Biyodizel (Özet)

Biyodizel kolza (kanola) , ayçiçeği, soya, aspirgibi yağlı tohum bitkilerinden elde edilen yağların veya hayvansal yağların bir katalizatör eşliğinde alkol ile reaksiyonu sonucunda açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür. Evsel kızartma yağları ve hayvansal yağlar da biyodizel hammaddesi olarak kullanılmaktadır. Biyodizel, saf olarak veya her oranda petrol kökenli dizelle karıştırılarak yakıt olarak da kullanılabilmektedir.

Biyodizel Nedir

Biyodizel, organik yağların baz ve alkolle karıştırılarak dizel yakıta çevirilmesi sonucu elde edilen ürün.
 
Kolza (kanola), ayçiçek, soya, aspir gibi yağlı tohum bitkilerinden elde edilen yağların veya hayvansal yağların bir katalizör eşliğinde kısa zincirli bir alkol ile (metanol veya etanol ) reaksiyonu sonucunda açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür. Evsel kızartma yağları ve hayvansal yağlar da biyodizel hammaddesi olarak kullanılabilir. Hatta donmuş yağ ve balık yağı gibi hayvansal yağlar da biyodizel yakıt yapımında kullanılabilir.
 
Biyodizel gliserinin yağ veya bitkisel yağdan ayrıldığı transesterleşme adı verilen bir kimyasal süreçle elde edilir. Bu işlem sonucunda geriye iki ürün kalır metil esterler (biyodizelin kimyasal adı) ve gliserin (genellikle sabun ve diğer ürünlerde kullanılmak üzere satılan değerli bir yan ürün).
 

Biyodizelin Tarihi Gelişimi

İlk olarak 1900 lü yıllarda Rudolf Diesel yer fıstığı yağıyla dizel motoru Dünya Fuarında çalıştırmış böylece sebze yağlarının yakıt olarak kullanılabileceğini göstermiştir.[1] Ancak petrolün daha revaçta olması sebeyile ilgi görmemiştir.Ancak 1970lere gelindiğinde petrol sıkıntısı nedeniyle alternatif enerji kaynakları aranmıştır.Biodizel ismi ilkolarak 1992 yılında Amerika Ulusal SoyDiesel Geliştirme Kuruluşu tarafından kullanılmıştır.
 

Biyodizelin Kullanım Alanları

Biyodizel, araçlarda, ısınmada, havacılık sanayinde kullanılan bir üründür.
Britanya'lı işadamı Richard Branson Virgin Voyager isimli treni üretti ve bu dünya'nın ilk biyodizel ile çalışan treni oldu.[2]
Havacılık sahasındaki ilk biyoyakıtlı uçuş ise 23 Şubat 2008 tarihinde Boeing - Virgin Atlantic Havayolu - General Electric işbirliği tarafından gerçekleştirilmiştir. 4 motorlu Boeing 747-400′ün tek motoruna %20 oranında hindistan cevizi ve babassu bitkisinden elde edilmiş biyoyakıt eklenmiştir. Uçuş başarılı olmuştur.[3]
 

Biyodizel Üretimi

Soya fasulyesi bir biyodizel hammaddesi olarak kullanılmaktadır.
Almanya,İtalya,Avustralya başta olmak üzere tüm Avrupa ve Amerika'da biyodizel üretim ve tüketimi hızla çoğalmaktadır.2005'de Almanya 2 milyon tona ulaşmıştır.Kyoto protokolüne göre %2 2010'da %10 biyodizel kullanılması mecburi olmuştur.Bir çok ülkede biyodizel yasal olarak vergiden muaftır. Biyodizel üretiminde kullanılan en favori ürün soya fasulyesidir.Elde edilen bitkisel veya biyolojik yağlar metanol ile karıştırılıp sodyum hidroksitle tepkime hızlandırılır ve sonuç olarak ester ve gliserin oluşur.Ester yakıt olurken yan ürün gliserin ise diğer sektörlerde kullanılır.
 
Biyodizel üretiminde fotosentetik mikroalgler artık söz sahibi olmaya başlamıştır. Bitkisel kaynaklı üretilen biyodizel miktarına oranla üretimi daha fazla olmakta ve fabrikasyon otonomisi sağlanabilmektedir.
 

