Biyodizelin Avantaj ve Dezavantajları

Biyodizel orta uzunlukta C16-C18 yağ asidi zincirlerini içeren metil ester tipi bir biyoyakıttır. Oksijene zincir yapısı biyodizeli, petrol kökenli motorinden aynısıdır (Eker, 2007).

Biyodizelin fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki avantajları, motorda yanma verimini artırır ve CO, partikül ve SOx emisyonlarında azalmalar sağlar. Biyodizel-dizel karışımı ile karşılaştırıldığında biyodizelin kullanılması ile CO, PM, HF, SOx ve CH4 emisyonlarında azalma, NOx, HCI ve HC emisyonlarında ise artma görülmektedir. Biyodizel, değişiklik yapılmamış herhangi bir dizel motorunda dizel yakıtı ile değişik oranlarda karıştırılarak kullanıldığı gibi, %100 oranında da kullanılabilmektedir (Artukoğlu, 2006).

Yakıt özelliklerinin dizel motor yakıtına yakın olması ve dolayısı ile benzeri özellikler göstermesi sözkonusudur. Biyodizeli oluşturan C16-C18 metil esterleri kolayca ve hızla parçalanarak çözülür. Biyolojik olarak ayrışabilir ve zehirli değildir. Yapılan testlere göre, kanoladan elde edilmiş biyodizelin 21 günde %99,6’sının ayrıştığı görülmüştür. Çevre dostudur, alternatif bir enerji kaynağıdır, yenilebilir karakterlidir, yerel imkânlarla üretilebilir. Dizele mukayese edildiğinde C02’nin atmosferde birikimine ve bunun sonucunda da sera etkisine neden olmaz. Çünkü biyodizelin yanması sonucu oluşan C02, biyodizelin elde edildiği bitkiler tarafından kullanılır (Öğüt ve Oğuz, 2006).

Biyodizel suya bırakıldığında 28 günde % 95'i bozulurken, dizel yakıtının sadece % 40'ı bozulabilmektedir. Bu özelliği ile birlikte biyodizelin bozulabilme özelliği şekere benzemektedir (Bulut, 2008).

Evsel v.b kullanılmış yağların değerlendirilmesine olanak sağlamaktadır. Atık bitkisel ve hayvansal yağlardan üretilebilir. Atık maddelerin değerlendirilmesi yeryüzündeki atık

miktarını azaltır. Tarımsal ürünlere ikinci bir artı değer kazandırır (Akın, 2005).

Biyodizel, yağ asitleri ve bunları içeren yağlar biyolojik maddeler içinde en yüksek ısıl değere sahiptir. Bu özellik iki hidrojen atomu taşıyan tek bir karboksil grubuna bağlanmış nispeten uzun hidrokarbon zincirine hastır. Bu nedenle bitkisel yağlar sıvı yakıtlara en yakın biyolojik maddelerdir ve yağsız biyolojik maddelere nazaran daha yüksek ısı enerjisine sahip olan yağlı biyolojik maddeler, biyodizel üretimi için sürekli bir potansiyel oluşturulurlar. Biyodizel kaynakları kaynağı olarak değerlendirilebilecek bitkilerin geniş bir iklim aralığında yetişmeleri, işlenme kolaylığı, bu işlemin artıklarının ve yan ürünlerinin değerlendirilmesi bitkisel yağların diğer avantajları arasında sayılabilir (Öztürk, 2007).

Biyodizelin, petrol kökenli dizel yakıtına göre daha yüksek tutuşma derecesine (>110°C ) sahiptir. Bu yanmaya doğrudan etki etmemesine rağmen, biyodizeli depolanması ve taşınabilirliği açısından daha güvenli hale getirmektedir (Mutlu vd., 2006).

Emisyonlarında karbon monoksit, partikül madde, yanmamış hidrokarbon daha azdır ve aromatik bileşikler ile kükürt hemen hemen hiç yoktur. Bundan başka kansere sebebiyet veren bileşimler (Aromatlar) bakımından da fakirdir. Biyodizel kükürt içermemesinden dolayı, biyodizel işletmelerinde oksidasyon katalizatörü kullanılabilir. Böylece zararlı emisyon değerleri daha da düşük seviyelere indirilebilir [4].

Biyodizel, motorine göre daha iyi bir yağlayıcı olduğundan motor ömrünü uzatır. Çünkü yağlanma derecesi yüksektir. Biyodizel ağırlıkça % 11 oksijen içerir. Oksijen içeriği fazla olduğu için yanma verimi daha yüksektir (Öğüt ve Oğuz, 2006). Biyodizelin iyot sayısı oldukça düşüktür, kurum oluşturmaz (Nişancı, 2007).

Setan sayısının dizele göre yüksek olması, motorun daha gürültüsüz ve vuruntusuz çalışmasını sağlar. Biyodizel, değişiklik yapılmamış herhangi bir dizel motorunda dizel yakıtı ile değişik oranlarda karıştırılarak kullanıldığı gibi, %100 oranında da kullanılabilmektedir (Türkay, 2005).

Yan ürün olarak ticari amaçlı gliserin ve potasyum gübresi elde edilir [4].

