Ana sayfaya dön

Çağımızda yeni veya yenilenebilir enerji kaynaklarının çeşitliliği artmakta, bir kısmı ekonomik alternatiflik açısından değer kazanmakta, bir kısmı üzerinde ekonomik analizler yapılmakta ve her gün başka enerji kaynakları ortaya çıkmaktadır. Bu kaynakların neredeyse tamamının ortak yönü çevreye kısa ve uzun vadede olumsuz etki oluşturmamasıdır. Biodizel yakıtlar bu kapsamda en yeniler arasındadır. 1992 yılında pazar piyasasına sunulan biodizel enerji kaynağı önemli bir sektör oluşturma aşamasında çok hızlı bir potansiyel kazanmaktadır. Bunun nedenleri;

• Dizel yakıt yerine doğrudan kullanılabilmesi,

• Dizele yakın bir yakıt verimi olması

• Hayvansal ve bitkisel yağlardan elde edilebilir olması,

• Enerji tarımı için işgücü ve ekonomik sektör oluşturması,

• Çevreci olması vs... Bu yayının kapsamında; gelişimi, üretim temeli, avantaj/dezavantajları, Pazar piyasasındaki kat ettiği mesafe ve gelecek için öngörüler, çevresel etkisi, kullanım avantajları, üretim maliyeti, dünya üzerindeki üretimi incelenmiş ve Türkiye’nin gelecek enerji politikalarında bu yakıtın konumu hakkında bilgilendirme ve önerilerde bulunulmuştur.

Biyodizel Nedir?

- Dünya'da verimi ve performansı onaylanmış bir dizel yakıt alnernatifidir.

- Üretiminde ham madde olarak ham veya kullanılmış bitkisel yağlar, hayvansal yağlar ve bunların türevleri kullanılmaktadır.

- AB standartları gereği 2005 yılından itibaren dizele harmanlanması çevre ve insan sağlığı bakımından mecburi tutulmuştur.

- Tamamen çevre dostu bir yakıttır. Zararlı emisyonu yok denebilecek miktardadır.

- Tüm dünya ülkelerinde enerjide dışa bağımlılığı azaltmak amacıyla ulusal bir yakıt olarak kullanılan biodiesel, ülkemizde de önemli bir enerji açığını kapayacak, bir çok kişiye istihdam sağlayacak, çiftçiyi destekleyecektir.

- Dizel motorlarda herhangi bir değişime gerek kalmadan direkt olarak veya dizele harmanlanarak kullanılabilir.

- Verdiği ısıl enerji bakımından dizele eşdeğerdir. Harmanlandığı dizelin setan sayısını yükselterek yakıt ekonomisi sağlar.

- Motoru güç azaltıcı tortulardan temizler ve yağlayıcı etkisinden dolayı motorun daha sessiz çalışmasını sağlar. Biyodizel Nedir?

- Dünya'da verimi ve performansı onaylanmış bir dizel yakıt alnernatifidir.

- Üretiminde ham madde olarak ham veya kullanılmış bitkisel yağlar, hayvansal yağlar ve bunların türevleri kullanılmaktadır.

- AB standartları gereği 2005 yılından itibaren dizele harmanlanması çevre ve insan sağlığı bakımından mecburi tutulmuştur.

- Tamamen çevre dostu bir yakıttır. Zararlı emisyonu yok denebilecek miktardadır.

- Tüm dünya ülkelerinde enerjide dışa bağımlılığı azaltmak amacıyla ulusal bir yakıt olarak kullanılan biodiesel, ülkemizde de önemli bir enerji açığını kapayacak, bir çok kişiye istihdam sağlayacak, çiftçiyi destekleyecektir.

- Dizel motorlarda herhangi bir değişime gerek kalmadan direkt olarak veya dizele harmanlanarak kullanılabilir.

- Verdiği ısıl enerji bakımından dizele eşdeğerdir. Harmanlandığı dizelin setan sayısını yükselterek yakıt ekonomisi sağlar.

- Motoru güç azaltıcı tortulardan temizler ve yağlayıcı etkisinden dolayı motorun daha sessiz çalışmasını sağlar.

