5.76 sına eşit olduğu saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Tarımsal Biyokütle, Yenilenebilir Enerji, Tarımsal Alan, Erzincan. Abstract Biomass energy, with a great potential among the renewable energy sources throughout the world, have been intensively used in various industries since it has positive impacts on environment and as various agriculture-originated sources. The present study was conducted to determine agricultural biomass energy equivalent potential of Erzincan province and to compare the resultant data with the data reported for Turkey and Eastern Anatolia region. Sugar beet, cereals, fruits, dry legumes and forage crops as agricultural materials and their average agricultural biomass energy equivalents were calculated in MW. It was estimated for Erzincan province that 9.225 MW agricultural biomass energy could be obtained from cereals, 2.524 MW from forage crops, 876 MW from dry legumes, 749 MW from sugar beets, 463 MW from vegetables, 455 MW from fruits and ultimately a total of 14.292 MW from agricultural biomass. The resultant total value was equal to 0.59 % of biomass energy potential of Turkey and 5.76% of Eastern Anatolia region. Key Words: Agricultural Biomass, Renewable Energy, Agricultural Land, Erzincan. Giriş Erzincan İli Doğu Anadolu Bölgesi nin kuzey batı bölümünde yukarı Fırat havzasında 39 o 02'- 40 o 05' kuzey enlemleri ile 38 o 16'- 40 o 45' doğu boylamları arasında yer almaktadır (Gürsoy, 2011, s.12; Gürsoy ve Macit, 2013, s.53). Yüzölçümü 11746 km² (TUİK, 2013, s.14) olan il arazisi, stratejik konumu ve sahip olduğu tarım potansiyeli sayesinde önemli bir cazibe merkezi olarak görülmektedir (Özşahin ve ark., 2016, s.144). Karasal iklim özelliğine sahip Erzincan ilinin yüzey şekilleri, ovaları ve dağlarla çevrili olması yer yer değişik karakterli iklimlerin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Doğu Anadolu Bölgesi illeri arasında bulunan Elazığ ve Malatya dışındaki diğer tüm illerden daha ılıman bir iklim görülen ilin yıllık sıcaklık ortalaması 16,6 o C, yağış ortalaması 380,6 kg/m 2 dir (Karadağ, 2015,s.10). * Yrd. Doç. Dr., Erciyes Üniversitesi, Seyrani Ziraat Fakültesi, Kayseri, Türkiye, bunyamindemir@erciyes.edu.tr ** Arş. Gör., Erciyes Üniversitesi, Seyrani Ziraat Fakültesi, Kayseri, Türkiye, necaticetin@erciyes.edu.tr *** Öğr. Gör., Erciyes Üniversitesi, Seyrani Ziraat Fakültesi, Kayseri, Türkiye, zkus@erciyes.edu.tr **** Yrd. Doç. Dr., Iğdır Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Iğdır, Türkiye, emrah.kus@igdir.edu.tr

642 ULUSLARARASI ERZİNCAN SEMPOZYUMU (28 Eylül-1 Ekim 2016) Cilt 2 Erzincan ili gerek bitkisel gerekse hayvansal üretim açısından oldukça büyük bir potansiyele sahip, ekonomisi ağırlıklı olarak tarım ve hayvancılığa dayalı bir ildir. Tarım bakımından ilin ova kesimiyle yüksek bölgeler arasında önemli farklılıklar bulunmaktadır. Erzincan Ovasının batı kesimlerinde ve Üzümlü ilçesinde bağ ve bahçelik alanlar yaygın iken, yüksek ve dağlık kesimlerde hayvancılık ön plana çıkmaktadır. Erzincan'ın bitkisel üretim değerinin, Türkiye bitkisel üretim değeri içindeki payı %0.5 dir (TUİK, 2013, s.143). İlin 1.361.905 da olan tarım alanının 994.569 da lık bölümü, tahıllar ve diğer bitkisel ürünlerin ekilen alanıdır. Geriye kalan miktarın 34.826 da ı sebze bahçeleri alanı, 35.295 da