At+k Ta5+t Lastiklerinin Motorlarda Kullan+lmas+

At k ta t lastiklerinden elde edilen yak t n bir dizel motorunda kullan lmas halinde, motor performans ve egzoz emisyonlar n nas l de i ti ini ortaya koyan kapsaml bir çal maya literatürde rastlanmam t r. Di er taraftan, bu yak t n dizel motorlar nda kullan lmas halinde, motor parçalar na etkilerinin nas l olaca na yönelik herhangi bir çal maya da rastlanmam t r. Ayr ca at k ta t lastiklerinden elde edilen yak t n yüksek kükürt içeri ine sahip olmas ndan dolay , bu kükürdün dü ürülmesine yönelik verimli ve uygulanabilir yeni yollar n aray devam etmektedir.

Yüksek termik verim, dü ük yak t tüketimi ve dizel yak t fiyat n n benzine nazaran daha dü ük olmas , dizel motorlar n n otomobillerde giderek daha fazla kullan lmas n sa layarak, dizel motorlar n n kullan m n önemli derecede art rm t r. 4ehir d nda daha dü ük olmakla birlikte, motorlar ehir içinde dü ük güçlerde ve genellikle yüksek yak t sarfiyat ile çal maktad r. Özgül yak t sarfiyatlar n n ortalamas n n benzin motorlar için 0,342 kg/kWh ve dizel motorlar için ise, 0,252 kg/kWh oldu u bildirilmi tir [88]. Aralar ndaki fark benzinin sarfiyat na bölünürse, benzin motorunun dizele göre %26 daha fazla maliyetle yak t tüketti i ortaya ç kmaktad r. Bu durum dizel motorlar n n avantaj n ortaya koymaktad r. Ancak içten yanmal motorlar n her alanda çok s k kullan l yor olmas ve di er taraftan bu motorlar için yak t kayna olarak kullan lan petrolün tükenecek olmas , hem benzinli hem de dizel motorlar için yenilenebilir yak t kayna aray lar n h zland rm t r. Ayr ca petrolün uluslararas varil de erinde fiyat n n

artmas ve dizel motorlar n n yayg nla mas , dizel motor yak t n n da fiyat n n artmas na neden olmu tur.

Ülkemiz petrol kaynaklar bak m ndan kendine yetemeyen bir ülkedir. Ayr ca petrol üretimi bak m ndan da sürekli artan tüketimi kar lamaktan oldukça uzakt r. Petrol ihtiyac m z n %80’ninden fazlas ithalat ile kar lanmaktad r. Konvansiyonel bir enerji kayna olan petrolün tükeniyor olmas , giderek artan yak t talebi ve buna paralel olarak petrol fiyatlar n n artmas ve daha da artacak olmas yeni ve yenilenebilir yak t aray lar n art rm t r. Esas olarak, önceden beri var olan alternatif yak t kullanma çal malar , çe itli zamanlarda ortaya ç kan petrol krizleri dönemlerinde h z kazanm ve kriz dönemleri sonras nda önemli ölçüde yava lam t r [89]. Yenilenebilir yak t kayna aray lar n n yan s ra tasarruf önlemleri çerçevesinde var olan yak t kaynaklar n n verimli bir ekilde kullan lmas önemlidir. Ayr ca yak t kaynaklar n n dönü türülerek kullan lmas ve at k yak t kaynaklar ndan da faydalan lmas bir gereklilik halini alm t r.

At k ta t lastikleri gibi, petrol türevi at klar n ortadan kald r lmas çevre kirlili i aç s ndan bir zorunluluk halini alm t r. Bu lastiklerin ortadan kald r lmas na yönelik birçok yöntem olmakla beraber, bu konuda var olan sorunlar hâlâ devam etmektedir. At k lastiklerin, özellikle kullan lm ta t lastiklerinin çevreye olan zararlar n n önüne geçmek için, bunlardan enerji elde etme oldukça önemli bir metottur. Bu amaçla at k araç lastiklerinden yak t elde etmek için termal çökertme (piroliz) i leminden yararlan lacakt r.

At k lastiklerin kontrolü piroliz ile bir ölçüde kolayla t r labilir. Ta t lastiklerinden elde edilen lastik yak t n n (LY) özellikleri analiz edilmi ve dizel yak t ile kar la t r lm t r. Bu yak t n dizel motorlar nda kullan labilece i bildirilmi tir [90]. Ancak ham LY’nin daha yüksek viskozite ve kükürt içeri ine sahip oldu u bildirilmi tir. Bu nedenle ham LY desülfürizasyon i lemine tabi tutulmu ve daha sonra vakum distilasyon ile dam t lm t r. Çal mada, distile edilmi belirli oranlarda LY-dizel yak t kar mlar olu turulmu ve bu kar mlar bir dizel motorunda herhangi bir modifikasyon yap lmadan kullan lm t r.

