savasce
New member
BİYODİZEL NEDİR?
Biyodizel, kolza (kanola), ayçiçek, soya, aspir gibi yağlı tohum bitkilerinden elde edilen yağların veya hayvansal yağların bir katalizatör eşliğinde kısa zincirli bir alkol ile (metanol ve ya etanol ) reaksiyonu sonucunda açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür. Evsel kızartma yağları ve hayvansal yağlar da biyodizel hammaddesi olarak kullanılabilir.
Bitkisel Yağın Transesterifikasyonu
BİODİZELİN KİMYASAL YAPISI
Biodizel, biyolojik yağlardan transesterifikasyon yöntemi ile elde edilen yağ metil esteridir.Ortalama kimyasal karışım oranları aşağıda görülmektedir.Bu karışım yağdaki PH oranına ve Metil alkolün saflık derecesine göre değişim gösterebilir.
Bitkisel yağ % 82,3
Metil Alkol % 17
Sodyum hidroksit % 07
Bitkisel yağlar metil alkolle reaksiyona girdikten sonra yağın moleküler yapısı değişir.
Reaksiyon sonucunda yağın içerisindeki gliserin ayrılır.İşlem sonunda:
Biodizel % 82
Gliserin % 16
Atık (sabunlu su) % 2
elde edilir.Elde edilen gliserin distilasyon yöntemi ile saflaştırıldığında, muhteviyatındaki kıymetli yağ asitleri ve esterlerin yanı sıra elde edilen saf gliserinin uluslararası fiyatı 800 – 1.200 USD/ton' dur.
Üretimi
Soya fasulyesi bir biodizel hammaddesi olarak kullanılmaktadır.
Bitkisel yağlardan transesterifikasyon reaksiyonu (alkoliz) ile biyodizel elde edilmektedir. Transesterifikasyon reaksiyonunda yağ, monohidrik bir alkolle (etanol, metanol), katalizör (asidik, bazik katalizörler ile enzimler) varlığında ana ürün olarak yağ asidi esterleri ve gliserin vererek esterleşir. Ayrıca esterleşme reaksiyonunda yan ürün olarak di- ve monogliseridler, reaktan fazlası ve serbest yağ asitleri oluşur. Biyodizel üretiminde bitkisel yağ olarak kolza, ayçiçek, soya ve kullanılmış kızartma yağları, alkol olarak metanol, katalizör olarak alkali katalizörler (sodyum veya potasyum hidroksit) tercih edilmektedir. Havsansal yağlar da biyodizel üretiminde kullanılabilir. Üretim teknolojisinde zorluk bulunmamaktadır. Üretimdeki en önemli nokta biyodizelin saflık derecesidir. Bu nedenle rafinasyon aşaması önem kazanmaktadır. Biyodizel %99 değeri üzerinde saf üretilmelidir
Dizel motorlarda kullanımı
Dizel motor biyodizelle çalışabilir, çünkü havanın önce sıkıştırıldığı, sonra da yakıtın ultra-sıcak, ultra-basınçlı yanma bölümüne püskürtüldüğü sıkıştırma ile başlatma ilkelerine göre çalışır. Yakıt/hava karışımını ateşlemek için bir kıvılcım kullanan benzinli motorların tersine dizel motorlarda sıcak havayı ateşlemek için yakıt kullanılır. Bu basit işlem sayesinde de dizel motorlar kalın yakıtlarda çalışabilir.
Biyodizel kimyasal olarak dizel yakıtlara benzediği için herhangi bir dizel aracın yakıt deposuna doğrudan biyodizel katılabilir. Bir taşıt yakıtı olarak biyodizel kullanmanın birçok avantajları vardır. Biyodizelde daha az emisyon bulunur, dışa bağımlı olmadan kendi ülke kaynakları ile üretilebilir, motorun performansını etkilemez ve bitkilerden elde edilir. Bitkiler güneş enerjisi ile büyüdüğü için biyodizel güneş enerjili sıvı yakıtlar olarak tanımlanabilir.
Saf biyodizel ve dizel-biyodizel karışımları herhangi bir dizel motoruna, motor üzerinde herhangi bir modifikasyona gerek kalmadan veya küçük değişiklikler yapılarak kullanılabilir.