ı meyveler, içecek ve baharat bitkileri alanıdır. Tarla alanlarının 297.215 da ı nadasa bırakılmaktadır (TUİK, 2015). Bu çalışmada, mikro iklim özelliklerine sahip olduğu için çeşitli tarımsal ürünlerin yetiştirebildiği, farklı tipte meyve ağaçlarının ve her türlü sebzenin bahçeciliğinin yapılabildiği Erzincan ilinde tarımsal faaliyetler sonucu açığa çıkan tarımsal biyokütle potansiyeli ve enerji karşılığı belirlenerek, Türkiye ve ilin yer aldığı Doğu Anadolu Bölgesi için hesaplanan veriler ile karşılaştırılmıştır. Materyal ve Yöntem Erzincan ilinin tarımsal biyokütle enerji potansiyelinin belirlemesi, Türkiye ve Doğu Anadolu Bölgesi için belirlenen değerler ile oransal karşılaştırmaların ortaya konması amacıyla yapılan bu çalışmada, Türkiye İstatistik Kurumunun on yıllık bitkisel üretim istatistikleri verilerinden yararlanılmıştır (TUİK, 2015). Tarımsal biyokütle kaynakları, tahıllar, sebzeler, meyveler, şeker pancarı, yem bitkileri ve kuru baklagiller olmak üzere altı grup olarak değerlendirilmiştir. Ürün gruplarına ait üretim alanı miktarları belirlenerek, bu alanlar üzerinden yıllık ortalama kuru biyokütle miktarları hesaplanmıştır. Orta verimli, bir hektarlık alandan, yılda 80-100 ton yaş ve 25-30 ton kuru biyokütle elde edilmektedir (Balat, 2005, s.34). Genel olarak kuru biyokütlenin ısıl değeri 3800-4300 kcal/kg arasında değişmektedir (Koçer ve Ünlü, 2007, s.178). Hesaplamalarda tarımsal biyokütlenin enerji eşdeğerinin belirlenmesinde, 1 kcal = 1.10-7 TEP (ton eşdeğer petrol) ve 1 TEP = 0.01163 MW denkliklerinden yararlanılmıştır (Topal ve Arslan Topal, 2012, s.3). Buna göre bir yılda üretilebilecek ortalama kuru biyokütle miktarı, ortalama kuru biyokütle ısıl değeri ve ortalama kuru biyokütle enerji değerinin belirlenmesinde aşağıdaki eşitlikler kullanılarak hesaplamalar yapılmıştır (Demir ve ark., 2015, s.13; Kuş ve ark., 2016, s.68). 25 30 OKBM x A (1) 2 3800 4300 OBID OKBM x (2) 2 7 OBED OBID x 1.10 (3) OKBM OBID OBED A : Ortalama kuru biyokütle miktarı, ton : Ortalama kuru biyokütle ısıl değeri, kcal/kg : Ortalama kuru biyokütle enerji değeri, TEP : Alan, ha

ERZİNCAN İLİNİN TARIMSAL KÖKENLİ BİYOKÜTLE ENERJİ EŞDEĞER POTANSİYELİ 643 Araştırma Bulguları ve Tartışma Erzincan (E) ili, Doğu Anadolu Bölgesi (DAB) ve Türkiye (T) genelinin 2006-2015 yıllarını içeren tahıllar, sebzeler, meyveler, şeker pancarı, yem bitkileri ve kuru baklagillerin on yıllık ekili alan miktarları Tablo 1 de verilmiştir. Türkiye, Doğu Anadolu Bölgesi ve Erzincan ilinde meyve ve yem bitkileri ekili alanlarda artışın, tahıl ve kuru baklagil ekili alanlarda ise azalışın olduğu görülmektedir. Tablo 1 e göre, Doğu Anadolu Bölgesi nin sahip olduğu tahıl arazisinin %6.2 si, sebze arazisinin %10.5 i, meyve arazisinin %2.5 i, şeker pancarı arazisinin %28.4 ü, yem bitkileri arazisinin %3.6 sı, kuru baklagil arazisinin %28.8 i Erzincan iline aittir. 