Yenilenebilir Enerji Üretiminde Mikrobiyal Biyoproseslerin Kullanımı
Use of Microbial Bioprocesses in Renewable Energy Production
Yazar: Gül, Ülküye Dudu; Bayazıt, Gizem
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 28, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Biyokütle,Biyoyakıt,Metabolik Mühendislik,Biyoenerji,Yenilenebilir Enerji ; Biomass,Biofuel,Metabolic Engineering,Bioenergy,Renewable Energy

Artan nüfus ve sanayileşme ile birlikte enerji taleplerindeki hızlı artış tüm dünya ülkelerinde endişe oluşturmaktadır. Mevcut senaryoda konvensiyonel enerji kaynaklarının sınırlı mevcudiyeti ve yenilenemeyen fosil yakıtların hızla tükenmesi nedeniyle dünya oldukça büyük bir enerji krizine tanıklık etmektedir. Bu bağlamda artan nüfus, küresel ısınma ve sera gazı emisyonları gibi tehlikeli çevresel sorunların üstesinden gelinmesi için dünyanın enerji gereksinimlerini karşılayabilecek alternatif yenilenebilir yakıtların araştırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Son zamanlarda bakteriler ve algler gibi mikroorganizmaların kullanımı ile organik bileşiklerde saklı kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi gibi konulara yönelik çalışmalara ilgi artmaktadır. Günümüzde mikrobiyal metabolik faaliyetlerle (özellikle çok çeşitli biyokütle ve biyolojik substratların kullanımı) yenilenebilir enerji üretimi enerji kıtlığı sorununa pratik bir çözüm olarak kabul edilmektedir. Mikrobiyal yakıt hücreleri organik bileşiklerde toplanmış enerjiyi oksitlemek suretiyle katalizleyerek biyoelektriğe dönüştürebilmektedir. Ayrıca mikroorganizmalar doğal metabolik faaliyetleri ile enerji kaynağı olarak kullanılabilecek ürünlerde üretebilmektedirler. Bu duruma örnek olarak birçok mikroorganizmanın karbonhidratları kolayca alkole dönüştürebilme yeteneğini verebiliriz. Bununla birlikte, mikrobiyal yakıt teknolojileri güvenilirliği, yüksek verimliliği, temizliği ve minimum düzeyde toksik veya tamamen toksik olmayan yan ürünler üretmesi gibi avantajlara sahiptir. Bu avantajlar nedeniyle yenilenebilir enerji üretimi için alternatif bir kaynak olarak mikrobiyal yakıt teknolojisinin kullanılması son dönemlerde ileri teknolojik biyoprosesler arasında yer almaktadır. Bu çalışmanın amacı mikroorganizmalar kullanımı ile biyoyakıt ve biyoenerji üretim tekniklerinin kilit noktalarını vurgulamak ve mikrobiyal biyoproseslerle enerji üretiminin faydalarını incelemektir.

With the increasing population and industrialization, the rapid increase in energy demands is a great concern in all countries of the world. In the current scenario, the world is witnessing a major energy crisis due to the limited availability of conventional energy sources and the rapid depletion of non-renewable fossil fuels. In this context, there is a need to search for alternative renewable fuels that can meet the world's energy needs in order to overcome dangerous environmental problems such as increasing population, global warming and greenhouse gas emissions. Recently, there has been an increasing interest in studies on the use of microorganisms such as bacteria and algae to convert of chemical energy stored in organic compounds into electrical energy. Today, renewable energy generation by microbial metabolic activities (especially the use of a wide variety of biomass and biological substrates) is considered a practical solution to the problem of energy scarcity. Microbial fuel cells can convert the energy collected in organic compounds into bioelectricity by catalyzing by oxidation. In addition, microorganisms can produce products that can be used as energy sources with their natural metabolic activities. For example, many microorganisms can easily convert carbohydrates into alcohol. However, microbial fuel technologies have advantages such as reliability, high efficiency, cleanliness, and producing minimal or completely non-toxic by-products. Due to these advantages, the use of microbial fuel technology as an alternative source for renewable energy production is among the advanced technological bioprocesses recently. The aim of this study is to highlight the key points of biofueland bioenergy production techniques with the use of microorganisms and to examine the benefits of energy production by microbial bioprocesses.