Özellikleri
Biyodizel orta uzunlukta C16-C18 yağ asidi zincirlerini içeren metil veya etil ester tipi bir yakıttır. Oksijene zincir yapısı, biyodizeli, petrol kökenli motorinden ayırır. Biyodizel:
• Çevre dostu
• Yenilenebilir hammaddelerden elde edilebilen
• Atık bitkisel ve hayvansal yağlardan üretilebilen
• Anti-toksik etkili
• Biyolojik olarak hızlı ve kolay bozunabilen
• Kanserojenik madde ve kükürt içermeyen
• Yüksek alevlenme noktası ile kolay depolanabilir, taşınabilir ve kullanılabilir
• Yağlayıcılık özelliği mükemmel
• Motor ömrünü uzatan
• Motor karakteristik değerlerinde iyileşme sağlayan
• Kara ve deniz taşımacılığında kullanılabilen
• Isıtma sistemleri ve jeneratörlerde kullanıma uygun
• Stratejik özelliklere sahip
• Mevcut dizel motorlarında hiçbir tasarım değişikliği gerektirmeden kullanılabilen
• Ticari başarıyı yakalamış bir yeşil yakıttır.
ASTM motorin-biodizel standartları
Yakıt Özellikleri
Motorin
Biodizel
Yakıt Standardı ASTM D975 ASTM D6751-02
Isıl değer, Btu/gal 131.295 117.093
Kin. Viskozite, 40 ° C'de 1.9 – 4.1 1.9 – 6.0
Yoğunluk, lb/gal, 15 ° C'de 7.079 7.323
Su, % hacim 0.05 0.05
Karbon, % ağırlık 87 77
Hidrojen, % ağırlık 13 12
Oksijen, % ağırlık 0 11
Kükürt, % ağırlık 0.05 0.05
Alevlenme noktası, ° C 60 - 80 100 – 170
Bulutlanma noktası, ° C -15 – 5 -3 – 12
Akma noktası, ° C -35 – -15 -15 – 6
Setan sayısı 40 - 55 48 – 60
Motorin ve Biodizelin AB ve Türkiye standardı
Yakıt Özellikleri
Motorin
Biodizel
Yakıt Standardı EN 590:2000 TS-EN 14 214
Kin. Vizkozite, 40 ° C'de 2 – 4,5 3,5 – 5
Yoğunluk, kg/m 3 15 ° C'de 820 – 845 860 – 900
Su, mg/kg £ 200 500
Karbon, % ağırlık £ 0.3 0.3
Kül, % ağırlık £ 0.01 0.02
Kükürt, % ağırlık £ 350 10
Alevlenme noktası, ° C ³ 55 > 101
Setan sayısı ³ 51 51
Biodizelin Avantajları :
• Mevcut dizel motorlarında değişiklik yapılmadan veya küçük değişiklerle kullanılabilir,
• Petrol dizelinin depolanma koşullarında depolanabilir,
• Petrol dizeli ile her oranda karıştırılarak veya saf olarak kullanılabilir,
• Küçük işletmelerde lokal olarak üretimi mümkündür,
• Biodizel petrol dizeline oranla daha iyi bir yağlayıcı olduğundan motorun ömrünü uzatır. Yakıt tüketimi, otomatik tutuşma, güç çıktısı ve motor gücü Biodizel kullanımından olumsuz etkilenmez,
• Biodizel taşınması ve depolanması güvenli bir yakıttır. Ayrıca yüksek alevlenme noktasına (149 ° C) sahiptir. Bu değer petrol dizeli için 125 ° C' dir,
• Bitkisel hammaddelerden (tohumdan) üretimi kırsal kesimde sosyo-ekonomik yapının gelişmesine katkıda bulunur, işsizliğin önemli boyutlara ulaştığı günümüzde yeni iş imkanlarının doğmasını sağlar,
• Biodizel, petrol dizeline göre yaklaşık %80 daha az karbondioksit emisyonu vererek yanar. Ayrıca hammaddesi çoğunlukla bitkisel kaynaklı olduğundan fotosentez nedeniyle karbondioksit için doğal bir yutaktır. Yanmamış hidrokarbon oranı petrol dizeline göre %90, kanserojen etkisi olan aromatik hidrokarbonlara göre ise %75-90 oranında daha azdır. Biyodizel partikül madde ve CO emisyonlarında da önemli derecede azalma sağlar. Ancak, NO x emisyonları petrol dizeline göre yüksektir,
• Bitkisel üretim yalnızca kırsal nüfusu değil enerji dahil birçok sanayi sektörünü etkilemesi nedeniyle metropollerin ekonomilerine kadar tüm ülke ekonomisini de ilgilendirmektedir. Kırsal üretimin etkinliğinin artırılması, bölgeler arası ve kentlerle kırsal alanlar arasındaki sosyal ve kültürel farklılıkların azalmasını sağlayacaktır.
