Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Tez Koleksiyonu

Bu koleksiyon için kalıcı URI

https://hdl.handle.net/20.500.12402/1680

Konu "Algae Oil" Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Tez Koleksiyonu seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • Küçük Resim
    Öğe
    Yosun yağından biyodizel üretimi ve bir dizel motorunda alternatif yakıt olarak kullanılması
    (Batman Üniversitesi, 2016) Yaşar, Fevzi; Altun, Şehmus
    Bu çalışmada, yosun yağından transesterifikasyon reaksiyonu ile biyodizel üretimi ve dizel motorlarda kullanılabilirliği araştırılmıştır. Biyodizel üretimi için %5 termal su eklenmiş tatlı suda ve tam otomatik closed-loop sistem yüksek teknolojili piramit fotobiyoreaktörlerde yetiştirilen tek hücreli ve yağ üretimi için adapte edilmiş Chlorella protothecoides türü yosunlardan elde edilen yağ kullanılmış ve bu yağın düşük asit değerinden (0.22 mgKOH/gr) dolayı baz katalizörlü transesterifikasyon uygulanmıştır. Transesterifikasyon reaksiyonu için alkol olarak %99.7 saflıkta metil alkol ve katalizör olarakta %99.9 saflıkta potayum hidroksit (KOH) kullanılmıştır. Yosun yağından biyodizel üretiminde en uygun şartların belirlenmesi için laboratuvar ölçekli bir dizi ön deneyler yapılmıştır. Bu deneylerde metil alkol/yağ molar oranı 6:1 olarak sabit tutulup katalizör miktarının (kütlesel olarak yağın %0.5, %0.75 ve %1'i kadar KOH), reaksiyon sıcaklığının (60-70 0C) ve reaksiyon süresinin (60-100 dakika) metil ester verimi, viskozite ve yoğunluk üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmaları sonucunda 6:1 metil alkol/yağ molar oranı, kütlesel olarak yağın %0.75'i kadar KOH kullanımı, 68 °C reaksiyon sıcaklığı ve 80 dakikalık reaksiyon süreleri biyodizel üretimi için en uygun şartlar olarak belirlenmiştir. Bu şartlarda %98.67 metil ester verimi elde edilmiş ve nihai biyodizel ürününün kinematik viskozite ile yoğunluk değerleri 4.491 mm2/s ve 881 kg/m3 olarak ölçülmüştür. Üretilen biyodizelin fiziksel ve kimyasal analizleri sonucunda %96'nın üzerinde bir ester içeriğine sahip olduğu ve metanol, mono-, di- ve tri-gliserit ile serbest ve toplam gliserol içeriğinin EN 14214 ve ASTM 6751 biyodizel standartlarında belirtilen maksimum değerlerin çok altında olduğu tespit edilmiştir. Bununla beraber viskozite, yoğunluk, parlama noktası, setan sayısı, asit değeri, kükürt ve su içeriği gibi özelliklerin belirtilen standartlar ile uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca üretilen biyodizelin standart yakıt özelliklerine sahip olmasının yanında yüksek setan sayısı (57.3) ve iyi soğuk filtre tıkanma noktası (-10 0C) gibi özellikleri onu önemli bir alternatif dizel motor yakıtı yapmaktadır. Biyodizel ve onun petrol kökenli dizel yakıtı ile hacimsel olarak %20 oranındaki karışımı dört zamanlı ve direkt püskürtmeli dizel motorunda sabit motor devir sayısında ve değişik motor yüklerinde alternatif yakıt olarak kullanılarak, yanma, performans ve egzoz emisyonları petrol kökenli dizel yakıtı ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Deneyler sonucunda, biyodizel ve karışım yakıtın özgül yakıt tüketiminde artış; efektif verimde ise dizel yakıtına göre hafif bir düşme olduğu gözlemlenmiştir. Biyodizel ve karışım yakıtın kullanılması ile dizel yakıtına göre biraz daha yüksek silindir gaz basıncı ve maksimum ısı salınımı elde edilmiştir. Emisyon testleri sonucunda, biyodizelin yanmamış hidrokarbon emisyonları ve duman koyuluğu değerlerinde önemli azalmalar sağladığı belirlenmiştir. Buna karşın NOx emisyonlarında artış görülmüştür.