Çeşitli tarımsal atıklardan elde edilen biyopeletlerin bazı yakıt özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of some fuel properties of biopellets obtained from various agricultural wastes
Yazar: EŞREF TOPKOÇ
Danışman: PROF. DR. ZEHRA YILDIZ
Tarsus Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Fosil yakıtlar enerji ihtiyacının sağlanmasında, ucuz, yaygın kullanılması, çok
iyi bilinen bir teknolojisi olması ve enerji yoğunluğunun yüksek olması gibi nedenlerle
çevreye zarar vermesine rağmen uzun yıllardır kullanılmaktadır. Bu çalışmada sera
atıkları peleti, odunsu atık peleti, çam peleti, çam+mdf peleti, ayçiçeği kabuğu peleti,
fındık küspesi peleti ve kavak+kozalak peleti olmak üzere biyopeletlerin üst ısıl değeri,
kısa analiz ve kimyasal analizi yapılmıştır. Analiz sonuçları ISO 17225-6, ONORM M
7135, DIN, ITEBE, SS 18 71 70, Pelet Yakıt Enstitüsü, CTI-R 04/5, PFI, CAN, EN İle
karşılaştırılarak standartlara en uygun pelet türleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca üst ısıl
değeri kısa analiz ve kimyasal analizlerine göre biyokütle için kullanılan üst ısıl değeri
veren matematiksel modellere uygunluğu belirlenmiştir. Kısa analiz ve elementel analiz
için yedi farklı eşitlik kullanılmış olup; E1, E2, E3, E4, E5, E6 ve E7 biyokütlenin kül,
uçucu madde ve sabit karbon içeriklerini dikkate alarak üst ısıl değeri tahmin etmek için
kullanılmıştır. Karbon, hidrojen, azot ve kükürt gibi kimyasal analiz sonuçlarına göre
E8, E9, E10, E11, E12, E13 ve E14 modelleri üst ısıl değeri tahmin etmek için
kullanılmıştır. Deneysel olarak belirlenen üst ısıl değerler (ÜID) ile en uyumlu olan kısa
analiz sonuçlarından hesaplanan ÜID denkleminin E4 olduğu belirlenmiştir. Bu
denklemlere göre biyopeletin ısıl değerini uçucu madde ve sabit karbon miktarı
etkilemiştir. Deneysel olarak belirlenen ÜID ile en uyumlu olan elementel analiz
sonuçlarından hesaplanan ÜID denklemi sadece karbon miktarına bağlı basit bir
denklem olan E8'dir. Kısa analiz ve elementel analiz modelleri için sırası ile en iyi R 2
değerleri 0.8721 ve 0.7234'dir.

Abstract:
Fossil fuels have been used for many years to meet the energy need, although
they are cheap, widely used, have a very well-known technology, and have a high
energy density, even though they harm the environment. In this study, upper calorific
value, brief analysis and chemical analysis of biopellets including greenhouse waste
pellet, woody waste pellet, pine pellet, pine+mdf pellet, sunflower shell pellet, hazelnut
pulp pellet and poplar+cone pellet were made. Analysis results were compared with ISO
17225-6, ONORM M 7135, DIN, ITEBE, SS 18 71 70, Pellet Fuel Institute, CTI-R
04/5, PFI, CAN, EN with the most ppropriate pellet types. In addition, the upper
calorific value was determined according to the short analysis and chemical analysis,
and its compatibility with the mathematical models used for biomass that gives the
upper calorific value. Seven different equations were used for brief analysis and
elemental analysis; E1, E2, E3, E4, E5, E6 and E7 were used to estimate the upper
calorific value by considering the ash, volatile matter and fixed carbon contents of the
biomass. E8, E9, E10, E11, E12, E13, and E14 models were used to estimate the upper
calorific value according to the results of chemical analysis such as carbon, hydrogen,
nitrogen and sulfur. It was determined that the upper calorific value equation calculated
from the results of the short analysis, which was most compatible with the
experimentally determined the upper calorific values, was E4. According to these
equations, the thermal value of the biopellet was affected by the amount of volatile
matter and fixed carbon. The upper calorific value equation calculated from the
elemental analysis results, which is most compatible with the experimentally
determined the upper calorific value, is E8, which is a simple equation dependent only
on the amount of carbon. The best R2 values ​​for short analysis and elemental analysis
models are 0.8721 and 0.7234, respectively.