Değişik biyokütle kaynaklarından biyoetanol'ün elde edilmesi üzerine bir araştırma
An investigation on bioethanol production from different biomass sources
Yazar: ASİYE GÜL BAYRAKCI
Danışman: PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Enerji = Energy

Özet:
Biyoetanol, günümüzde petrole alternatif olarak kullanılan bir yakıt olmaklabirlikte yenilenebilir enerji kaynağı olması sebebiyle de büyük önem taşımaktadır.Petrol, yenilenemeyen ve ileride oluşacak olan ihtiyaca cevap veremeyecek fosilenerji kaynaklarından biridir. Biyoetanol ise günümüzde yeni ve hızla gelişen birseçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Birbirinden farklı karbohidrat içerenürünlerden farklı yöntemlerle üretilebilen biyoetanol, benzine alternatif olarakkullanılabildiği gibi, benzinle çeşitli oranlarda karıştırılarak dakullanılabilmektedir.Ülkemiz tarımında büyük üretim potansiyeline sahip ve biyoetanol eldesiiçin önemli bir ürün olan patates, etanol verimi yüksek bir hammadde olan pirinç,Uşak Şeker Fabrikası' ndan alınan şeker pancarı melası ile Efes Pilsen İzmirÜretim Merkezi'nden alınan işlenmemiş malt seçilerek denemeler yapılmıştır.Bu denemede, biyoyakıt türlerinden biyoetanol üretimi ele alınmıştır.Saccharomyces cerevisiae maya hücreleri kullanılarak farklı biyokütlekaynaklarından biyoetanol üretimi gerçekleşmesi ve etanol üretiminde seçilenhammaddeler için optimum koşulların belirlenmesi sağlanmıştır. Yapılandenemede kullanılan hammaddeler ve etanol üretimi için seçilen Saccharomycescerevisiae mayası için optimum koşulların; glukoz konsantrasyonun 5 g/l ile 6 g/l,pH değeri aralığının 4,5 ile 5, sıcaklığın 30 °C olması gerektiği ve bu koşullardayapılan denemelerde en yüksek verimin (% 67,3) pirincin kullanıldığı Set IVdeney setinden alındığı görülmüştür.Kesikli fermentörlerde oluşturulan fermentasyon ortamına, ön işlemlerdengeçirilen şeker kaynakları ile maya hücreleri eklenmiştir. Toplam 15 adetfermentör kurulup, denemeler 36 saat boyunca devam ettirilmiştir. Ortamdakigukozun maya hücreleri tarafından tüketim miktarlarını saptayabilmek için, belirliaralıklarla alınan örneklere DNS (di-nitrosalisilik asit) yöntemi uygulanmıştır.Alınan örneklere uygulanan analizlerde, proses sonunda oluşacak biyoetanolmiktarı için teorik hesaplamalar yapılmış ve elde edilen miktarlarkarşılaştırılmıştır.36 saat süren etanol üretim prosesi sonucunda, patatesin kullanıldığıreaktörlerden bir sonuç alınamamış, pirincin kullanıldığı Set IV' den ise, glukozunen verimli şekilde kullanılması (% 92,8 oranında tüketim sağlanmıştır) ve üretimortamı koşullarının optimum seviyede olmasından dolayı, en yüksek etanolüretim veriminin (% 67,3) elde edilmiştir.

Abstract:
At present day, bioethanol is an alternative fuel instead of petrol and so it isimportant that bioethanol is a renewable energy source. Petrol is a fossil energysource, not renewable, so it can not supply the energy requirement in the future.By the way, bioethanol is a new and has a raising area of researchs. Bioethanol isproduced from different carbohydrates sources, both is used with gasoline byadding different rates of amounts or just bioethanol can used instead of gasoline.The agricultural materials, potato, high harvesting production yield for ourcountry agriculture, sweet beet molasses taken from Uşak Sugar Industry, rice,what has a high ethanol production yield and raw malt taken from Efes Pilsenİzmir Production Centrum, which have high yields for Turkey? s agriculture, arechosen and experiments have carried out.In this experiment, production of bioethanol is discussed. Saccharomycescerevisiae yeast cells are used for ethanol production from different biomasssources and optimum stations for ethanol production is detected. In this thesis,optimum stations for ethanol production with Saccharomyces cerevisiae, glucoseconcentration is between 5 g/l and 6 g/l, pH level is between 4,5 and 5,temperature is 30 °C and in this optimum station, it is detected that the highestethanol production yield (67,3 %) is belong to Set IV-Rice.After pre-treatment procedure, sugar sources and yeast cells were added tobatch fermentors. Totaly, 15 fermentors were set and process was continuedduring 36 hours. To determinate how much glucose is used by yeast cells,examples were taken from fermentors in designated times and DNS (dinitrosalisilicacid) method is applied. By analysing this samples, theoriticalethanol production?s and post-procedure ethanol product?s yields are calculatedand compared.After 36 hours taken ethanol production process, no results could be takenfrom potato based fermentors, but from Set IV, rice was used as raw material,glucose was used up with high yield (92,8 % glucose was used) and because ofproduction medium conditions were optimum levels, ethanol production yield, thehighest one (67,3 %), was obtained.