Çeşitli dallı darı (Panicum virgatum) türlerinin biyoetanol üretimi için kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of availability of various switchgrass (Panicum virgatum) species for bioethanol production
Yazar: ADEM MEHMED AHMED
Danışman: DOÇ. DR. NURDAN PAZARLIOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Alkol-etil = Alcohol-ethyl ; Beyaz çürükçül mantarlar = White rot fungus ; Biyoenerji = Bioenergy ; Biyolojik delignifikasyon = Biological delignification ; Biyolojik parçalanma = Biodegradation ; Etanol = Ethanol

Özet:
Dünya nüfusunun artışıyla beraber enerjiye olan talep de giderek artmaktadır. Ne var ki petrol türevli kaynaklar sınırlıdır ve giderek tükenmektedir. Bu sebeple yeni enerji kaynaklarına yönelmek gerekir. Biyoetanol, biyokütleden üretilebilen gelecekte benzinin yerini alacak bir yakıt türüdür ve genellikle sakkaroz, nişasta ve selüloz içeren kaynaklardan üretilir.Sakkaroz ve nişasta içeren kaynaklar aynı zamanda gıda kaynakları da olduklarından biyoetanol üretiminde kullanılmaları bazı sakıncalar doğurmaktadır. Bu yüzden gıda olarak kullanılmayan yapılarında selüloz bulunan biyokütlelerin etanol üretiminde kullanılabilirliği araştırılmaktadır. Dallı darı yüksek selüloz içeriği bulunan ve Amerika Birleşik Devletleri tarafından enerji bitkisi olarak seçilmiş bir kaynaktır.Bu çalışmada çeşitli Dallı darı türlerinin lignoselülozik yapı içerikleri analizlendi ve en düşük lignin içeriği % 17,7 ile 7'nolu türde en yüksek selüloz içeriği ise % 38,18 ile 8'ci türde olduğu tespit edildi. 7'nolu türe Pycnoporus cinnabarinus, Pleurotus ostreatus, Pleurotus dryinus ile biyolojik ön işlem uygulandı ve en iyi sonuçlar P. cinnabarinus ile yapılan ön işlemde bulundu. SEM analizlerinde funguslar ile yapılan ön işlemlerin biyokütleyi kısmi olarak parçaladığı görüldü. Biyolojik ön işlem dışında CaOH2 ile de kimyasal ön işlem 4 farklı dallı darı türüne uygulandı ve işlem sonrası 3,4 ve 7'ci türlerin yapısında deformasyon olduğu gözlendi. Enzimatik hidroliz ile 7'ci türün kütlesinde % 52 parçalanma meydana geldi. Dallı darı türü arasında biyoetanol üretimi için en uygun türün 7'nolu örnek olduğu tespit edildi.Anahtar sözcükler: Dallı darı, Panicum virgatum, biyolojik ön işlem, biyoetanol

Abstract:
Demand for energy is increasing with the increase in the world population. However, oil-derived resources are limited and increasingly running out of. For this reason it has to head towards to new energy sources. Bioethanol is a type of a fuel source that will replace with gasoline and generally is produced from the resources containing sucrose, starch and cellulose.Containing sucrose and starch sources are also used in the food industry, the usage of these sources in bioethanol production leads to some drawbacks. Therefore, the biomass containing cellulosic structures, but not used in a food industry, has been investigated. Along with the high cellulose content of switchgrass is selected by United States as a source of energy crops.In this study, lignocellulosic structures of various switchgrass species were analysed and it was found that type 7 has the lowest lignin content, 17.7%, and type 8 has the highest cellulose content, 38.18%. Switchgrass type 7 was processed by biological pretreatment with Pycnoporous cinnabarinus, Pleurotus ostreatus and Pleurotus dryinus and the best results were found with the pretreatment process by P. cinnabarinus. SEM analysis of the biomass biologically pretreated by fungi showed that the switchgrass biomass was partially degraded. Chemical pretreatment with Ca(OH)2 was also performed on the four different types of switchgrass and after the processing it was observed that the lignocellulosic structures of swicthgrass type 3, 4 and 7 species were destroyed. 52% of the biomass was degraded with the enzymatic hydrolysis of type 7. Furthermore, it was found that the 77,75% of the cellulose in the structure was broken to glucose. Between different nine switchgrass species, the type 7 was found as a most appropriate candidate for bioethanol production.Keywords: Switchgrass, Panicum virgatum, biological pretreatment, bioethanol