Biyodizelin Özellikleri

Biyodizel orta uzunlukta C16-C18 yağ asidi zincirlerini içeren metil veya etil ester tipi bir yakıttır.Biodizel verim olarak mazota yakın ve motor performansı olarak eşdeğerdir. Zehirli atıklar içermez,şeker gibi doğada hızlı çözünür ve nitrojen tutma özelliği sayesinde fertilize ihtiyacını azaltır. Ozon tabakasına olan olumsuz etkiler diel yakıta göre %50 azdır.[4]
 

Biyobozunabilirlik Nedir

Biyodizeli oluşturan C16-C18 metil esterleri doğada kolayca ve hızla parçalanarak bozunur, 10,000 mg/l'ye kadar herhangi bir olumsuz mikrobiyolojik etki göstermezler. Suya bırakıldığında biyodizelin 28 günde %95'i, motorinin ise %40'ı bozunabilmektedir. Biyodizelin doğada bozunabilme özelliği dekstroza (şeker) benzemektedir.
 

Biyodizelin Avantajları

 Benzin ve Dizelin cok pahalı oldugu ülkelerde örneğin Türkiye gibi alternatif yakıt olarak kullanılarak rekabetin arttırılması ve akaryakıt fiyatlarında düşüş saglamasında büyük rol oynaması.
 Petrol dizelin depolanma koşullarında depolanabilir.
 Küçük işletmelerde lokal olarak üretimi mümkündür.
 Biyodizel, petrol dizeline oranla daha iyi bir yağlayıcı olduğundan motorun ömrünü uzatır.
 Biyodizel, taşınması ve depolanması güvenli bir yakıttır. Ayrıca yüksek alevlenme noktasına (149 °C) sahiptir. Bu diğer petrol dizeli için 125 °C'dir.
 Yanmamış hidrokarbon oranı, petrol dizeline göre %90, kanserojen etkisi olan aromatik hidrokarbonlara göre ise %75 - %90 oranında daha azdır.
 Üretimin tamamıyla yerli olabilmesi sebebiyle ithal bağımlılığı ortadan kaldırır.
 Kanola ve soya tarımına önem verilmesiyle tarım üreticisi bir yandan kendi ihtiyacı olan ucuz dizel yakıtı üretirken öte yandan artan üretim gücü ve kapasitesiyle ekonomiye katkı sağlar.
 
Amerika’da, Çevre Koruma Ajansı (EPA) Temiz Hava Kanunları (Clean Air Act) tarafından, çevre ve insan sağlığına diğer yakıtlara kıyasla daha az zarar verdiği kabul edilmiştir.
 
Biyomotorin geleneksel ve motoru üzerinde herhangi bir değişime gidilmemiş diesell motorlarda kullanılabilecek bilinen tek alternatif yakıttır. Biyomotorin, motorine benzer koşullarda taşınabilir, kullanılabilir ve depolanabilir. Biyomotorin doğrudan (% 100) veya motorin ile karışımları halinde kullanılabilir. En yaygın kullanılan karışım oranı ( % 20 biyomotorin ve % 80 motorin) şeklindedir.
 
Biyomotorin kullanımı ile, motorine kıyasla; CO2 emisyonunda %80, yanmamış hidrokarbon emisyonunda %90, aromatik hidrokarbon emisyonunda ise %75-90 oranlarında azalma saptanmıştır. Biyomotorin kükürt içermediğinden kükürtdioksit emisyonu oluşturmaz. Bu çok önemli bir avantajdır. Bu emisyon özellikleri ile kanser yapıcı etkenler azalmakta ve kanser riski % 90’a varan oranlarda düşmektedir.
 
Biyomotorin ağırlıkça % 11 oksijen içerir. Biyomotorin, motorine göre daha iyi bir yağlayıcı olduğundan motor ömrünü uzatır. Biyomotorinin biyolojik olarak kolay ve hızlı parçalanabilir Yerli üretim bitkisel yağlardan (ayçiçek yağı, soya yağı, kolza yağı ) kolaylıkla elde edilebilir. Ayrıca kullanılmış ve çevre için zararlı olan kızartma atık yağlarından da biyomotorin üretilebilmektedir.
 
