Sentegaz fermentasyonu ile biyoetanol üretiminde immobilize biyoreaktörlerin etkisinin incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2023
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
Temiz enerji kaynakları arasında gelecek vaat eden kaynaklardan biri olan biyoetanol biyolojik olarak birinci ve ikinci nesil kaynaklardan üretilmektedir. Proje kapsamında biyoetanol üretiminde kullanılan kaynağın atık gaz olması ve böylelikle birinci nesil kaynaklar olan mısır, buğday, şeker kamışı gibi kaynakların sadece gıda olarak kullanılmasının sağlanması ile insanların yeterli gıdaya ulaşma hakkı elinden alınmaması hedeflenmiştir. Sentezgaz içeriği CO, CO2, N2, H2 ve CH4 olan gaz karışımıdır. Sentezgazın biyoteknolojik olarak etanol, asetik asit gibi değerli ürünlere karboksidotrof bakterilerle dönüştürülebilmesine sentezgaz fermentasyonu denir. Proje kapsamında sentezgaz fermentasyonu için çok önemli olan iki bakteri türü olan Clostridium ljungdahlii ve Clostridium ragsdalei kullanılmıştır. Projede Clostridium ljungdahlii kullanılarak sentezgaz fermentasyonu ile öncelikle kesikli reaktörlerde Sentezgaz'dan biyoetanol üretim koşullarının optimizasyonu yapılmıştır. Clostridium ljungdahlii ile gerçekleştirilen iz element çalışması ile etanol üretim performanslarının 1.2-2.5 kat artırabildiği gözlenmiştir. Plackett-Burman yöntemi kullanılarak yapılan optimizasyon çalışmasında Clostridium ljungdahlii için etanol üretiminde en önemli elementin W olduğu gözlenmiştir. Optimize edilmiş ortam bileşimi için iz element çözeltisinin maliyetinin %22 oranında azaltılabileceği hesaplanmıştır. Bu sonuç proses maliyetlerinin düşürülmesi açısından oldukça önemlidir. Optimum ortam şartlarının belirlenmesinin ardından CO kütle transfer verimlerinin artırılabilmesi için immobilize reaktörde sentezgaz fermentasyonu çalışmaları gerçekleştirilmiştir. İmmobilize materyal olarak biyokütlenin termokimyasal piroliz ve gazlaştırma ile organik yapısının karbonlaştırılması ile üretilen gözenekli yapısı ile yüzey alanı oldukça büyük olan biyokömür kullanılmıştır. Clostridium ljungdahlii' nin kullanıldığı kesikli beslemeli reaktörde ve Clostridium ragsdalei'nin kullanıldığı sürekli beslemeli reaktör çalışmasında asetik asit üretimi gözlemlenirken etanol üretimi gözlemlenmemiştir. Gerçekleştirilen adsorpsiyon izotermi çalışması sonucunda immobilize materyal olarak kullanılan zeytin çekirdeği biyokömürünün üretilen etanolü adsorpladığı gözlenmiştir. Biyokömür için mineral analiz sonuçları birçok mineral varlığını göstermiştir (Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Fe, Cu, Zn, Na, C). Zeytin çekirdeği biyokömürü, kullanılan mikroorganizmaların büyüme ortamlarında bulunan element miktarlarının çok altında değerlerle karakterize edilmiştir. Analiz sonuçları, kullanılan zeytin çekirdeği biyokömürünün mikroorganizma üzerinde toksik bir etkiye sebebiyet verecek elementel içeriğe sahip olmadığını göstermiştir. Bu proje ile iklim krizine karşı çevre dostu yenilenebilir bir enerji kaynağı olan biyoetanolün üretimine immobilize biyoreaktörlerle ekonomik olarak proses verimlerinin arttırılması ve baca gazlarından karbon yakalayarak katma değeri yüksek bir ürün elde edilmesi konusunda yeni bir yaklaşım getirilmiş, literatüre gelecek çalışmalar için katkı sağlanmıştır.;Hava kirliliği, Biyoetanol, Sentezgaz fermentasyonu, Clostridium ljungdahlii, Clostridium ragsdalei, Biyokömür.;Air pollution, Bioethanol, Synthesis gas fermentation, Clostridium ljungdahlii, Clostridium ragsdalei, Biochar.
Açıklama
Mühendislik Fakültesi, Biyomühendislik A.B.D. Araştırma Projesi
Araştırma Projesi elektronik ortamda bulunmaktadır.
Araştırma Projesi elektronik ortamda bulunmaktadır.
