Çukurova Koşullarında Yetiştirilen Tatlı Sorgum Posasından Elde Edilen Peletlerin Yanma Özelliklerinin Belirlenmesi
Özet Görüntüleme: 407
/ 
PDF İndirme: 313
DOI:
https://doi.org/10.46291/ISPECJASvol5iss4pp820-832Anahtar Kelimeler:
Tatlı sorgum, pelet, ısıl değer, baca gazı emisyonlarıÖzet
Tatlı sorgum, şeker oranı, biyokütle verimi yüksek olan, fazla su ihtiyacı bulunmayan ve sıcak koşullarda yetişen bir C4 bitkisidir. Yem bitkisi olarak yetiştirilen tatlı sorgumun, şeker içeriğinin çok yüksek olması bitkinin, biyoetanol üretimde kullanılmasını ön plana çıkarmıştır. Etanol elde etmek için özsuyu alınan tatlı sorgum sapları (posası), endüstride farklı alanlarda değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, 21 farklı tatlı sorgum (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) genotipi materyal olarak kullanılmış ve özsuyu alınmış bitki saplarının biyopelet olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Özsuyu alınmış tatlı sorgum sapları %10-15 nem içeriğine kadar kurutulup öğütüldükten sonra pelet haline getirilmiştir. Elde edilen peletlerin ısıl değeri, kül miktarı ve baca gazı emisyon (O2, CO2, CO, NO, NOx ve SO2 ) değerleri belirlenmiştir. Araştırmanın iki yıllık ortalamalarına göre ısıl değerin 4239-4361 cal/g, kül içeriğinin %4.23-5.88, baca gazı emisyon değerlerinin O2 %13.6-17.3, CO2 %3.5-7.1, CO 459-1211 ppm, NO 85-152 ppm, NOx 89-160 ppm ve SO2 0-2 ppm arasında değiştiği gözlenmiştir. Sonuç olarak belirlenen standartlara göre A ve B sınıfı peletlerin ısıl değerinin 3463 cal/g ve üzerinde olması gerektiği, çalışmamızda her iki yılda da elde edilen peletlerin ısıl değeri standartta belirtilen değerin çok üstünde olduğu için ısıl değer bakımından A sınıfı kalitede oldukları saptanmıştır. Tatlı sorgum saplarının pelet olarak değerlendirildiğinde kömüre alternatif, temiz, çevreci ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olabileceği görülmektedir.
Araştırmanın iki yıllık ortalamalarına göre ısıl değerin 4239-4361 cal/g, kül içeriğinin %4.23-5.88, baca gazı emisyon değerlerinin O2 %13.6-17.3, CO2 %3.5-7.1, CO 459-1211 ppm, NO 85-152 ppm, NOx 89-160 ppm ve SO2 0-2 ppm arasında değiştiği gözlenmiştir.
Sonuç olarak belirlenen standartlara göre A ve B sınıfı peletlerin ısıl değerinin 3463 cal/g ve üzerinde olması gerektiği, çalışmamızda her iki yılda da elde edilen peletlerin ısıl değeri standartta belirtilen değerin çok üstünde olduğu için ısıl değer bakımından A sınıfı kalitede oldukları saptanmıştır. Tatlı sorgum saplarının pelet olarak değerlendirildiğinde kömüre alternatif, temiz, çevreci ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olabileceği görülmektedir.
Referanslar
Anonim, 2005a. Isınmadan kaynaklanan hava kirliliğini kontrolü yönetmeliği, 13.01.2005 Tarihli Resmi Gazete Sayısı: 25699.
Anonim, 2005b. Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi amaçlı kullanımına ilişkin kanun, kanun numarası: 5346 Kabul Tarihi: 10/ 5/ 2005 Yayımlandığı R.Gazete: Tarih: 18/5/2005, Sayı: 25819 Yayımlandığı Düstur: Tertip: 5 Cilt: 44
Anonim, 2021. 14 Mayıs 2021 tarihindeki CO2 konsantrasyonu değerleri. https://www.co2.earth/daily-co2 erişim tarihi 15 Mayıs 2021.
Aragon-Garita, S., Moya, R., Bond, B., Valaert, J., Filho, M. F. 2016. Production and quality analysis of pellets manufactured from five potential energy crops in the Northern Region of Costa Rica. Biomass and Bioenergy 87: 84-95.
Arvelakis, S., Frandsen, F.J. 2010. Rheology of fly ashes from coal and biomass co-combustion. Fuel, 89: 3132-3140.
Balat, M., Balat, H., Öz, C. 2008. Progress in bioethanol processing. Progress in Energy and Combustion Science, 34: 551-573.
Dok, M. 2014. Karadeniz bölgesinin tarımsal atık potansiyeli ve bunlardan pelet yakıt olarak yararlanılması. Enerji Tarımı ve Biyoyakıtlar 4. Ulusal Çalıştayı, 28-29 Mayıs 2014, sayfa. 211-222. Samsun.
Dwivedi, P., Khanna, M., Bailis, R., Ghilardi, A. 2014. Potential greenhouse gas benefits of transatlantic wood pellet trade. Environ Res Lett., 9: 1-11.
Edenhofer, O., et al. (Eds.). 2011. IPCC special report on renewable energy sources and climate change mitigation. Cambridge/New York: Cambridge University Press.
FAO. 2021. FAOSTAT. Food and Agriculture Organization (FAO), Rome. Available at: http://www.fao.org/faostat/en/ #data/FO. Accessed 3 May 2021.