DÜNYADA BİODİZEL ÜRETİMİ VE TÜKETİMİ
1980'li yıllar ile birlikte özellikle Avrupa'nın çeşitli ülkelerinde küçük çapta da olsa Biodizel üretimine başlanmıştır. Başlangıçta Biodizel için belli bir norm olmaması ve üretimin şimdiki tekniklere göre ilkel sayılabilecek şekilde yapılmasından dolayı pek de kaliteli olmayan Biodizel üretilmiştir. Bu nedenden ötürü bu Biodizeli kullanan bazı araçlar bozulmuş ve yolda kalmıştır. Bu da Biodizelin o yıllarda kötü isim yapmasına neden olmuştur.
Günümüzde yapılan araştırmalar, incelemeler ve deneyler sonucunda Biodizel için Almanya'da DIN 51606 ve A.B.D'de soya bitkisinden elde edilen Biodizel için ASTM'nin normları mevcuttur. Bu normlara uygun üretilmiş Biodizel güvenli bir şekilde kullanılmaktadır.
Şu an itibariyle dünyamızda Biodizel 21'i aşkın ülkede üretilmektedir. Bunlara önümüzdeki günlerde Japonya ve Çin gibi ülkeler de katılacaktır.
Almanya'da yıllık Biodizel üretimi 450.000 ton civarındadır ve halihazırda %100 Biodizel içeren araç yakıtı 900'ü aşkın benzin istasyonunda kullanıcıların hizmetine sunulmuştur. Yapılan planlara göre 2005 yılında dizel ihtiyacının %2.2'si, 2020 yılında ise %4'ü Biodizel ile karşılanacaktır. Biodizel normlara uygun olmalıdır. Almanya için geçerli norm DIN 51606 sayılı normdur.
1996 yılından itibaren piyasaya sürülen VW ve AUDI motorlu araçların hepsinde ve Mercedes kamyonlarında Biodizel kullanımı tamamiyle serbest bırakılmıştır. Taksi amaçlı kullanılan Mercedes otomobillerde kullanım da serbesttir. Diğer Mercedes ve BMW 5 serisi için ek 300 DM'lik bir dönüşüme ihtiyaç vardır.
Avusturya'da yıllık Biodizel üretimi 30.000 ton civarındadır. Bir tane 40.000 ton/yıl kapasiteli yeni işletme (ENERGEA teknolojisi) 2001 yılı içerisinde Biodizel üretimine geçmiştir. Avusturya'da devlet tarafından Biodizelin petrol kaynaklı dizel ile %2 oranında karıştırılması tavsiye edilmektedir. Ayrıca Avusturya'da ve Almanya'da Biodizel için fosil yakıt vergisi alınmamaktadır.
Çek Cumhuriyeti'nde yıllık olarak Biodizel üç tane orta boy ve on üç tane küçük işletmede toplam 70.000 ton civarında üretim söz konusudur. Benzin istasyonlarında %30 Biodizel + %70 dizel karışımı Bio-nafta adı ile daha ucuza satışa sunulmaktadır.
Fransa'da ise Biodizel üretimi 300.000 ton/yıl üzerindedir. Benzin istasyonlarında %5 Biodizel + %95 dizel karışımı kullanıcıların hizmetine sunulmuştur. Bu %5'lik kısım fosil yakıt vergisinden muaftır.
İtalya'da 1999 yılına kadar 125.000 ton/yıl vergiden muaf bir kota bulunmaktaydı. Ancak, 2000 yılında bu kota kaldırılmıştır. Şu anda Biodizel üretim kapasitesinin ancak %15'i değerlendiriliyor. Bu kotanın kalkmasıyla birlikte Biodizel üretiminin artacağı kesindir.
Ayrıca İtalyan hükümetinin 100.000'den fazla nüfuslu belediyelerin kullandığı araçlarda alternatif enerji kaynaklı yakıtların kullanımı tavsiyesi bulunmaktadır.
ABD de Grifin Industries firması tarafından Kentucky de kurulan dünyanın en modern tesisi ( MFS Biomotorin Tesisi ) ile örnek oluşturdu ve hızla yaygınlaşan üretimlerle ABD 2020 li yıllarda enerji ihtiyacının % 30 u nu alternatif enerjilerden elde etmeyi planlamıştır.
Belçika'da ise yıllık olarak Biodizel üretimi 240.000 ton civarındadır.
Danimarka'da 30.000 ton/yıl kapasiteli bir işletme ve İspanya'da ise 50.000 ton/yıl kapasiteli bir işletme plan halindedir.
