Akdeniz Bölgesi Zirai Atıkları: Yenilikçi Yenilenebilir Enerji Teknolojisi Için Çevre Dostu Sürdürülebilir Kaynak

Enerji sistemlerinde kömürün yakıt olarak kullanımı sera gazı emisyonlarına neden olmaktadır. Bu nedenle kullanımının azaltılması ya da kullanımından vazgeçilmesi temel bir gerekliliktir. Yapılan çalısmalar biocharın enerji sistemlerinde kömürün yerine geçme ya da kömürle birlikte kullanılma potansiyelini göstermistir. Bu projede Akdeniz ülkelerinde bol miktarda bulunan zirai ve agro-endüstriyel atıklardan enerji yogunlastırılmıs katı yakıt, biochar üretimi için iki ısıl ön islem yöntemi kullanılmıs ve karsılastırılmıstır. Zirai atık olarak, zeytin agacı budama ve bag budama atıkları, farklı sıcaklık ve sürelerde kuru ve yas karbonizasyona tabi tutulmustur. Agro-endüstriyel atık olarak kullanılan zeytinyagı küspesi ise yüksek su içerigi nedeniyle sadece yas karbonizasyona tabi tutulmustur. Bu atık için de karbonizasyon islemi farklı sıcaklık ve sürelerde gerçeklestirilmistir. Biocharların kısa ve elementel analizleri, ASTM standart yöntemine göre yapılan kısa ve elementel analizlerle belirlenmistir. Biocharların yanma karekteristikleri (yanma kinetigi, tutusma sıcaklıgı ve sönme sıcaklıgı) ise TGA / DTG analizi ile incelenmistir. Biocharların yüzey grupları FTIR ve inorganik içerikleri XRF analizleri ile belirlenmistir. Biyokütleden biochar üretiminin Direkt Karbon Yakıt Hücresi sistemi ile entegrasyonunun, çevresel fizibilitesinin degerlendirilmesi ISO 14040 dogrultusunda yasam döngüsü degerlendirme analizi ile ve ekonomik fizibilitesinin degerlendirilmesi ISO 15686-5: 2008'e göre yasam döngüsü maliyet analizi ile gerçeklestirilmistir. Her iki karbonizasyon islemi de budama atıklarının yakıt özelliklerini iyilestirmistir. Her iki karbonizasyon tipinin karsılastırılmasında, kuru karbonizasyondan elde edilen biocharların yas karbonizasyonla elde edilenlere kıyasla daha yüksek bir karbonizasyon derecesine sahip oldugu görülmüstür. Yas karbonizasyondan turba-linyit benzeri biocharlar elde edilirken kuru karbonizasyon islemi ile linyit-bitümlü kömür benzeri biocharlar elde edilmistir. Yas karbonizasyon islemi, ham biyokütleye göre tortu birikimi egilimi ve yatak aglomerasyon egilimi önemli ölçüde azaltılmıs katı yakıt elde edilmesini saglamıstır. Biocharların yanma karekteristikleri ise karbonizasyon tipi ve biyokütle türüne göre degisiklik göstermistir. Her iki karbonizasyondan elde edilen biocharların tutusma sıcaklıgı ham biyokütlelere göre daha yüksek sıcaklıklara çıkmıstır. Ancak sönme sıcaklıkları karbonizasyon tipine göre degismis, yas karbonizasyondan sonra önemli ölçüde artarken, kuru karbonizasyondan sonra neredeyse degismeden kalmıstır. Özetle bu projede, biocharların özelliklerinin gerek karbonizasyon kosullarına gerekse biyokütle türüne göre degistigi saptanmıstır. Elde edilen sonuçlar biyokütlenin yakıt olarak kullanımındaki dezavantajlarının biyokütle yerine biochar kullanımı ile büyük ölçüde giderilecegini göstermistir.