BİYODİZEL

Dizel motorlarda yakıt olarak kullanılan ve yenilenebilir biyolojik maddelerden türetilen yakıtlar biodizel olarak adlandırılır. Hayvansal yağlar ile soya fasulyesi, mısır ve ayçiçeği gibi bitkisel ürünlerin yağlarından biodizel yakıt üretiminde faydalanılır. Biodizel saf olarak kullanılabileceği gibi petrolden elde edilen dizel yakıtla karıştırılarak da kullanılabilir. Sebze yağlarının yakıt olarak özel olaylar sonucu ve kısıtlı olmuştur. İkinci dünya savaşı, 1970 lerdeki petrol darboğazı ve yeni dönemde çevre bilincinin artması yeni enerji kaynaklarına ilgiyi artırmıştır [2]. Biodizel ismi ilk olarak 1992 yılında Amerika Ulusal SoyDiesel Geliştirme Kuruluşu tarafından telaffuz edildi. Kimyasal olarak yenilenebilir yağ kaynağından türetilen uzun zincirli yağlı asitlerin mono alkol esterleri olarak tanımlanır. Yani biyolojik kaynaklardan elde edilen ester tabanlı bir tür oksijenli yakıttır ve sıkıştırmalı (dizel) motorlarda kullanılabilir.

Mazotla belli oranlarda karıştırılarak kullanılabilir. Bu oran; ekonomi, gaz emisyonu, yanma özelliği gibi birçok faktöre bağlıdır ve genelde lik karışım kullanılır. Bakterilerle ayrışabilen, zehirsiz, sülfürsüz ve hoş kokuludur. Bitkisel yağların metil veya etil esteridir. Bu konuda araştırma ve üretim yapan ülkelerin favori ürünü soya fasulyesidir. Elde edilen bitkisel veya biyolojik yağlar alkolle (genelde metanol) karıştırılır ve sodyum hidroksitle tepkime hızlandırılır. Kimyasal reaksiyon sonunda bir ester ve gliserin oluşur. Ester yakıt olurken gliserinde değerli bir ürün olarak birçok sektörde kullanılır. Biodizel verim olarak mazota yakın ve motor performansı olarak eşdeğerdir. Diğer yakıt türlerine göre üstünlükleri ;

• Bir ülkenin dışa bağımlı olmadan üretebileceği bir yakıttır,

• Tarımsal sanayinin güçlenmesini sağlar ve kırsal alandan göçü azaltır,

• Tarımsal ürünlerden ve atıklardan üretilebilir,

• Üretimi kolaydır ve nitrojen tutma özelliği fertilize ihtiyacını azaltır,

• Zehirli atık içermez,

• Egzoz duman gazlarını azaltır,

• Saf veya karışımlı kullanıldığında kokusu mazotunkinden daha iyidir,

• Duman soluma durumunda mide bulantısını azaltır. Biodizelin yanması sonucunda çevreye atılan zararlı gazların diesel yakıta göre;

.Egzoz duman gazlarını azaltır

.CO2 miktarında x azalma

. daha az CO,' daha az HC

." daha az partikül

.P daha az is sağlar.

Biodiesel iyi bir yağlama yeteneğine sahiptir ve böylece motor aşınması oluşturmamaktadır. AB tarafından yayınlanan araştırma raporu sonuçlarına göre; aynı miktarda motorin ve biodizel ile yapılan çalışmada motorin tüketimi ile 3,2 kg CO2 emisyonu oluşurken, biodizel tüketiminde bu miktar 2-2.5 kg azalarak 0.7 kg seviyesine kadar düşmektedir Gelişmiş ülkelerde bu konuda yapılan Pazar Araştırması,

Ürün Geliştirme, Bilinçlendirme ve Fiyat İyileştirme gibi araştırma faaliyetleri sonucunda üretimde büyük aşamalar kaydedilmiştir. Tüketimi ise sürekli verim ve etkileri konusunda izlenmektedir. İlk yaygın kullanım alanı eski model belediye otobüsleri olmuş (1993); fiyat konusunda mazottan pahalı olması sebebiyle karışımı kullanılmıştır. Su araçlarında kullanımının çok daha fazla çevresel fayda oluşturduğu 180 Beygir Gücündeki bir test teknesinde kullanımıyla gösterilmiştir. Gelişmiş ülkelerde bu konuda yapılan Pazar Araştırması, Ürün Geliştirme, Bilinçlendirme ve Fiyat İyileştirme gibi araştırma faaliyetleri sonucunda üretimde büyük aşamalar kaydedilmiştir. Tüketimi ise sürekli verim ve etkileri konusunda izlenmektedir. İlk yaygın kullanım alanı eski model belediye otobüsleri olmuş (1993); fiyat konusunda mazottan pahalı olması sebebiyle karışımı kullanılmıştır. Su araçlarında kullanımının çok daha fazla çevresel fayda oluşturduğu 180 Beygir Gücündeki bir test teknesinde kullanımıyla gösterilmiştir (1994). Kaptan Bryan Peteson saf biodizel yakıtla 40.000 Mil ve 40 ülkeyi kapsayan iki buçuk yıllık test gezisi yapmıştır. Diğer bir faydalı kullanım alanı ise yer altı maden sektörüdür.