Ferreira, I.R., dos Santos, R., Castro, R., Carneiro, A.C.O., Castro, A.F., Santos, C.P.S., Costa, S.E.L., Mairinck, K. 2019. Sorghum (Sorghum bicolor) Pellet Production and Characterization. Floresta e Ambiente, 26(3): e20171001.
Guiying, L., Weibin, G., Hicks, A., Chapman, K.R. 2003. A training manual for sweet sorghum. Under The FAOProject TCP/CPR/0066, 1-73. Erişim: 31.10.2013.
Johnson, F., Tella, P., Israilava, A., Takama, T., Diaz-Chavez, R., Rosillo-Calle, F. 2010. What woodfuels can do to mitigate climate change (FAO Forestry Paper). Available at: http://www. fao.org/docrep/013/i1756e/i1756e00.pdf. Accessed Mar 2011.
Karaer, M., Gülümser, E., Mut, H., Gültaş, T.H. 2021. Irrigation water use efficiency and economic analysis in main crop silage maize cultivation. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 5(3): 652-658.
Köppen, S., Reinhardt, G., Gartner, S. 2009. Assessment of energy and greenhouse gas inventories of Sweet Sorghum for first and second generation bioethanol. Environment and Natural Resources Management series, 30, FAO, Rome, 1-86.
Küsek, G., Güngör. C., Öztürk, H.H., Akdemir, Ş. 2015. Tarımsal Artıklardan Biyopelet Üretimi. U. Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, 2: 137-145.
Lalak, J., Martyniak, D., Kasprzycka, A., Żurek, G.,Moroń, W., Chmielewska, M., Wiącek, D., Tys, J. 2016. Comparison of selected parameters of biomass and coal. Int. Agrophys., 30: 475-482.
Önal, E., Yarbay, R. Z. 2010. Türkiye’de yenilenebilir enerji kaynakları potansiyeli ve geleceği. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 18:77-96, İstanbul.
Puig-Arnavat, M., Shang, L., Sárossy, Z., Ahrenfeldt, J., Henriksen, U.B. 2016. From a single pellet press to a bench scale pellet mill-Pelletizing six different biomass feedstocks, Fuel Processing Technology, 142: 27-33.
Purohit, P.,Chaturvedi, V. 2018. Biomass pellets for power generation in India: a techno-economic evaluation. Environmental Science and Pollution Research, 25:29614–29632.
Simeone, M.L.F., Parrella, R. A da C., Schaffert, R.E., e Sorgo, Rodovia, E.M. 2018. Quality of high biomass sorghum pellet. Sorghum in the 21st Century. Cape Town, South Africa, 9-12 April 2018.
Sluiter A., Hames B., Ruiz R., Scarlata C., Sluiter J., Templeton, D. 2008. Determination of ash in Biomass, National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-510-42622, 1-5.
Tenorio, C., Moya R., Filho M.T., Valaert, J. 2015. Quality of pellets made from agricultural and forestry crops in costa rican tropical climates. BioResources, 10: 482-498.
TKİ. 2019. Kömür (Linyit) Sektör Raporu 2018. Türkiye Kömür işletmeleri. Ankara, http://www.tki.gov.tr/depo/TK%C 4%B0%20-%202018%20K%C3%96M% C3%9CR%20SEKT%C3%96R%20RAPORU.pdf. Erişim: 20.01.2021.
TS EN ISO 18125. Katı biyoyakıtlar-Kalorifik değerin belirlenmesi (ISO 18125:2017).
Tolay, M., Baileys, R., Waterschoot, A. 2010. Tarım ve Orman Atıklarından Enerji Üretimi.
Tolay, M. 2017. Biyokütle (Orman ve Tarım Atıkları) Yakıtlı Santrallar. Türkiye’ de Termik Santraller. TMMOB, MMO Yayın No: 668, syf (91-99), Ankara, Nisan 2017.
TS EN ISO 17225-6. 2014. Katı biyoyakıtlar-Yakıt özellikleri ve sınıfları - Bölüm 6. Öğütülmüş odunsu olmayan peletler.
Ungureanu, N., Vladut, V., Voicu, G., Dinca, M.N., Zabava, B.S. 2018. Influence of biomass moisture content on pellet properties – Review. Engineerıng For Rural Development, Jelgava, 23, 25.05.2018.
Ungureanu, N., Vlăduţ. V., Biriş S.Ş., Dincă M., Ionescu M., Zăbavă B.S., Munteanu, G.B., Voıcea L. 2016. A review on the durability of biomass pellets. 5th International Conference on Thermal Equipment, Renewable Energy and Rural Development, TE-RE-RD 2016, At Golden-Sands / Bulgaria, Volume: 2016, section 2.
WBA 2014. Pellets: a fast growing energy carrier. World Bioenergy Association (WBA), Stockholm.
Wiloso, E.I., Setiawan, A.A.R., Prasetia, H., Muryanto, Wiloso, A.R., Subyakto, Sudiana, I. M., Lestari, R., Nugroho, S., Hermawan, D., Fang, K., Heijungs, R. 2020. Production of sorghum pellets for electricity generation in Indonesia: A life cycle assessment. Biofuel Research Journal, 27: 1178-1194.
Yucel, C.,Erkan, M.E. 2020. Evaluation of forage yield and silage quality of sweet sorghum in the Eastern Mediterranean region. The Journal of Animal and Plant Sciences, 20(4): 923-930.
Zengin, Y., Çelik, A.E. , Dok, M , Çolak, S , Kargidan, A , Çakır, A., Semercioğlu, A .2020. Orman atıklarının pelet olarak değerlendirilme imkânlarının araştırılması. Ormancılık Araştırma Dergisi, 7(2): 113-119.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2021 Yayımlanan makalenin telif hakları yazarına aittir.
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