Çal mada LY kullan m nda NOx, SO2, partikül madde ve yanmam HC emisyonlar ara t r lm t r [91, 92]. Yanma testlerinde LY’den kaynaklanan emisyonlar dizel yak t ile kar la t r lm t r. LY’nin dizel yak t ile benzer özelliklere sahip oldu u, ancak kükürt miktar n n %1,4 ve azot içeri i %0,45 ile dizel yak t ndan daha yüksek oldu u tespit edilmi tir. Ham LY, char, kum ve baz alkali metaller de içermektedir. Bu

nedenle ham LY kullan m nda, ba ta püskürtme sistemi olmak üzere supap, supap yuvalar , segmanlar ve silindirlerde a nma problemlerine neden olmaktad r [92].

Bir dizel motorunda ham LY ile yap lan deneylerde, ham LY-dizel yak t belirli oranlarda kar t r larak kullan lm t r. Motorda kullan labilecek maksimum LY-dizel yak t kar m n %70 LY içeren kar m oldu u bildirilmi tir. Daha yüksek kar mlarda motorun çal mas nda aksakl klar oldu u bildirilmi tir. Ham LY kullan m nda, motorun performans n ve emisyonlar n etkileyen ba l ca iki parametre, viskozite ve kükürt içeri idir. Ham LY kullan m nda yüksek viskozitenin uzun süreli kullan mda karbon birikimi ve segman s k mas gibi sorunlar yaratabilece i bildirilmi tir[93].

LY-dizel yak t kar mlar n n s l de eri, viskozite, parlama noktas ve akma noktas gibi fiziko-kimyasal özellikleri dizel yak t n n ayn özelliklerinden farkl d r. Bu özellikler püskürtme karakteristikleri, performans, yanma ve emisyon karakteristiklerini etkiler. LY yak t n n viskozitesi dizel yak t ndan yakla k 1,5 kat daha yüksektir. LY’nin parlama noktas dizel yak t nkine yak n bir de erdedir. Ancak kükürt miktar ve karbon içeri i dizel yatk ndan daha yüksek olarak bildirilmi tir [94].

Yap lan bir çal mada, dizel yak t , %10, %30 ve %50 LY-dizel yak t kar mlar tek silindirli direkt püskürtmeli bir motorda kullan larak motor performans , yanma ve egzoz emisyonlar ara t r lm t r. Burada LY at k otomobil lastiklerinden vakum piroliz yöntemi ile elde edilmi tir [95]. Çal mada; fren termik veriminin artan LY miktar yla dizel yak t na göre artt ve %50’ye kadar LY-dizel yak t kar m kullan m nda, çal ma boyunca enjektör t kanmas veya motor tutuklu u problemlerine neden olmad görülmü tür. Yük alt nda yap lan çal mada, HC emisyonlar n n LY kullan m nda dizel yak t na nazaran daha yüksek ç kt , LY10 (%10 LY-%90 dizel yak t ) kullan m nda tam yükte HC emisyonlar n n dizel yak t na göre yakla k %3 daha yüksek ç kt bildirilmi tir. Bu art LY30 ve LY50 yak t kar mlar için s ras yla %15 ve %21 olarak gerçekle mi tir. Bu durum LY yak t n n yüksek Poli-aromatik HC içeri inden kaynaklanmaktad r. CO emisyonlar n n LY-DY kar m yak tlar nda dizel yak t na göre daha yüksek oldu u ancak bu art n %0,1’den daha dü ük oldu u bildirilmi tir. Tam yükte yap lan çal mada, NOx emisyonlar n n LY kullan m nda dizel yak t na nazaran daha yüksek ç kt , LY10 kullan m nda tam yükte HC emisyonlar n n dizel yak t na göre yakla k %0,5 daha yüksek ç kt bildirilmi tir. Bu art LY30 ve LY50 yak t kar mlar için s ras yla %4,5 ve %10 olarak gerçekle mi tir. Duman emisyonlar n n LY50 yak t için dizel yak t na göre, tam yükte, yakla k %7 daha yüksek ç kt bildirilmi tir. Tutu ma gecikmesi periyodu LY-

dizel yak t kar mlar nda dizel yak t na göre daha uzundur. Maksimum bas nç ve bas nç artma oran , LY-dizel yak t kar mlar nda dizel yak t na göre daha yüksek ç km t r. Sonuç olarak, LY yak t n n, viskozitesi ve aromatik HC içeri inin dü ürülmesi ile dizel motorlar nda kullan m n daha uygun olaca bildirilmi tir.

LY yak t n n 41-44 MJ/kg gibi yüksek bir kalori de erine sahip olmas bu yak t n dizel motorlar nda kullan labilirli ini güçlendiren etkenlerden biridir [95, 96, 97].

6. D ZEL MOTORLARINDA YANMA VE EGZOZ EM SYONLARI