2006-2015 yılları arasında tahıllar, sebzeler, meyveler, şeker pancarı, yem bitkileri ve kuru baklagillerden elde edilebilecek kuru biyokütle enerji potansiyelleri Tablo 2 de verilmiştir. Erzincan ilinde meyveler grubundan elde edilebilecek biyokütle enerji potansiyeli 2006 yılında 448 MW olarak belirlenmiştir. Bu enerji eşdeğerinin yaklaşık %2.5 oranında artarak 2015 yılında 459 MW a ulaştığı tespit edilmiştir. Türkiye için meyveler grubuna göre belirlenen ortalama biyokütle enerji potansiyelinin %0.1 i Erzincan iline, %4.7 si ise Doğu Anadolu Bölgesi ne aittir. Tablo 1. Erzincan ili, Doğu Anadolu Bölgesi ve Türkiye geneline ait tarımsal alan miktarları, ha TÜRKİYE DOĞU ANADOLU BÖLGESİ ERZİNCAN Yıllar Tahıllar Sebzeler Meyveler Şeker Pancarı Yem Bitkileri Kuru Baklagiller 2006 13.041.565 875.936 2.538.309 325.700 1.215.933 1.116.880 2007 12.403.040 849.282 2.548.795 300.242 1.601.022 1.057.782 2008 11.989.974 864.313 2.585.749 321.981 1.588.746 974.008 2009 12.067.709 841.814 2.576.305 324.443 1.483.527 800.959 2010 12.100.271 836.220 2.634.083 329.167 1.461.454 822.155 2011 11.903.435 851.462 2.711.629 297.265 1.510.344 778.022 2012 11.293.301 871.993 2.809.273 280.695 1.956.455 772.345 2013 11.540.322 855.986 2.836.645 291.328 1.875.271 806.646 2014 11.726.527 845.311 2.850.175 288.788 1.884.471 743.823 2015 11.713.223 848.543 2.884.824 275.275 1.862.758 690.290 2006 1.415.758 29.989 112.473 40.962 402.657 30.387 2007 1.233.852 26.967 116.849 33.727 528.875 25.192 2008 1.225.208 26.004 122.584 32.045 557.864 22.843 2009 1.149.634 26.174 121.428 28.622 522.448 23.869 2010 1.113.413 26.080 124.918 35.643 520.281 21.635 2011 1.095.872 29.173 128.037 34.318 558.220 20.869 2012 1.040.617 30.059 131.288 25.034 687.018 22.999 2013 1.027.811 32.087 134.156 23.545 624.524 23.053 2014 1.035.600 33.026 135.996 20.682 627.082 23.869 2015 1.021.522 33.318 142.032 21.563 626.146 21.635 2006 84.887 5.336 3.462 5.803 16.849 9.206 2007 81.317 3.475 3.497 5.899 19.330 7.438 2008 81.227 3.401 3.505 5.513 18.515 6.923 2009 79.593 3.374 3.456 5.084 18.967 6.903 2010 65.189 3.049 3.471 6.576 17.765 6.562 2011 65.257 3.282 3.574 6.219 18.498 6.108 2012 65.461 3.421 3.533 5.077 21.971 6.141

644 ULUSLARARASI ERZİNCAN SEMPOZYUMU (28 Eylül-1 Ekim 2016) Cilt 2 2013 63.003 3.411 3.572 5.875 21.803 5.972 2014 63.410 3.507 3.542 5.680 18.728 6.137 2015 62.833 3.483 3.542 6.121 22.450 6.231 2015 yılında sebzeler grubundan elde edilebilecek biyokütle enerji potansiyeli Türkiye ve Erzincan ili için 2006 yılında elde edilen değerlere göre azalma gösterirken, Doğu Anadolu Bölgesi için %11.12 oranında artış göstermiştir. 2015 yılı Doğu Anadolu Bölgesi adına sebze ekili alan grubunda en yüksek biyokütle enerji potansiyelinin elde edilebileceği yıl olmuştur. Türkiye için sebzelerden elde edilebilecek 110.629 MW ortalama biyokütle enerjisi potansiyelindeki %3.4 lük bölgesel pay Doğu Anadolu Bölgesi ne, %0.4 lük pay ise Erzincan iline aittir. Tahıllar grubundan elde edilebilecek en yüksek biyokütle enerji potansiyeli Türkiye, Doğu Anadolu Bölgesi ve Erzincan ili içi 2006 yılında sırasıyla 1.689.263 MW, 183.382 MW, 10.995 MW olarak tespit edilmiş, tahıl ekili alanlardaki azalmaya paralel olarak azalma göstermiştir. Tahıllar grubunun aksine şeker pancarı grubundan elde edilebilecek biyokütle enerji potansiyeli, Erzincan ili için 2006 yılında elde edilen değerlere göre artış göstermiştir. Hesaplamaların yapıldığı yıllar arasında şeker pancarından elde edilebilecek en yüksek biyokütle enerjisi potansiyeli, Türkiye için 2010 yılında 42.637 MW, Doğu Anadolu Bölgesi için ise 2006 yılında 5.306 MW olarak belirlenmiştir. Kuru baklagil ekili alanlardaki azalma, kuru baklagillerden elde edilebilecek olan biyokütle enerji potansiyelinin azalmasına neden olmuştur. 