Yeşil yöntemle geliştirilen katalizörün biyodizel verimi üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of catalyst developed by green method on biodiesel efficiency
Yazar: TUĞBA EMECEN
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET HAMDİ KARAOĞLU
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Dünyanın enerji ihtiyacı her geçen gün gelişen teknolojiyle birlikte artış göstermektedir. Ülkelerin coğrafi koşullarından dolayı günümüzde hala uluslararası enerji alışverişi söz konusudur. Fosil yakıt rezervuarlarının azalmasıyla birlikte büyük sorunların oluşabileceği öngörülmekte ve bunları önlemek için yenilenebilir enerjiye olan ilgi artmaktadır. Rüzgar enerjisi, güneş enerjisi, biyoyakıtlar gibi alternatif enerji kaynaklarının araştırılmaları ve geliştirilmeleri önem kazanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biyodizel her geçen gün azalan petrol rezervlerinin alternatifleri haline gelmiştir.
Bu araştırmada, ayçiçek yağından elde edilen biyodizel, metanol ile transesterifikasyon reaksiyonu sonucunda üretilmiştir. Bu reaksiyonda, kalsinasyon işlemine tabi tutulmuş bazik kökenli heterojen katalizör kullanılmış ve reaksiyon mikrodalga ışınları ortamında gerçekleştirilmiştir.
Kalsine edilmiş heterojen katalizör olarak kullanılan metal oksit kökenli materyalin, belirlenen parametrelerde biyodizel verimine ve biyodizel dönüşümüne etkisi araştırılmıştır. 
Metanol/yağ oranları sırasıyla 9/1, 12/1 ve 16/1 olarak belirlenen bu çalışmada, zaman parametresi olarak 5 dk, 15 dk ve 30 dk  sürelerinde gözlemlemeye yer verilmiştir. Katalizör oranları %3, %6 ve %9 olarak belirlenirken, mikrodalga fırının gücü de 120 watt, 350 watt, 460 watt ve 600 watt değerleriyle incelenmiştir.  
Yapılan analizler sonucunda en yüksek verim (%89,44), %9 katalizör miktarında, 9/1 metanol/yağ oranında, 30 dakika sürede ve 120 watt elektriksel güçte elde edilmiştir. Ayrıca, modifiye edilen heterojen katalizörün kimyasal yapısı FTIR-ATR, SEM-EDX ölçümleri ile incelenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Biyodizel, Ayçiçek Yağı, Heterojen Katalizör, Yenilenebilir Enerji, Transesterifikasyon

Abstract:
The world's energy demand is increasing day by day with advancing technology. Due to the geographical conditions of countries, international energy trade is still prevalent today. With the depletion of fossil fuel reserves, the emergence of significant problems is anticipated, and to prevent these, interest in renewable energy is growing. Research and development of alternative energy sources such as wind energy, solar energy, and biofuels have become crucial. Biodiesel from renewable energy sources is considered an alternative to the decreasing reserves of petroleum.
In this study, biodiesel obtained from sunflower oil was produced through the transesterification reaction with methanol. In this reaction, a basic heterogeneous catalyst subjected to calcination was used, and the reaction took place in the presence of microwave irradiation. 
The influence of metal oxide-based material used as a calcined heterogeneous catalyst on biodiesel yield and conversion was investigated under specified parameters. The methanol/oil ratios were determined as 9/1, 12/1, and 16/1 in this study, with observation periods set at 5 min, 15 min, and 30 min, as time parameters. Catalyst ratios were designated as 3%, 6%, and 9%, and the microwave oven power was examined at 120 watts, 350 watts, 460 watts, and 600 watts. The analysis revealed the highest efficiency (89.44%) was achieved with a 9% catalyst amount, a 9/1 methanol/oil ratio, 30 minutes reaction time, and 120 watts electrical power. In addition, the chemical structure of the modified heterogeneous catalyst was examined by FTIR-ATR, SEM-EDX measurements and the results were evaluated for the produced biodiesel.

Keywords: Biodiesel, Sunflower Oil, Heterogenous Catalyst, Renewable Energy, Transesterification