Biyomotorin Amerika Birleşik Devletleri’ndeki 10 milyon mil’lik kullanımda ve 20 yıldır Avrupa ülkelerinde olan kullanım ile başarısını ispatlanmış en önemli diesel motor yakıtı alternatifidir.
 
Biyomotorin kullanımı ile ham petrole olan bağımlılık ortadan kalkmakta ve ülkelerin dış kaynakların kullanımı zorunluluğu azalarak ekonomileri rahatlamaktadır. Biyomotorin kullanımı ile yeni istihdam olanakları yaratılmakta ve ülke ekonomisine küçümsenmeyecek katkılar gerçekleşmektedir.
 

Biyomotorinin Çevresel Etkileri Yönüyle Değerlendirilmesi

Biyomotorin, Amerikan Çevre Koruma Ajansı (EPA) Temiz Hava Kanunu Bölüm 211 (b) programı çerçevesinde zararlı emisyonlar ve potansiyel sağlık etkileri açısından tam olarak değerlendirilen ve olumlu görüşlerin ortaya çıktığı tek alternatif enerji kaynağı olarak saptanmıştır. Biyomotorin için yapılmış değerlendirme sonuçlarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
ØToplam kirli hava kütlesi oluşturma potansiyeli motorinden  % 50 daha azdır.
ØSO2 emisyonu ve bu emisyona bağlı olarak oluşan asit yağmuru gerçekleşmemektedir.
ØCO egzoz emisyonu motorinine göre % 50 daha az oranda tespit edilmiştir.
ØParçacık emisyonu solumanın insan sağlığı açısından zararı bilinmektedir. Biyomotorin, motorinine göre % 30 daha az oranda parçacık emisyonu ortaya çıkarmaktadır.
ØAzot oksit emisyonu, motor tipine bağlı olarak artmakta veya azalmaktadır. Yapılan testlerde azot oksit emisyonunun  % 13 oranında arttığı görülmüştür. Ancak, biyomotorinde kükürt olmamasından ötürü, motorin için kullanılamayan bazı egzoz emisyonu azaltma teknolojileri biyomotorine rahatlıkla uygulanmakta ve azot oksit emisyonlarının kontrol edilmesi mümkün olmaktadır.
 
Biyomotorin, motorin kullanımından kaynaklanan ve insan sağlığını tehdit eden birçok çevresel faktörü ortadan kaldırmaktadır. Biyomotorin emisyonlarında, potansiyel kanser nedeni olan polisiklik aromatik hidrokarbon ve türevlerinden (PAH) kaynaklanan emisyonlarda  % 80-90 oranlarda azalmalar belirlenmiştir. Bu azalma değeri dikkate alınması gereken bir orandır ve biyomotorinin çevre dostu özelliğini pekiştirmektedir.
 

Biyomotorin İçin Çevre ve Emniyet Bilgileri

 Akut Oral Toksite: Biyomotorin toksik olmayan bir yakıttır ve sofra tuzundan 10 kat daha az toksiktir.
 İnsanlarda Deri İrritasyonları: 24 saat süren insan testinde çok hafif irritasyona sebep olduğu belirlenmiştir. İrritasyon % 4 sabun-su çözeltisinin etkisinden daha az olmuştur.
 Akuatik Toksite: 96 saatlik ölümcül konsantrasyon (LC) test sonuçların 1000 mg/lt’den büyüktür. Bu seviyelerdeki ölümcül konsantrasyon önemsiz olarak değerlendirilmektedir.
 Biyolojik Parçalanabilirlik: Biyomotorin, motorinine göre 28 günde 4 kat daha hızlı ve kolay parçalanabilmektedir.
 Alevlenme Noktası: Motorininin alevlenme noktası 175 °F iken biyomotorin alevlenme noktası 250-300 °F civarındadır, bu değer taşınım-kullanım ve depolamada emniyet sağlar.
 

Kaynakça

 1.^ https://www.biodiesel.org/resources/reportsdatabase/reports/gen/20011101_gen-346.pdf
 2.^ First UK biodiesel train launched
 3.^ SavunmaSanayi.NET: Biyoyakıt bir şans, Tevfik Uyar. 31 Ekim 2010. ]
 4.^ ADAŞEKER dergisi, Mayıs 2006 sayısı:Dünyanın son ilgisi biodizel başlıklı konu