2006 yılı Türkiye, Doğu Anadolu Bölgesi ve Erzincan ili için kuru baklagillerden elde edilebilecek biyokütle enerji potansiyelinin en yüksek elde edilebileceği yıl olmuştur. Erzincan ilinde kuru baklagiller için belirlenmiş enerji eşdeğerinin yaklaşık %32.3 oranında azaldığı tespit edilmiştir. Tablo 2. Kuru biyokütle enerji eşdeğer potansiyeli, MW TÜRKİYE DOĞU ANADOLU BÖLGESİ ERZİNC AN Yıllar Tahıllar Sebzeler Meyveler Şeker Pancarı Yem Bitkileri Kuru Baklagiller 2006 1.689.263 113.459 328.785 42.188 157.499 144.669 2007 1.606.555 110.007 330.143 38.890 207.379 137.014 2008 1.553.051 111.954 334.930 41.706 205.789 126.162 2009 1.563.120 109.039 333.706 42.025 192.160 103.748 2010 1.567.338 108.315 341.190 42.637 189.301 106.493 2011 1.541.842 110.289 351.235 38.504 195.633 100.777 2012 1.462.811 112.948 363.883 36.358 253.418 100.041 2013 1.494.808 110.875 367.428 37.735 242.902 104.484 2014 1.518.927 109.492 369.181 37.406 244.094 96.347 2015 1.517.204 109.911 373.669 35.656 241.281 89.413 2006 183.382 3.884 14.569 5.306 52.156 3.936 2007 159.820 3.493 15.135 4.369 68.505 3.263 2008 158.700 3.368 15.878 4.151 72.260 2.959 2009 148.911 3.390 15.729 3.707 67.672 3.092 2010 144.219 3.378 16.181 4.617 67.392 2.802 2011 141.947 3.779 16.584 4.445 72.306 2.703 2012 134.790 3.894 17.006 3.243 88.989 2.979 2013 133.131 4.156 17.377 3.050 80.894 2.986 2014 134.140 4.278 17.615 2.679 81.225 3.092 2015 132.317 4.316 18.397 2.793 81.104 2.802 2006 10.995 691 448 752 2.182 1.192 2007 10.533 450 453 764 2.504 963 2008 10.521 440 454 714 2.398 897

ERZİNCAN İLİNİN TARIMSAL KÖKENLİ BİYOKÜTLE ENERJİ EŞDEĞER POTANSİYELİ 645 2009 10.310 437 448 659 2.457 894 2010 8.444 395 450 852 2.301 850 2011 8.453 425 463 806 2.396 791 2012 8.479 443 458 658 2.846 795 2013 8.161 442 463 761 2.824 774 2014 8.213 454 459 736 2.426 795 2015 8.139 451 459 793 2.908 807 Yem bitkileri grubundan elde edilebilecek biyokütle enerji potansiyeli Türkiye, Doğu Anadolu Bölgesi ve Erzincan ili için 2006 yılında elde edilen değerlere göre artış göstermiştir. Türkiye nin yem bitkileri grubu dikkate alınarak belirlenen ortalama biyokütle enerji potansiyelinin, %1.2 si Erzincan iline, %34.4 ü ise Doğu Anadolu Bölgesi ne aittir. Belirlenen en yüksek bölgesel yüzdeli katkıyı, yem bitkilerinden elde edilebilecek biyokütle enerji potansiyeli oluşturmuştur. Tablo 3 de Türkiye, Doğu Anadolu Bölgesi ve Erzincan iline ait 2006-2015 yılları arasındaki kuru biyokütle miktarlarının ürün gruplarına göre MW olarak belirlenen toplam enerji eşdeğerleri ve oransal dağılımı verilmiştir. Tablo 3 e göre, Türkiye de tahıllar, sebzeler, şeker pancarı, yem bitkileri ve kuru baklagillerden elde edilebilecek toplam biyokütle enerji miktarlarının on yıllık ortalamasının 2.374.707 MW a karşılık geldiği tespit edilmiştir. Türkiye nin ortalama biyokütle enerji eşdeğer potansiyelinde, 247.524 MW ile %10.41 lik katkı Doğu Anadolu Bölgesi ne, 14.292 MW ile %0.59 lik katkı Erzincan iline aittir. Tablo 3. Ortalama kuru biyokütle enerji eşdeğeri ve oransal dağılımı Kuru Biyokütle Enerji Eşdeğeri [MW] Oransal Karşılaştırma Yıllar Türkiye DAB Erzincan E/T E/DAB DAB/T 2006 2.475.863 263.233 16.260 0.65 6.17 10.63 2007 2.429.988 254.585 15.667 0.64 6.15 10.47 2008 2.373.592 257.316 15.424 0.64 5.99 10.84 2009 2.343.798 242.501 15.205 0.64 6.27 10.34 