Su sümbülü ve diğer lignoselülozik atıkların kullanımıyla ikinci nesil biyoetanol üretimi
Second generation bioethanol production by using water hyacinth and other lignocellulosic residues
Yazar: ASİYE GÜL BAYRAKCI ÖZDİNGİŞ
Danışman: PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Enerji = Energy

Özet:
Bu tez çalışmasında, farklı lignoselülozik kaynaklardan; fiziksel, kimyasal, enzimatik/mikrobiyolojik ön işlemler ve kombinasyonları ile farklı mikroorganizmalar aracılığıyla biyoetanol üretimi incelenmiştir. Kullanılan kaynaklar; özel yetiştirilen sucul bitkiler ve farklı bitkilerin artıkları olarak seçilmiş,hammaddelere ön işlemler ve kombinasyonları uygulanarak, biyoetanol üretimi için gerekli karbohidrat kaynaklarının açığa çıkma dereceleri analiz edilmiştir. Farklı mikroorganizmaların (Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis ve Clostridium thermocellum) kullanıldığı deney setleri ile elde edilen karbohidrat kaynaklarının etanole dönüşüm verimleri karşılaştırılmıştır. 
Yapılan çalışmalarda en düşük karbohidrat konsantrasyonu, sadece kimyasal ön işlem uygulanan C reaktörlerinden,en yüksek karbohidrat konsantrasyonu ise fiziksel ön işlem ardından kimyasal (NaOH) ve enzimatik (selülaz) enzimi uygulanan K reaktörlerinden elde edilmiştir. K grubu reaktörlerin veriminin C grubuna oranla yaklaşık 4 kat daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Deney setleri içinde, en çok karbohidrat kaynağı tüketimi 8,33 mg/ml değeri ile Kbuğday reaktöründe gözlenmiş, en çok biyoetanol de yine aynı reaktörden elde edilmiştir (3,36 mg/ml). Set III'de ise hammaddelere herhangi bir ön işlem uygulanmamış, sadece C. thermocellum'unhammaddelerden etanol dönüşüm verimi saf selülozdan etanole dönüşüm verimiyle kıyaslanmıştır. Set III'de en yüksek etanol üretimi 0,25 mg/ml ile mısır silajının kullanıldığı reaktörden elde edilmiştir. Tüketilen karbohidrat konsantrasyonunun üretilen biyoetanol konsantrasyonu oranına bakıldığında en yüksek verim Set I'de % 49,77 ile Esümbül, Set II'de ise % 50,40 ile Esilaj reaktörlerinden elde edilmiştir.

Abstract:
Within this study, bioethanol production from different lignocellulosic resources has been examined through physical, chemical, enzymatic/microbiological pretreatments and their combinations via different microorganisms. Different agricultural residues and aquatic plants have been used as raw material, and carbohydrate obtaining ratios have been analyzed for bioethanol production. There were three different kind of microorganism that used for the experimental sets (Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitisveClostridium thermocellum), and their ethanol yields have been compared.
According to the results, C reactors has the lowest yield of carbohydrate conversion, while K reactors, which had physical, chemical (NaOH) and enzymatically (cellulase) pretreatments, has the highest yield. K reactors' ethanol yield has been determined as 4 times higher than C reactors'. The most carbohydrate consumption and bioethanol production amount have been observed from Kbuğday reactor with 8.33 mg/ml, and 3.36 mg/ml, respectively. In Set III, any pretreatment methods have not been carried out for the raw materials but microorganism called C. thermocellum, and ethanol conversion yield has been compared with raw cellulose conversion yield. In Set III, the highest ethanol production amount has been obtained from the reactor which used corn silage with 0.25 mg/ml. The highest yields have been obtained in Set I with 49.77 % from Esümbül, and in Set II wit 50.40 % from Esilaj. according to consumed carbohydrate and produced bioethanol concentrations.