Çift zamanlı, dört zamanlı, mekanik kontrollü, elektronik kontrollü, direk enjeksiyonlu ve endirek enjeksiyonlu motorlarda yapılan deneylerde saf biodizelin kullanılmasıyla motorun daha yeni ve temiz kaldığı gözenmiştir. Karbon atımı azalmış ve çözülmüş organik saçılma artmıştır. Bu araştırmalar bir ürün standardı oluşturma çabasıdır, bu konuda Amerika ve Avrupa’da çalışmalar vardır ve ulaşılmak istenen nokta bir dünya standardı oluşturmaktır.

BİODİZEL ÜRETİM MALİYETLERİ

Biyodizelin yaygınlaşmasının ile ilgili olarak yaşanan en önemli çekince, ham madde yetersizliğiyle beraber, üretim maliyeti olarak görünmektedir. Daha önceden de belirtildiği gibi ülkeler biyodizel kullanımını teşvik etmek için önemli oranlarda vergi indirimi uygulamakta ve biyodizeli fiyat açısından cazip hale getirmek için çaba göstermektedirler. Biyodizel üretim maliyet hesabında ham maddenin yerli ya da ithal oluşu, yerli ise tohumluğun üretim biçimi, (yazlık ya da kışlık üretim, ana ya da ikinci ürün, kuru ya da sulu şartlar) yağ çıkarma yöntemi (mekanik ya da kimyasal), kimyasal proses çeşidi (transesterifikasyonun bazik, asidik veya enzimatik olması veya süper kritik yöntemi), tesisi kapasitesi, küspenin ve gliserinin piyasa değeri ve uygulanan teşvik ve verdiler gibi faktörler etkili olmaktadır. Örneğin yapılan bir çalışmada sürekli tip için yıllık kapasite 8000 ton dan 80 000 tona çıkarıldığında litre başına proses maliyet 4 kat azalmaktadır. (Conneman ve Fisher 1998) . Ülkemiz şartlarında ise biyodizelin litre maliyeti konola için sabit masraflar 0,705s/litre hariç hesaplanmaktadır. olarak bitkisel atık yağ kullanılması durumunda bu maliyetlerin daha da aşağı olacağı açıktır ( Öğüt ve ark 2004) .

Yapılan araştırmalara göre tesis kapasitesinin atması proses maliyetini dört kata kadar azaltabilmektedir. Biyodizel alnında yatırım yapacak girişimcilerin aşağıdaki hususları göz önünde bulundurmalar önemlidir.

• Kullanılacak hammaddenin çeşidi (Ham yağ, kullanılmış yağ, hayvansal yağ vb.) nin temin şekli (Tohum ya da ham yağ ithalatı iç piyasadan yerli yağ ya da tohum, sözleşmeli tarım).nin serbest yağ asidi (FFA) oranı aralığı,

• Planlanan yıllık kapasite,

• Alt yapının yeterlilik durumu,

• hammaddenin birim fiyatı,

• Elektriğin birim fiyatı,

• Alkol birim fiyatı,

• Katalizör birim fiyatı,

• Su birim fiyatı,

• Petrodizelin serbest piyasa satış fiyatı,

• Biyodizelin muhtemel birim maliyeti,

• Vergi, teşvik vb.

BİYODİZELİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ

Yakıtların özelliklerini dört ana grupta toplamak mümkündür.Bunlar: Soğukta akış özellikleri:

• Soğukta filtre tıkanma noktası

• Bulutlanma

• Akma noktası,vb. Motor performansı ile ilgili özellikler

• Yoğunluk

• Viskozite

• Setan sayısı,vb. Korozyona ait özellikler

• Su miktarı

• Asit değeri,vb. Stabilite

• Oksidasyon sayısı

• İyot sayısı vb.