Tüm dünyada 2003 yılında 1.000.000 Ton / Yıl olan Biodizel üretimi her yıl katlanarak artmaktadır.
Biodizel kullanımına izin veren firmalar
Opel AG John Deere Fendt Man AG Mercedes
VW AG Case Ford Holder Nissan
Ford AG Renault Lamborghini Linder Farymann Dizel
Hanomag -Komatsu Steyr Mercedes Benz Fiatagri Isecki
Massey - Ferguson Claas Same Iveco Iveco Margirus
Yapılan denemeler ve emisyon ölçümleri sonucunda, Biodizelin iyi bir yakıt olduğu vurgulanmıştır. Bitkisel yağların kullanımından ortaya çıkan emisyon değerlerinin çevre tarafından biyolojik olarak yeniden işlenebileceğini belirtmiştir. Ayrıca, emisyon değerlerindeki is ve partiküllerde azalma olduğunu, bu nedenle de çevreye duyarlı alanlarda bitkisel yağların alternatif bir yakıt olarak kullanılabileceğini belirtmiştir.
Biodizelin diğer önemli bir özelliğinin de %11'lik oksijen içeriği olduğunu ve motor uzmanları yanma için bunun çok büyük bir potansiyel olduğu fikrinde birleştiklerini aktarmıştır. Onay veren firmalardan da anlaşıldığı gibi, bütün motor üreticileri Biodizelle ilgilendiğini bildirmiş, özellikle firmaların 1995 yılında bu konuda daha fazla izin verdiğini ve Biodizelin piyasa girişinde bu izinlerin de büyük rol oynadığını belirtmiştir.
AB'de Yıllara Göre Petrol Dizeline Karıştırma Mecburiyet %'si
2005 2006 2007 2008 2009 2010
2 2,75 3,5 4,25 5 5,75
Avrupa Birliği , Avrupa da Biyolojik Yakıtların tüm yakıtlar içerisindeki oranının 2010 yılına kadar % 5,75'e 2020 yılına kadar da % 15'e çıkarılmasını önermiştir.
TÜRKİYEDE BİODİZEL İLE İLGİLİ ÇALIŞMALAR
Türkiye'de 2000'den beri biomotorine ticari girişimcilerce, medyada ve devlet kurumlarında artan bir ilgi mevcuttur; böylece biomotorin popüler bir konuma ulaşmıştır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı biomotorinin Türkiye için önemini anlamış ve bakanlığın öncelikli yeni icraatları arasına koymuştur. Bu kapsamda, EİEİ bünyesinde “Bioenerji Proje Grubu” oluşturulmuş, bu grup, konuya ilişkin olarak “Türkiye- Biodizel Kullanımı” konusunda senaryo çalışmaları yapmış ve pilot ölçekte biodizel üretim sistemi ve laboratuarı Ekim 2003'te hizmete alınarak, aspir- kanola enerji tarımı deneme üretimi de başlatılmıştır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'ndaki gelişmelerin yanı sıra, Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı'nda “Yağlı Tohum Bitkileri İçin Sözleşmeli Tarım Modeli Uygulaması” ve kanola ekiminin arttırılması çalışmaları, Sanayi ve Ticaret Bakanlığı'nda da “Yağlı Tohum Bitkilerinin Alternatif Alanlarda Değerlendirilmesi” çalışmaları da sürdürülmektedir. Biomotorine ilişkin yasal çalışmalar PİGM koordinasyonundaki bir kurul bünyesinde geliştirilerek Bakanlar Kurulu'na arz edilmiş ve biodizel 5015 Sayılı “Petrol Piyasası Kanunu” kapsamında tanımlanmıştır. Bu kanun, 20 Aralık 2003 tarihli 25322 Sayılı T.C. Resmi Gazetesi'nde yayımlanarak yürürlüğe girmiştir. Biomotorin-biodizel kanunda Madde 2 – 7'de tanımlanmaktadır. Bu madde “ Akaryakıtla Harmanlanan Ürünler: Metil tersiyer bütil eter (MTBE), Etanol v.b. (yerli tarım ürünlerinden denatüre üretilenler ile biyodizel hariç) akaryakıt ile eşdeğer vergiye tabi olan ve olacak ürünleri” ifade etmektedir. Böylelikle BİYODİZEL akaryakıt ile eşdeğer vergiye tabi olmaksızın tanımlanmakta, yerli kaynaklardan biyomotorin üretimi teşvik edilmektedir. Kanunun yürürlüğe girmesi sonrasında Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu-EPDK çalışmalarına başlamış ve 17 Haziran 2004 tarihli, 25495 sayılı T.C. Resmi Gazetesi'de yayınlanan “Petrol Piyasası Lisans Yönetmeliği” yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmelikte Madde 4-5'te biodizel akaryakıt olarak, “ Akaryakıt: Benzin türleri, nafta (hammadde, solvent nafta hariç), gazyağı, jet yakıtı, motorin türleri, fuel-oil türleri ile biodizeli….” şeklinde yer almaktadır. EPDK tarafından hazırlanan “Petrol Piyasasına Uygulanacak Teknik Kriterler Hakkında Yönetmelik” ise, 10 Eylül 2004 tarihli ve 25579 Sayılı T.C.Resmi Gazetesi'nde yayımlanmıştır. Bu yönetmeliğe göre, Madde 8'de “ Saf biodizel ve etanolün akaryakıt ile harmanlama işlemini rafinerici ve dağıtıcı lisansı sahipleri yapar. Metil tersiyer bütil eterin harmanlama işlemi sadece rafinerici lisansı sahipleri tarafından yapılır. Harmanlanan akaryakıtın piyasaya sunumunda, ulusal markerin gerektiği şart ve seviyede bulunması zorunludur. Biodizel dışındaki akaryakıtlar birbirleriyle karıştırılamaz. Akaryakıta katkı maddesi ilavesi sadece rafinerici, dağıtıcı ve ihrakiye teslim lisansı sahiplerince yapılabilir. Dağıtıcı lisansı sahipleri tarafından akaryakıta ilave edilecek olan marker ve katkı maddelerinin ulusal markerin özelliklerini bozmayacak nitelikte olması zorunludur. Rafinerici, dağıtıcı ve ihrakiye teslim lisansı sahipleri, akaryakıta ilave ettikleri marker ve katkı maddelerinin isimleri, özellikleri ve kullanacakları miktara, kullanım amacı ve çevreye olan etkileri hakkında uygulamaya başlamadan önce Kuruma bilgi verir ” şeklinde harmanlama, dağıtım, marker kullanımı konuları düzenlenmekte, Madde 9'da ise, “ Saf biodizel ve sanayi tesislerinde yan ürün olarak elde edilenler hariç, akaryakıt üretimi sadece rafinerici lisansı sahipleri tarafından yapılır ” ifadesi ile biomotorinin üretiminde rafinerici lisansı alma zorunluluğu olmadığı belirtilmektedir.
Türkiye'de bitkisel yağ sektöründe ve yakıt sektöründe biomotorin bilinmekte olup, yeni yatırım alanı arayanlar, finans çevreleri, yabancı yatırımcılar ve çok uluslu şirketlerde de yakın bir ilgi söz konusudur. Ülkemizde'de 2003 yılında yaklaşık olarak 10 000 ton biomotorin üretilmiştir. İstanbul, Bursa, Kocaeli, Ankara, İzmir, Adana, Mersin, Urfa gibi illerimizde küçük ve orta kapasitede üretim yapılmaktadır.
Şuanda mecliste bulunan Enerjinin Verimliliği kanun tasarısıyla AB'de olduğu gibi ülkemizde de Biodizel için %2 kullanılma zorunluluğu getirilmektedir. Özellikle AB ve ABD'de orman bölgelerinde Biodizel kullanılması mecburidir. AB uyum sürecinde Türkiye'de de orman bölgelerinde ve göllerde biodizel kullanımı mecbur kılınacak bu yasal düzenlemelerle Biodizel üretimi teşvik edilerek artırılacaktır.
BİODİZELİN ÜLKE EKONOMİSİNE GETİRİLERİ
- Üretimin tamamen yerli olması sebebiyle ithal bağımlılığı ortadan kalkacaktır. Bu enerji aynı zamanda yenilenebilir ve stratejik bir enerji kaynağıdır.
- Biodizel'in maliyeti mazota oranla yüksektir. Ancak çevresel ve tarımsal avantajları nedeniyle tüm dünyada vergilerden muaf ve teşvik edilen bir ürün konumundadır. Ayrıca tüm katma değer ülkede kalacak ve istihdam, gelir ve tüketim faktörlerindeki çarpan etkisi her katmanda kendini gösterecektir.
- Devletin gelir kaybına uğrayacağı düşüncesi yanlıştır. Yurtiçinde yapılan her yatırım istihdam, iş ve vergi demektir. Bununla birlikte, en ucuz ürünün temin edilebilen ürün olduğu unutulmamalıdır.
- Biodizel temiz ve homojen bir yakıttır. Çevre kirliliğinin önlenmesi için gelecekte oluşturulacak bütçeler şimdiden temiz enerji kullanımı ile minimuma indirilecektir. Ayrıca, ülkemizin ekosistemini korumak insanlık görevidir.
