11. BİYOLOJİK YAKIT ÜRETİMİ
Gerek sıvı gerekse gaz olarak kullanılabilen biyolojik yakıtların, yenilenebilir özellikte olması önemlerini arttırmaktadır.
Biyolojik yakıtlar, zirai ya da endüstriyel atıkları kullanarak bitkisel yada mikrobiyel kaynaklardan üretilmektedirler.
Sıvı yakıt olarak biyodizel ve etanol, gaz yakıt olarak ise metan ve hidrojen, üzerinde en fazla çalışılan biyolojik yakıtlardır.
11. BİYOLOJİK YAKIT ÜRETİMİ
Biyodizel üretimi
Bitkisel ve hayvansal sıvı ve katı yağlardan elde edilen alternatif bir yakıt olan biyodizel, temiz yanması ve dizel
motorlarda doğrudan kullanılabilmesi özellikleriyle tercih edilen bir sıvı yakıttır.
Normal dizel yakıtlara oranla atmosfere daha az
karbonmonoksit, karbondioksit ve kükürt gibi gazlar veren
biyodizel yakıtlar, ekzos dumanları içinde kanserojen bileşikler içermediğinden insan sağlığına zararlı değildirler.
Biyodizel üretimi
Suda çözünmeyen sıvı ve katı yağlar, trigliserit olarak
adlandırılan bir gliserol molekülüne, farklı uzunlukta çift bağlar içeren üç yağ asidinin ester bağlarıyla bağlanması sonucu oluşmaktadır.
Alkali ya da asit bir katalist kullanılarak alkollerle trigliseritlerin transesterifikasyonu gerçekleştirilerek, gliserol ve biyodizel olarak kullanılacak serbest yağ asidi esterleri elde
edilmektedir.
Doymuş yağ asitlerince zengin olan hayvansal yağlar oda sıcaklığında katı olmaları nedeniyle orijinal formlarıyla direk yakıt olarak kullanılamazlar. Doymamış yağ asidi içeren ve oda sıcaklığında sıvı olan bazı bitkisel yağlar ise biyodizel olarak son yıllarda artan bir oranda kullanılmaktadır.
Çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilen mikrobiyel yağların, yüksek lipit içerikleri, lipitlerinin doymamış yağ asitlerince zengin olması ve üretimlerinin çok kısa sürmesi gibi özellikleriyle, biyodizel üretiminde bitkisel yağlara
alternatif oldukları düşünülmektedir.
Biyodizel üretimi
Mikrobiyel yolla biodizel üretiminde başlıca iki yöntem kullanılmaktadır.
Birinci yolda bitkisel yağlardan biyodizel elde etmede kullanılan alkali ya da asit katalizör yerine, saf halde lipaz enzimi ya da bu enzimi içeren
mikroorganizmalar kullanılmaktadır. Bu mikroorganizmalardan elde edilen lipaz enzimi genellikle immobilize edilerek, bitkisel yağlardan biyodizel üretimi gerçekleştirilmektedir.
İkinci yolda, saf bitkisel yağ ya da mikrobiyel üretimin yapıldığı bazı
endüstriyel atıkların bulunduğu ortamlarda üretilen mikrobiyel hücrelerdeki lipitler, biyodizel üretiminde kullanılmaktadır. Saflaştırılan lipitlerden, alkali yada asit katalizör kullanılarak kimyasal metabolizle transesterifikasyon reaksiyonu sonucu, biyodizel olarak kullanılacak yağ asiti metil esterleri elde edilmektedir.
Biyodizel üretimi
Etanol Üretimi
Mayalar karbonhidrat içeren maddeleri fermente ederek etanol üretirler.
Etanol tek başına ya da diğer sıvı yakıtlarla karıştırılarak kullanılabilen, tercih edilen bir yakıttır.
Ayrıca endüstride çözücü olarak da kullanılmaktadır.
Gazohol (Gazolin + Alcohol),
bir petrol ürünü olan benzine (gazolin) %10 - 22 oranında etanol ilavesiyle üretilen bir yakıttır. Gazohol yandığında saf benzinden daha az miktarda karbondioksit ve nitröz oksit üretir. Temiz bir yakıt olarak bilinen gazolin, hava kirliliğinin fazla olduğu büyük şehirlerde otomobil yakıtı olarak kullanılmaktadır. Gazohol, 1970’li yıllardan beri Brezilya ve birkaç ülkede kullanılmaktadır.
Etanol, Saccharomyces cerevisiae mayası tarafından
şekerpancarındaki sükrozun fermentasyonu ile üretilmektedir.
Şekerpancarı üretiminin oldukça fazla olduğu Brezilya, dünyadaki etanol üretiminin %46’sından fazlasını (14.5 milyar litre)
yapmaktadır.
Metan Üretimi
Metan, anaerobik koşullarda metanojenik bakteriler
tarafından üretilen yakıt olarak kullanılan oldukça değerli bir gazdır.
Günümüzde pek çok atıksu arıtım tesisinde, atıksulardaki organik maddelerin anaerobik parçalanması sonucunda elde edilmekte ve yakıt olarak kullanılmaktadır.