Yoğunluk

Bitkisel yağların yoğunluğu,genellikle yağ çeşidine göre değişmesine rağmen 15 C’de 880-920 kg/m3 gelmektedir.Bu belirleme DIN EN ISO 3675 veya DIN EN ISO 12185 e göre yapılmaktadır.Elde edilen Biyodizelin yoğunluğu ise yağa göre düşmekte ve motorinin seviyesine inebilmektedir.

Parlama Noktası

Parlama noktası,yakıtların risk sınıflamasında çok önemlidir.Taşıma ve depolanma için parlama noktasının yüksek olması istenir.Dizel yakıtının parlama noktası 74 C olmasına rağmen;bitkisel yağların parlama noktası 300 C den yukarıda,Biyodizelin parlama noktası ise 120-220 C civarındadır.

Kalori Değeri

Kalori değeri motorun optimum çalışması için önemlidir ve yakıt kalitesi kriterdir.Genellikle biyodizelin kalori değeri 35 Mj/kg dan daha büyüktür.

Kinematik Viskozite

Kinematik viskozite yoğunluğa benzer şekilde doğal bir özelliktir ve biyodizelin karakteristik özelliğidir.Yüksek viskozite yakıtın fakir atomizasyonuna,kötü yanmaya,enjektörlerin tıkanmasına,segmanlarda karbon birikmesine ve yağlama yağının bozulmasına sebep olmaktadır.Yüksek viskozite pompalanabilmeyi ve enjektörlerin püskürtmesini azaltır.Viskozite sıcaklığa bağlıdır .Biyodizelin viskozite değeri 40 C de 3,5-6 mm2/s arasında değişmektedir.

Soğukta Akış Özelliği

Biyodizel motorinden daha yüksek akma noktasına sahiptir.Bu durum yakıtların soğukta kullanımında problem çıkarmaktadır.Dizel yakıtı için soğukta filtre tıkanması veya akma noktası dizel yakıtına benzer şekilde tayin edilebilmektedir.

Setan Sayısı

Yakıtın kendiliğinden tutuşabilirliğinin bir ölçüsüdür.Biyodizelin setan sayısı elde edildiği ham maddeye bağlı olarak 40 ile 49 arasında değişmektedir.Motor performansı ve egzoz gazı emisyonları ile yayılan gürültü seviyesi için önemli bir karakteristik özelliktir.Setan sayısının ölçülmesi özel motorlar(sıkıştırılma oranı değiştirilebilir motor)yardımı ile olmaktadır.

Karbon Artığı

Karbon artığı enjektör deliklerinden veya yanma odasında karbon birikmesine sebep olmaktadır.Denemeler; biyodizelin pratikte yok denecek kadar az karbon artığı bıraktığı ve maksimum değerin kütlenin %0.4’ü olduğunu göstermiştir

İyot Sayısı

Yağın toplam doymamışlığın bir ölçüsü olan,İyot sayısı bitkisel yağların özelliği ve çift bağ sayısına göre değişmektedir.Yüksek iyot sayılı yakıtlar enjektör deliklerinde tıkanmalara veya yanma odasında polimerleşmeye ve hasara sebep olabilmektedir.

Kükürt İçeriği

Bitkisel yağların kullanılması durumunda dizel yakıtıyla karıştırıldığı zaman kükürt miktarlarında azalma olduğu görülür.Yakıta yağlayıcılık özelliği kazandıran kükürt oranının uygulamaya konulan yeni emisyon standartlarında 10 ppm den de aşağıya çekilmesinin hedeflenmesi,motorine biyodizelin katılmasını zorunlu hale getirmektedir.

Su İçeriği

Bitkisel yağlar temelde su içermezler.Ancak bitkisel yağların üretimi ve depolanması esnasında su karışabilmektedir.Yakıtların belli oranda su içermeleri motor için bir dezavantaj değildir.Su/yakıt emülsiyon oranının uygun olması durumunda yanma sıcaklığını ve NOx emisyonlarını azaltabilir.Ancak yüksek basınçlı enjeksiyon sistemlerinde su yakıttan ayrılarak enjektör sisteminde bölgesel çürümelere sebep olabilir.Bitkisel yağlar için belirlenen maksimum değer kütlenin % 0,075’i geçmemelidir.

