2023-04-26
BİYOGAZ
TESİSİ KURULUMU, FAYDALARI, MALİYETLERİ
Türkiye
enerji üretimine ihtiyaç duyan bir ülkedir. Türkiye’de enerji ihtiyacı büyük
oranda ithalat ile karşılanmaktadır. Fosil yakıtların tükenmek üzere olduğu ve
sera gazı emisyonlarının fazlasıyla arttığı günümüzde, yenilenebilir enerji
kaynaklarına fazlasıyla ihtiyaç duymaktayız.
Türkiye’de
2021 yılında başlıca yenilenebilir kaynaklar olan; hidrolik kaynaklardan %
16,80, rüzgardan % 9,39, güneşten % 4,01, jeotermalden % 3,25 ve biyogazdan %
2,30 oranlarında elektrik üretilmiştir (Öztürk, H., 2022)
Enerji
kaynaklarından biri olan biyogaz ülkemizde kurulum kapasitesi olarak güneş
enerjisi ve rüzgâr enerjisinden sonra gelen enerji kaynağıdır. Biyogaz
ülkemizde yaygın olarak kullanılmasa da yenilenebilir enerjiye ihtiyaç duyulan
bu günlerde tesis kurulumlarının artması gerekmektedir.
Biyogaz
üretim tesisleri maliyet açısından rüzgâr ve güneş enerjisi kurulum
maliyetlerinden düşük ve üretim kapasitesi daha fazladır. Bu nedenle
biyogaz üretimi değerli olmaktadır.
BİYOGAZ
NELERDEN ÜRETİLEBİLİR
Hayvancılık
ile elde edilen atıklar, hayvan gübreleri, bitkisel atıklar, bahçe atıkları, yemek
atıkları, endüstriyel atıklar, zirai atıklar, orman endüstrisinden elde edilen
atıklar, deri ve tekstil endüstrisinden ele edilen atıklar, kağıt
endüstrisinden elde edilen atıklar, gıda endüstrisi atıkları, sebze, tahıl,
meyve ve yağ endüstrisinden elde edilen atıklar, şeker endüstrisi atıkları, evsel
katı atıklar, atık su arıtma tesisi atıklarından biyogaz üretilebilir (http://www.soleaenerji.com/biyogaz-mikrobiyolojisi/#more-839)
BİYOGAZ
OLUŞUMU
Biyogaz,
organik atıkların (yüksek moleküllü protein, yağ, karbonhidrat ve selüloz gibi
maddelerin) anaerobik fermantasyonu sonucunda daha küçük moleküllere
(monosakkarit, amino asit, yağ asidi, su) dönüşmesiyle açığa çıkan, renksiz,
kokusuz, parlak mavi alevle yanan ve diğer yakıtlara göre çevreye daha az zarar
veren gazdır (Özbaşer, F., Erdem, E., 2013).
Havyan
gübresi içindeki organik maddelerin anaerobik şartlarda mikroorganizmalar
vasıtasıyla sindirilerek metan üretimi 3 kademede gerçekleşmektedir:
1- Hidroliz
Aşaması:
Birinci
kademede çamur içindeki çözünür olmayan organik maddeler mikroorganizmaların
salgıladığı ekstra selular enzimlerle çözünür hale dönüştürülür. Bakteriler;
uzun zincirli kompleks karbon hidratları, proteinleri, yağları ve lipitleri
kısa zincirli yapıya dönüştürürler. Bazı liftli organik maddeler çözünür hale
dönüştürülemez. Dolayısıyla bu maddeler bioreaktörde birikebilir veya
reaktörden bozunmadan çıkabilir. Su ve inorganik maddeler bioreaktörde
değişmeden birikebilir veya reaktörden çıkabilir. Sindirilmemiş organik
maddeler koku problemi oluşturur. Uzun zincirli polisakkaritler mono
sakkkaritlere, proteinler peptidlere ve amino asitlere dönüşürler. Selülöz ve lignin gibi kompleks maddeler zor
hidrolize olurlar veya hiç hidrolize olmazlar. Bu tür maddelerin bozunma
reaksiyon hızı çok düşüktür (Öztürk, M., 2017)
2- Asit
Oluşturma:
Asit
oluşturucu bakteriler, çözünür hale dönüşmüş organik maddeleri asetik asit
başta olmak üzere uçucu yağ asitleri, hidrojen (H2) ve karbondioksit (CO2) gibi
daha küçük yapılı maddelere dönüştürürler. Bu bakteriler anaerobiktir. Asidik
şartlarda büyürler. Asetik asit gibi uçucu yağ asit bakterilerinin büyümesi ve
çoğalması için oksijene ve karbona ihtiyaçları vardır. Bakteriler, çözeltideki