Fosil yakıtların tükeniyor olması ve bu nedenle petrol fiyatlarının giderek yükselmesi, fosil yakıtların kullanımından doğan büyük çevre zararları ve bunların telafisi için ülkelerin enerji kaynaklan çeşitlendirme ve enerjide dışa bağımlılıktan kurtulabilme strateji ve çabaları, savaş ve zorunlu hallerde stratejik yakıttır. Tarım ürünlerinin sanayiye entegrasyonunu sağlayarak ülkelerin tarımsal kalkınmasının çarpan etkisiyle hızlandırması, biyodizel kullanımı ile yeni istihdam olanakları yaratılmakta ve ülke ekonomisine küçümsenmeyecek katkılar

gerçekleşmektedir (Nişancı, 2007).

Ekim yapılmamış alanların, dört yılda bir ekilen şeker pancarı ve kıraç topraklarda yetişebilen aspirin ekilmesi ile değerlendirilmesini sağlar (Artukoğlu, 2006).

Küçük (evsel) ve sanayi tipi üretiminin ekonomik uygulanabilirliği, dizele yakın özgül yakıt tüketimi, güç ve moment değerlerine sahip olması, ulaşım dışında ısıtma sistemleri ve jeneratörlerde kullanıma uygun olması, biyodizelin üstünlükleridir [4].

Biyodizel çevresel yararlarından ve yenilenebilir kaynaklardan üretilebilmesinden dolayı son zamanlarda daha çekici hale gelmiştir (Frangrui, 1999).

Ticari başarıyı yakalamış bir yeşil yakıttır [2].

4.2.2 Biyodizelin Dezavantajları

Dizelden daha yüksek akma noktasına sahiptir. Bitkisel yağların doğrudan dizel yakıtı olarak kullanımlarım olumsuz yönde etkileyen başlıca faktör yüksek viskoziteleridir. Modern dizel motorlarının enjeksiyon sistemleri viskozite değişimlerine karşı hassasiyet gösterirler. Yüksek viskozite yakıtının yanma odasındaki atomizasyonunu bozmakta, damlacık boyutundaki büyümeyle tam yanmayı önlemektedir. Tamamlanmayan yanma ise yanma odasında birikmelere, enjektörlerde koklaşma ve tıkanmalara ayrıca yağlama yağına bulaşmaya neden olmakla ve yağlama yağında kalınlaşma ile jelleşme görülmektedir.

Bitkisel yağların yakıt olarak kullanımında bir diğer sorun içerdikleri doymamış bağlardan kaynaklanır. Doymamış yapıların yağlama yağına karışması ve bu ortamda polimirezasyonu, motoru tahrip edecek viskozite artışlarına neden olmaktadır (Öztürk, 2007).

Biyodizel soğuk hava şartlarından dizele göre daha çabuk etkilenir. Soğuk havalarda dizelden daha yüksek bulutlanma noktasına sahiptir. Ayrıca bitkisel yağların düşük sıcaklıklarda söz konusu olan katılaşma eğilimi de yakıt olarak kullanılmasında sorun yaratır. Bununda ötesinde, yüksek miktarda doymuş yağ asidi içeren biyodizeller, kış aylarında yakıt filtresinin ve yakıt hattı borularının tıkanmasına sebep olabilir. Bu durum biyodizelin soğuk iklim bölgelerinde kullanımını sınırlandırıcı bir faktördür. Bunu aşabilmek için B20 kullanım formu

tercih edilmektedir ve ön ısıtma ile giderilebilir (Yeni geliştirilen proseslerle biyodizel -20°C’ye kadar sorunuz kullanılabilmektedir).

Biyodizelin ısıl değeri dizele göre düşüktür. Bu durum motordaki yanma sonucunda bir miktar güç düşmesine yol açar (Öğüt ve Oğuz, 2006).

biyodizel + %80 motorin) için -26°C (-15 °F)’dır (Eker, 2007).

Biyodizelin diğer bir dezavantajı da oksitlenmeye karşı olan eğilimidir. Havayla temas eden biyodizel, özellikle yüksek sıcaklıklarda hızla oksitlenmeye başlar. Bununla birlikte biyodizelin, parlama noktası daha yüksektir. Bu yanmaya doğrudan etki etmemesine rağmen, biyodizeli depolanması ve taşınabilirliği açısından daha güvenli hale getirmektedir (Güleryürek ve Akpınar, 2003).

Biyodizel, depolama, taşıma ve motor malzemelerinde doğal ve butil kauçukları parçalamaktadır ve uzun süre depolanamaz. Saf (B100) kullanım durumunda ise motor malzemelerinde özellikle yakıt donanımındaki hortum, bağlantı elemanı ve contaların uygun malzeme ile değiştirilmesi gerekir (Artukoğlu, 2006).

Azot oksit (NOx) emisyonları petrodizele göre birazcık yüksektir. Ancak bu sorun yanma sıcaklığını azaltarak (yanmanın 1-3° geciktirilmesi ile sağlanabilir veya katalitik konvertör kullanılarak) aşılabilir (Zhang, 2002) .

Yakıt tüketimi hacim esasında % 11, ağırlık esasında ise %5-6 daha fazla olmaktadır (Schumacher, 1997).

Yağlama yağının seyrelmesine neden olmaktadır (Nişancı, 2007).

Biyodizel, 1996 yılı öncesi üretilen araçların bazı plastik aksamları ile etkileşebilir. Biyodizel kullanmadan önce araç depolan iyice temizlenmelidir (Öğüt ve Oğuz, 2006) .