Soğukta Filtre Tıkanması

Dizel motor yakıtları için yapılan önemli testlerden birisi,soğukta filtre tıkanma noktasıdır.Bu özellik bilhassa soğuk şartlarda dizel motorlar için hayati önem taşımaktadır.Bu özellik standart yöntemlerle belirlenmektedir.Soğukta filtre tıkanma noktası maksimum olarak 15 Nisan-30 Eylül arasında 0 C, 1 Ekim-15 Kasım arasında -10 C,16 Kasım-28 Şubat arasında -20 C, 1 Mart-14 Nisan arası -10 C olarak verilmektedir

Biyodizelin Depolanması ve Taşınması

Biyodizel taşıma ve depolama açısından da güvenlidir.Ancak biyodizelin kara yolundaki asfaltı yumuşatma ve eritme etkisi vardır.Bu nedenle depolara ve tanklara biyodizel doldurulurken dikkatli olunmalıdır.Petrodizelin taşınması sırasında güvenliğini arttırmak amacıyla içerisine belli oranlarda biyodizel karıştırılması uygulamaları yapılmaktadır. Biyodizelin depolanmasında herhangi bir sorunla karşılaşılmaz.Biyodizelin soğuk iklim şartlarında depolama kurallarına uymak şartıyla en az altı ay süreyle depolanabilir. Depolama için petrodizelin depolandığı tanklar ve ortamlar kullanılabilir.Depolama yapmadan önce,depolama tankında eğer su varsa bu uzaklaştırılmalıdır.Ayrıca depolama tankındaki bakır,pirinç ve bronz malzemeler çelik yada alüminyum olanlarla değiştirilmelidir.Uzun süreli depolanmış biyodizelin,kullanımından önce pH’sı test edilmeli ve 7 ile 10 sınırları arasında olmasına dikkat edilmelidir.Yine aynı şekilde uzun süre beklemiş biyodizelin kullanımından önce özgül ağırlığının 0,9’u aşıp aşmadığı belirlenmelidir.Biyodizel tankları mümkünse tamamen dolu tutulmalıdır.Bunu yapmaktaki amaç,biyodizel ile havanın temasını en aza indirmektir.Eğer biyodizel nemli ve ılık iklimde depolanacak ise biyodizel depo tanklarına katkı maddesi ilave etmek gereklidir.Biyosit olarak adlandırılan ve sıvı formda bir zehir olan bu madde,depo içerisindeki mikro organizmaları yok etmede kullanılır,Yakıt tankının içerisine ilave edilecek biyosit miktarı 50-60 gr dır.Dökülen bu miktar depo 3 defa boşalana kadar etkisini sürdürür.Eğer dizel motor iki haftadan daha uzun bir süre kullanılmayacak ise depo yakıtla doldurulur ve depo içerisine yine 50-60 gr biyosit veya biyostat konulur.Bakteri gelişimini engelleyen biyostat özellikle,ılık ve nemli bölgelerde bakteri gelişimini mümkün mertebe engellemek için yakıt içerisine peryodik olarak ilave edilmelidir.

Biyodizelin Diğer Kullanım Alanları

Biyodizelin motor yakıtı olarak kullanımı dışında sayısız kullanım alanı vardır.Bunların başlıcaları şunlardır:

- Soba,fener ve diğer ısıtıcılarda,

- Model uçaklarda,

- Kalorifer kazanlarında,

- Yapışkan kimyasal,sprey boyaların ve otomobillerdeki istenmeyen boyaların temizlenmesinde çözücü (sovlent) olarak,

- Motor parçalarındaki yağ ve kurumun temizlenmesinde,

- Çok amaçlı makine yağlayıcısı olarak,

- Tuğla üretiminde ve çömlekçilikte,

- Araziye yada suya kazaen dökülen petrolün temizlenmesinde,

- Jeneratör yakıtı olarak,

- İnşaat kalıplarının sıvanmasında,

- Hidrolik sıvısı olarak,

- Demiryolu yağlayıcısı olarak,

- Gıda işletmelerinin yakıt ihtiyacının karşılanmasında kullanılabilmektedir.

NOT:Biodizel yakıt maliyeti, Bitkisel Yağ lt fiyatının üzerine 30 YKR ekleyerek elde edilen yakıtın maliyetini bulabiliriz.

Güncelleme Tarih 05.01.2009