bağlı oksijeni kullanırlar. Asit oluşturucu bakteriler metan oluşturucu
bakteriler için anaerobik şartlar oluştururlar. Uçucu yağ asitlerden başka asit
bakterileri organik bileşikleri daha düşük moleküllü alkollere, organik
asitlere, amino asitlere, karbon dioksite, hidrojen sülfüre ve esas miktarda
metana dönüştürürler. Havasız reaktörlerin işletmeye alınması safhasında uçucu
yağ asidi konsantrasyonun 1000-1500 mgHAC/lt‘den fazla olması istenmez. Asit
üretim hızı metan üretim hızına göre daha büyüktür. Organik madde
konsantrasyonundaki ani artışlar asit üretiminin artmasına ve pH düşmesine
neden olur. Buda metan bakterileri üzerinde inhibasyon etkisi yapar. (Öztürk,
M., 2017)
3- Metan
Oluşumu:
Metan
oluşturucu bakteriler, asetik asitlerini parçalayarak ve/veya hidrojen (H2) ile
karbon dioksitin (CO2) sentezi sonucu biyogaza dönüştürürler. Havasız şartlarda
üretilen metanın yaklaşık %30’u hidrojen gazı ile karbondioksit gazından, %70’i
ise asetik asit’in parçalanmasından oluşur. Tüm uçucu organik asitler ve
çözünen organik bileşikler biyogaza dönüşmez. Bazı organik maddeler arıtılmadan
deşarj olur. - 12 - Metan üretim süreci yavaştır. Havasız arıtmada hız
sınırlayıcı safha olarak kabul edilmektedir. Metan oluşturucu bakterilerin
kullanılabilecekleri besin maddeleri oldukça sınırlı olup bunlar asetik asit,
hidrojen (H2) ve tek karbonlu bileşiklerdir. Sulu ortamlardaki dip çamurları ve
evsel çamur, çürütme tesislerindeki CH4’in %70’i , asetik asitin metil
grubundan, geri kalanı ise CO2 + H2’den üretilmektedir. Metan oluşturucu
bakteriler asidojenik ve asetojenik bakterilerin aksine çevresel şartlara karşı
çok hassastırlar. (Öztürk, M., 2017)
BİYOGAZIN KULLANIM ALANLARI
Biyogaz
doğalgazın kullanım alanlarıyla paralel olarak kullanılabilen bir enerji
kaynağıdır. Biyogaz kullanım alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir,
1. Doğrudan
yakarak ısınma ve ısıtma,
2. Motor
yakıtı olarak kullanımı suretiyle ulaşım,
3. Türbin
yakıtı olarak kullanımı ile elektrik üretimi,
4. Yakıt
pillerinde kullanımı,
5. Mevcut
doğalgaza katılarak maliyetlerin düşürülmesi,
6. Kimyasal
maddelerin üretimi sırasında biyogaz kullanımı.
BİYOGAZ
TESİSLERİNİN FAYDALARI
Hayvansal atıklardan anaerobik arıtımla
biyogaz üretiminin avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:
1. Biyogaz dan elde edilen biyometanı elektrik
üretiminde ve ısıtma sistemlerinde kullanabilirsiniz.
2.
Biyogaz üretiminden sonra kalanlar atık gübre olarak kullanılabilir. Biyogaz
üretiminden sonra elde edilen gübre daha kolay kullanılabilir gübredir.
3. Küresel ısınmanın en önemli etkeni olan
sera gazları emisyonun azaltılmasını
sağlar.
4,
Ülkemizin dışarıya olan enerji maliyetlerini azaltacaktır.
BİYOGAZ
TESİS MALİYETLERİ
2022
Yılı 500 kw elektrik enerjisi üretimi için;
Biyogaz
tesis maliyeti yaklaşık 930.000$ ,
Jeotermal
tesis maliyeti yaklaşık 1.300.000 $
KAYNAKÇA
LAMBERT Academic Publishing,
Causani, 2022
ÖZTÜRK, H. Türkiye’de Yenilenebilir
Enerji: Kaynakları-Potansiyeli-Elektrik Üretimi,
ÖZBAŞER, F.T, ERDEM.E,
Biyogaz Üretimi Ve Kullanımı, Lalahan Hay. Araşt. Enst. Derg. 2013, 53 (2)
115-124
ÖZTÜRK, MUSTAFA,
Hayvan Gübresinden Biyogaz Üretilmesi, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara,
2017.
http://www.soleaenerji.com/biyogaz-mikrobiyolojisi/#more-839
(Erişim Tarihi: 25.09.2022)
https://biyogazder.org/biyogaz-enerjisi/
(Erişim Tarihi : 18.08.2022)