2010 2.355.274 238.589 13.292 0.56 5.57 10.12 2011 2.338.280 241.764 13.334 0.57 5.51 10.33 2012 2.329.459 250.901 13.679 0.58 5.45 10.77 2013 2.358.232 241.594 13.425 0.56 5.55 10.24 2014 2.375.447 243.029 13.083 0.55 5.38 10.23 2015 2.367.134 241.729 13.557 0.57 5.60 10.21 Ortalama 2.374.707 247.524 14.292 0.59 5.76 10.41 [%] Sonuç Erzincan ilinde tahıllar, sebzeler, meyveler, şeker pancarı, yem bitkileri ve kuru baklagiller dikkate alınarak toplam 110.341 ha alandan ortalama ısıl değeri 14.292 MW kuru biyokütle enerji eşdeğer potansiyelinin elde edilebileceği tespit edilmiştir. Ortalama kuru biyokütle enerjisi potansiyelindeki %64.55 lik pay tahıllara, %3.23 lük pay sebzelere, %3.19 luk pay meyvelere, %5.24 lük pay şeker pancarına, %17.66 lık pay yem bitkilerine, %6.13 lük pay ise kuru baklagillere aittir. Türkiye'de enerji tarımı programı ile uygulamaya alınabilecek en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biri biyokütle enerjisidir. Biyokütle enerji potansiyeli bakımından ülkemiz oldukça zengin olup Doğu Anadolu Bölgesi ve Erzincan ili bu kaynağın geliştirilmesi açısından

646 ULUSLARARASI ERZİNCAN SEMPOZYUMU (28 Eylül-1 Ekim 2016) Cilt 2 yeterli olanaklara ve çevresel koşullara sahiptir. Bu potansiyelin bölgesel kalkınmaya ve istihdama katkısı düşünüldüğünde değerlendirilmesinin gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Kaynaklar Balat, M.(2005). Use of Biomass Sources for Energy in Turkey and a View to Biomass Potential, Biomass and Bioenergy 29, s. 32-41. Demir, B., Kuş, Z. A., İrik, H. A. ve Çetin, N. (2015). Mersin İli Tarımsal Biyokütle Enerji Eşdeğer Potansiyeli/Agricultural Biomass Energy Equivalent Potential of Mersin Province. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 29(2), 12-18. Gürsoy, A. (2011). Alkalin Şartlarda Kükürt Uygulamalarının Domates Bitkisinin (Lycoper-sicon esculentum ) Verim ve Bazı Verim Unsurları Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum. Gürsoy, E. ve Macit, M. (2013). Erzincan İli Büyükbaş Hayvan Varlığı, Sorunları ve Çözüm Önerileri. Alinteri Journal of Agriculture Sciences, 24(1). Karadağ, E. (2015). İşlenmeyen Küçük Parçalı Arazilerin Üretime Kazandırılmasında Üreticilerin Örgütlenme Yaklaşımları Ve Örgütlenme Model Önerisi: Erzincan İli Örneği. Yüksek Lisans Tezi. Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ. Koçer, N.N. ve Ünlü, A. (2007). Doğu Anadolu Bölgesinin Biyokütle Potansiyeli ve Enerji Üretimi.Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları, 175-181. Kuş, E., Yıldırım, Y., Kuş, A. Ç. ve Demir, B. (2016). Iğdır İli Tarımsal Biyokütle Potansiyeli ve Enerji Eşdeğeri. Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Der. 6(1): 65-73. Özşahin, E., Eroğlu, İ. ve Pektezel, H. (2016). Erzincan İlinde Yerleşmelerin Ve Nüfusun Yükselti Basamaklarına Göre Dağılışı. Erzincan Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 9(1), 143-156. Topal, M. ve Arslan Topal, E.I. (2012). Ürün Bitkilerinden Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyokütle Enerjisi potansiyelinin Belirlenmesi: Afyonkarahisar ili Örneği (2006-2010). Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12 (2012) 025401 (1-11). TUİK. (2013). Seçilmiş Göstergelerle Erzincan. Türkiye İstatistik Kurumu Yayınları, Ankara. TUİK. (2015). Türkiye İstatistik Kurumu.http//www.tuik.gov.tr