- Biodizel temelde mazota rakip değil alternatiftir. Ülkemizde mazot tüketimi yıllık 15.000.000 ton civarındadır. Bu tüketim miktarının %10-20 arası bir miktar biodizel olarak üretilebilir. Üretilen ürünler katkı olarak kullanıldığı zaman mevcut dizel yakıtların kalitesini Avrupa normlarına taşıyacaktır. Fiyat ve nitelik açısından oldukça farklı bir ürün olan biodizel mazot sahteciliği ve kaçakçılığının önüne geçerek devletimizi kayıptan kurtaracaktır.
- Biodizel sera etkisini artırmaz, egzozlardan atılan duman ve kurumu %70'ten fazla bir oranda azaltır, araçlarda motor ömrünü uzatır, vuruntuyu önler ve aracın sessiz çalışmasını sağlar. Üretim tesisinin bertaraf özelliği ise, atıkların değerlendirilip çevreyi kirletmeden ekonomik değer kazandırılmasını sağlar.
REFERANSLAR
1. ANONİM, 2000. Türkiye İstatistik Yıllığı T.C.Başbakanlık Devlet İstatistikleri Ens. Yıllığı Ankara.
2.http://tr.wikipedia.org/wiki/Biodizel
3. ANONİM, 1999 Türk Otomotiv Sanayii Genel ve İstatistiki Bilgileri Bülteni. Otomotiv Sanayii Derneği Kısım 2, s:24. Ankara
Biyodizel, kolza (kanola), ayçiçek, soya, aspir gibi yağlı tohum bitkilerinden elde edilen yağların veya hayvansal yağların bir katalizatör eşliğinde kısa zincirli bir alkol ile (metanol ve ya etanol ) reaksiyonu sonucunda açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür. Evsel kızartma yağları ve hayvansal yağlar da biyodizel hammaddesi olarak kullanılabilir.
Bitkisel Yağın Transesterifikasyonu
BİODİZELİN KİMYASAL YAPISI
Biodizel, biyolojik yağlardan transesterifikasyon yöntemi ile elde edilen yağ metil esteridir.Ortalama kimyasal karışım oranları aşağıda görülmektedir.Bu karışım yağdaki PH oranına ve Metil alkolün saflık derecesine göre değişim gösterebilir.
Bitkisel yağ % 82,3
Metil Alkol % 17
Sodyum hidroksit % 07
Bitkisel yağlar metil alkolle reaksiyona girdikten sonra yağın moleküler yapısı değişir.
Reaksiyon sonucunda yağın içerisindeki gliserin ayrılır.İşlem sonunda:
Biodizel % 82
Gliserin % 16
Atık (sabunlu su) % 2
elde edilir.Elde edilen gliserin distilasyon yöntemi ile saflaştırıldığında, muhteviyatındaki kıymetli yağ asitleri ve esterlerin yanı sıra elde edilen saf gliserinin uluslararası fiyatı 800 – 1.200 USD/ton' dur.
Üretimi
Soya fasulyesi bir biodizel hammaddesi olarak kullanılmaktadır.
Bitkisel yağlardan transesterifikasyon reaksiyonu (alkoliz) ile biyodizel elde edilmektedir. Transesterifikasyon reaksiyonunda yağ, monohidrik bir alkolle (etanol, metanol), katalizör (asidik, bazik katalizörler ile enzimler) varlığında ana ürün olarak yağ asidi esterleri ve gliserin vererek esterleşir. Ayrıca esterleşme reaksiyonunda yan ürün olarak di- ve monogliseridler, reaktan fazlası ve serbest yağ asitleri oluşur. Biyodizel üretiminde bitkisel yağ olarak kolza, ayçiçek, soya ve kullanılmış kızartma yağları, alkol olarak metanol, katalizör olarak alkali katalizörler (sodyum veya potasyum hidroksit) tercih edilmektedir. Havsansal yağlar da biyodizel üretiminde kullanılabilir. Üretim teknolojisinde zorluk bulunmamaktadır. Üretimdeki en önemli nokta biyodizelin saflık derecesidir. Bu nedenle rafinasyon aşaması önem kazanmaktadır. Biyodizel %99 değeri üzerinde saf üretilmelidir
Dizel motorlarda kullanımı
Dizel motor biyodizelle çalışabilir, çünkü havanın önce sıkıştırıldığı, sonra da yakıtın ultra-sıcak, ultra-basınçlı yanma bölümüne püskürtüldüğü sıkıştırma ile başlatma ilkelerine göre çalışır. Yakıt/hava karışımını ateşlemek için bir kıvılcım kullanan benzinli motorların tersine dizel motorlarda sıcak havayı ateşlemek için yakıt kullanılır. Bu basit işlem sayesinde de dizel motorlar kalın yakıtlarda çalışabilir.
