Mikroalglerden biyodizel eldesi
Mikroalglerden biyodizel eldesi
Yazar: MERVE DEMİR
Danışman: PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Enerji, tüm ülkelerde ekonomik ve sosyal kalkınma ile yaşam kalitesinin gelişmesi için temel bir ihtiyaçtır. Tüm dünyada ülkelerin giderek kalkınmasıyla ortaya çıkan enerji talebindeki artış ve bu talebin giderek azalan fosil enerji kaynakları ile karşılanamıyor olması, insanlığı yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları aramaya yöneltmektedir. Dünyada ve ülkemizde alternatif enerji kaynakları arasında değerlendirilen ve son zamanlarda önemi oldukça artan yenilebilir enerji kaynaklarından birisi biyodizeldir.  Biyodizel, bitkisel ve hayvansal yağlar ile atık yağlar gibi yerli ve yenilenebilir kaynaklardan üretilen bir dizel alternatifidir. Üretiminde kullanılan temel hammaddenin bitkisel yağlar olması ve bu yağların özellikle tarım ürünü ağırlıkta olması, biyodizel üretimine kısıtlama getirmektedir. Bu sebeplerle, biyodizel üretiminde tarım ürünleri dışında farklı kaynaklar bulmak, hem biyodizel üretiminde devamlılığı sağlayacak hem de gıda bitkilerinin enerji sektöründe heba edilmesinin önüne geçecektir. Bu kapsamda; son yıllarda dünya çapında yapılan araştırmalar; gıda sektöründe kullanılan bitkisel yağlar kadar mikroalglerin de biyodizel üretimi için elverişli olduğunu ortaya koymaktadır. Bu çalışmada Chroococcus sp. mikroalg türünden elde edilen yağ biyodizel üretiminde hammadde olarak kullanılmıştır. Karbondioksit ve hava verilen iki farklı deney düzeneği kullanarak karbondioksitin mikroalg büyümesindeki etkisi irdelenmiştir. Mikroalgler BG-11 besiyeri içeren kültür ortamlarında yetiştirilmiş, yeterli yoğunluğa ulaştığında hasat edilmiş ve ekstraksiyon işlemi neticesinde bünyesindeki yağ alınmıştır. 260 L mikroalg kültür çözeltisinden yaklaşık 45 g kuru mikroalg elde edilmiştir. Kuru alg hücreleri ekstraksiyona tabi tutulmuş ve bünyelerindeki yağ alınmıştır. Kuru alg hücrelerinden yaklaşık % 62 yağ verimi elde edilmiştir. Elde edilen bu mikroalgal yağdan transesterifikasyon reaksiyonu ile biyodizel üretilmiştir. Biyodizelin standartlara uygunluğunun değerlendirilmesi için iyot değeri deneyi yapılmıştır. Üretilen biyodizelin miktarının yaklaşık 7,2 mL olması sebebiyle çalışmada, yalnızca iyot değeri tespit edilebilmiştir ve bu değer 98,7 g/100 g biyodizel olarak hesaplanmıştır. Bu sebeple, üretilen biyodizelin iyot değeri bakımından TS EN 14214 standartlarına uygun olduğu görünmektedir.

Abstract:
Energy is an essential requirement for economic and social development in all countries and improvement of life quality. Increase in energy demand all around the world and failing to satisfy the demand with gradually decreasing fossil energy source lead people to prospect new and renewable energy source. In the World and our country, the biodiesel is a renewable energy source and its importance is increasing recently. The biodiesel is a diesel alternative that is produced from local and renewable sources such as vegetable lipid, animal fat and waste oil.  The production of biodiesel is restricted because the raw material is generally vegetable oils especially agricultural crops.  Therefore, providing different source apart from agricultural crops both supplies the durability of production and prevents loosing of food plants. In this scope, in recent years, research results from all around the World reveal that the microalgae are convenient for biodiesel production. In this study, the lipid obtained from Chroococcus sp. microalgae species is selected as raw material for biodiesel production. Two different testing apparatus with carbon dioxide and atmospheric air have been used in order to scrutinize impacts of the gas to microalgae cultivation. The microalgae have been grown in BG-11 medium.  It has been harvested when reached sufficient population. 260 L mikroalg kültür çözeltisinden yaklaşık 45 g kuru mikroalg elde edilmiştir. The obtained dry algae from 260 L wet microalgae cultivation is approximately 45 g. The lipid of dry algae has been taken with solvent extraction. The lipid efficiency has been determined as 62%. Biodiesel has been produced from this microalgal lipid with transesterification reaction. After that, biodiesel quality has been investigated with iodine number study. The quantity of produced biodiesel is approximately 7,2 mL. Hence, only iodine number value has been determined and this value is in accordance with TS EN 14214 standards.