Chlorella protothecoides mikroalg türünün yetiştirilmesinde baca gazının etkisi
Effects of flue gas on the cultivation of chlorella protothecoides type of microalgae
Yazar: MERVE ÇELİKKOL TÜRKMANİ
Danışman: PROF. DR. SEVİL YÜCEL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Mikrobiyal biyokütle = Microbial biomass

Özet:
Su ürünleri zinciri içinde bulunan alglerin yetiştirilmesi son yıllarda giderek artan bir önem kazanmaktadır. Bunun birinci sebebi, alglerin içerdiği önemli bileşenlerden dolayı gıda takviyesi, biyokütle, yem, pigment, gübre olarak farklı alanlarda değerlendirebilmesidir. İkinci sebebi, alglerin CO2 gazının salınımını azaltmasıdır. Küresel ısınma ve sera gazı emisyonları konusunda giderek artan endişeler bilim adamlarını, endüstriyel prosesler sonucu açığa çıkan özellikle sera gazı emisyonlarında %68'lik paya sahip CO2 gazının salınımını azaltmak için alternatif yöntemler bulmaya itmiştir. Kyoto protokolünde de bu husus dikkat çekmektedir. Son yıllarda dünya nüfusunun giderek artması ve bu nüfusun enerji ihtiyacını karşılamak için aşırı derecede kullanılan fosil bazlı yakıtların yaydığı CO2 gazının atmosferde birikimi sonucu karşı karşıya kalınan küresel iklim değişikliği yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi kaçınılmaz kılmaktadır. Mikroalgler hava kirleticilerini (CO2, NO2, SO2) absorplama özelliğine sahip canlılardandır. İçerdikleri yağ asitleri sayesinde biyodizel üretimi için önemli bir potansiyeldir. Ancak yapılan araştırmalar mikroalgal biyokütleden biyodizel üretiminin ancak fosil yakıt bazlı baca gazı içindeki karbondioksit ve doğal ışık kaynağı olan güneş enerjisi kullanılarak ekonomik hale getirilebileceğini ortaya çıkarmıştır.


Bu çalışmada Chlorella türlerinden Chlorella Protothecoides ile çalışılmıştır. Galvanizleme tesisinden alınan baca gazı kullanılarak C. Protothecoides üretilmiştir. Farklı besin ortamlarında üretilen mikroalgler baca gazı ortamında büyütülmüş, kuru madde, optik yoğunluk, hücre sayımı analizleri her gün yapılarak büyüme kinetikleri incelenmiştir. Ayrıca, saf CO2 ve hava ile de deneyler tekrarlanmış, saf CO2 ile de yetiştirilen mikroalglerin büyüme kinetikleriyle karşılaştırma yapılmıştır. Baca gazı beslemesi yapılan kültürlerde bulunan sonuçların saf CO2 beslemesi ile benzerlik gösterdiği görülmüştür. Baca gazı ve CO2 ile ile beslenen kültürlerin lipit miktarları sırasıyla  %44 ve %45 olarak olarak saptanmıştır. CO2 emisyonlarının azaltılmasında C. protothecoides'in iyi bir potansiyel kaynak olduğu görülmüştür.

Anahtar kelimeler: Mikroalg, CO2, Baca gazı, Yağ.

Abstract:
Su ürünleri zinciri içinde bulunan alglerin yetiştirilmesi son yıllarda giderek artan bir önem kazanmaktadır. Bunun birinci sebebi, alglerin içerdiği önemli bileşenlerden dolayı gıda takviyesi, biyokütle, yem, pigment, gübre olarak farklı alanlarda değerlendirebilmesidir. İkinci sebebi, alglerin CO2 gazının salınımını azaltmasıdır. Küresel ısınma ve sera gazı emisyonları konusunda giderek artan endişeler bilim adamlarını, endüstriyel prosesler sonucu açığa çıkan özellikle sera gazı emisyonlarında %68'lik paya sahip CO2 gazının salınımını azaltmak için alternatif yöntemler bulmaya itmiştir. Kyoto protokolünde de bu husus dikkat çekmektedir. Son yıllarda dünya nüfusunun giderek artması ve bu nüfusun enerji ihtiyacını karşılamak için aşırı derecede kullanılan fosil bazlı yakıtların yaydığı CO2 gazının atmosferde birikimi sonucu karşı karşıya kalınan küresel iklim değişikliği yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi kaçınılmaz kılmaktadır. Mikroalgler hava kirleticilerini (CO2, NO2, SO2) absorplama özelliğine sahip canlılardandır. İçerdikleri yağ asitleri sayesinde biyodizel üretimi için önemli bir potansiyeldir. Ancak yapılan araştırmalar mikroalgal biyokütleden biyodizel üretiminin ancak fosil yakıt bazlı baca gazı içindeki karbondioksit ve doğal ışık kaynağı olan güneş enerjisi kullanılarak ekonomik hale getirilebileceğini ortaya çıkarmıştır.


Bu çalışmada Chlorella türlerinden Chlorella Protothecoides ile çalışılmıştır. Galvanizleme tesisinden alınan baca gazı kullanılarak C. Protothecoides üretilmiştir. Farklı besin ortamlarında üretilen mikroalgler baca gazı ortamında büyütülmüş, kuru madde, optik yoğunluk, hücre sayımı analizleri her gün yapılarak büyüme kinetikleri incelenmiştir. Ayrıca, saf CO2 ve hava ile de deneyler tekrarlanmış, saf CO2 ile de yetiştirilen mikroalglerin büyüme kinetikleriyle karşılaştırma yapılmıştır. Baca gazı beslemesi yapılan kültürlerde bulunan sonuçların saf CO2 beslemesi ile benzerlik gösterdiği görülmüştür. Baca gazı ve CO2 ile ile beslenen kültürlerin lipit miktarları sırasıyla  %44 ve %45 olarak olarak saptanmıştır. CO2 emisyonlarının azaltılmasında C. protothecoides'in iyi bir potansiyel kaynak olduğu görülmüştür.

Anahtar kelimeler: Mikroalg, CO2, Baca gazı, Yağ.