Biyodizel kimyasal olarak dizel yakıtlara benzediği için herhangi bir dizel aracın yakıt deposuna doğrudan biyodizel katılabilir. Bir taşıt yakıtı olarak biyodizel kullanmanın birçok avantajları vardır. Biyodizelde daha az emisyon bulunur, dışa bağımlı olmadan kendi ülke kaynakları ile üretilebilir, motorun performansını etkilemez ve bitkilerden elde edilir. Bitkiler güneş enerjisi ile büyüdüğü için biyodizel güneş enerjili sıvı yakıtlar olarak tanımlanabilir.
Saf biyodizel ve dizel-biyodizel karışımları herhangi bir dizel motoruna, motor üzerinde herhangi bir modifikasyona gerek kalmadan veya küçük değişiklikler yapılarak kullanılabilir.
Özellikleri
Biyodizel orta uzunlukta C16-C18 yağ asidi zincirlerini içeren metil veya etil ester tipi bir yakıttır. Oksijene zincir yapısı, biyodizeli, petrol kökenli motorinden ayırır. Biyodizel:
• Çevre dostu
• Yenilenebilir hammaddelerden elde edilebilen
• Atık bitkisel ve hayvansal yağlardan üretilebilen
• Anti-toksik etkili
• Biyolojik olarak hızlı ve kolay bozunabilen
• Kanserojenik madde ve kükürt içermeyen
• Yüksek alevlenme noktası ile kolay depolanabilir, taşınabilir ve kullanılabilir
• Yağlayıcılık özelliği mükemmel
• Motor ömrünü uzatan
• Motor karakteristik değerlerinde iyileşme sağlayan
• Kara ve deniz taşımacılığında kullanılabilen
• Isıtma sistemleri ve jeneratörlerde kullanıma uygun
• Stratejik özelliklere sahip
• Mevcut dizel motorlarında hiçbir tasarım değişikliği gerektirmeden kullanılabilen
• Ticari başarıyı yakalamış bir yeşil yakıttır.
ASTM motorin-biodizel standartları
Yakıt Özellikleri
Motorin
Biodizel
Yakıt Standardı ASTM D975 ASTM D6751-02
Isıl değer, Btu/gal 131.295 117.093
Kin. Viskozite, 40 ° C'de 1.9 – 4.1 1.9 – 6.0
Yoğunluk, lb/gal, 15 ° C'de 7.079 7.323
Su, % hacim 0.05 0.05
Karbon, % ağırlık 87 77
Hidrojen, % ağırlık 13 12
Oksijen, % ağırlık 0 11
Kükürt, % ağırlık 0.05 0.05
Alevlenme noktası, ° C 60 - 80 100 – 170
Bulutlanma noktası, ° C -15 – 5 -3 – 12
Akma noktası, ° C -35 – -15 -15 – 6
Setan sayısı 40 - 55 48 – 60
Motorin ve Biodizelin AB ve Türkiye standardı
Yakıt Özellikleri
Motorin
Biodizel
Yakıt Standardı EN 590:2000 TS-EN 14 214
Kin. Vizkozite, 40 ° C'de 2 – 4,5 3,5 – 5
Yoğunluk, kg/m 3 15 ° C'de 820 – 845 860 – 900
Su, mg/kg £ 200 500
Karbon, % ağırlık £ 0.3 0.3
Kül, % ağırlık £ 0.01 0.02
Kükürt, % ağırlık £ 350 10
Alevlenme noktası, ° C ³ 55 > 101
Setan sayısı ³ 51 51
Biodizelin Avantajları :
• Mevcut dizel motorlarında değişiklik yapılmadan veya küçük değişiklerle kullanılabilir,
• Petrol dizelinin depolanma koşullarında depolanabilir,
• Petrol dizeli ile her oranda karıştırılarak veya saf olarak kullanılabilir,
• Küçük işletmelerde lokal olarak üretimi mümkündür,
• Biodizel petrol dizeline oranla daha iyi bir yağlayıcı olduğundan motorun ömrünü uzatır. Yakıt tüketimi, otomatik tutuşma, güç çıktısı ve motor gücü Biodizel kullanımından olumsuz etkilenmez,
• Biodizel taşınması ve depolanması güvenli bir yakıttır. Ayrıca yüksek alevlenme noktasına (149 ° C) sahiptir. Bu değer petrol dizeli için 125 ° C' dir,
• Bitkisel hammaddelerden (tohumdan) üretimi kırsal kesimde sosyo-ekonomik yapının gelişmesine katkıda bulunur, işsizliğin önemli boyutlara ulaştığı günümüzde yeni iş imkanlarının doğmasını sağlar,
• Biodizel, petrol dizeline göre yaklaşık %80 daha az karbondioksit emisyonu vererek yanar. Ayrıca hammaddesi çoğunlukla bitkisel kaynaklı olduğundan fotosentez nedeniyle karbondioksit için doğal bir yutaktır. Yanmamış hidrokarbon oranı petrol dizeline göre %90, kanserojen etkisi olan aromatik hidrokarbonlara göre ise %75-90 oranında daha azdır. Biyodizel partikül madde ve CO emisyonlarında da önemli derecede azalma sağlar. Ancak, NO x emisyonları petrol dizeline göre yüksektir,
• Bitkisel üretim yalnızca kırsal nüfusu değil enerji dahil birçok sanayi sektörünü etkilemesi nedeniyle metropollerin ekonomilerine kadar tüm ülke ekonomisini de ilgilendirmektedir. Kırsal üretimin etkinliğinin artırılması, bölgeler arası ve kentlerle kırsal alanlar arasındaki sosyal ve kültürel farklılıkların azalmasını sağlayacaktır.
DÜNYADA BİODİZEL ÜRETİMİ VE TÜKETİMİ
1980'li yıllar ile birlikte özellikle Avrupa'nın çeşitli ülkelerinde küçük çapta da olsa Biodizel üretimine başlanmıştır. Başlangıçta Biodizel için belli bir norm olmaması ve üretimin şimdiki tekniklere göre ilkel sayılabilecek şekilde yapılmasından dolayı pek de kaliteli olmayan Biodizel üretilmiştir. Bu nedenden ötürü bu Biodizeli kullanan bazı araçlar bozulmuş ve yolda kalmıştır. Bu da Biodizelin o yıllarda kötü isim yapmasına neden olmuştur.
Günümüzde yapılan araştırmalar, incelemeler ve deneyler sonucunda Biodizel için Almanya'da DIN 51606 ve A.B.D'de soya bitkisinden elde edilen Biodizel için ASTM'nin normları mevcuttur. Bu normlara uygun üretilmiş Biodizel güvenli bir şekilde kullanılmaktadır.
Şu an itibariyle dünyamızda Biodizel 21'i aşkın ülkede üretilmektedir. Bunlara önümüzdeki günlerde Japonya ve Çin gibi ülkeler de katılacaktır.
Almanya'da yıllık Biodizel üretimi 450.000 ton civarındadır ve halihazırda %100 Biodizel içeren araç yakıtı 900'ü aşkın benzin istasyonunda kullanıcıların hizmetine sunulmuştur. Yapılan planlara göre 2005 yılında dizel ihtiyacının %2.2'si, 2020 yılında ise %4'ü Biodizel ile karşılanacaktır. Biodizel normlara uygun olmalıdır. Almanya için geçerli norm DIN 51606 sayılı normdur.
1996 yılından itibaren piyasaya sürülen VW ve AUDI motorlu araçların hepsinde ve Mercedes kamyonlarında Biodizel kullanımı tamamiyle serbest bırakılmıştır. Taksi amaçlı kullanılan Mercedes otomobillerde kullanım da serbesttir. Diğer Mercedes ve BMW 5 serisi için ek 300 DM'lik bir dönüşüme ihtiyaç vardır.
Avusturya'da yıllık Biodizel üretimi 30.000 ton civarındadır. Bir tane 40.000 ton/yıl kapasiteli yeni işletme (ENERGEA teknolojisi) 2001 yılı içerisinde Biodizel üretimine geçmiştir. Avusturya'da devlet tarafından Biodizelin petrol kaynaklı dizel ile %2 oranında karıştırılması tavsiye edilmektedir. Ayrıca Avusturya'da ve Almanya'da Biodizel için fosil yakıt vergisi alınmamaktadır.
Çek Cumhuriyeti'nde yıllık olarak Biodizel üç tane orta boy ve on üç tane küçük işletmede toplam 70.000 ton civarında üretim söz konusudur. Benzin istasyonlarında %30 Biodizel + %70 dizel karışımı Bio-nafta adı ile daha ucuza satışa sunulmaktadır.
Fransa'da ise Biodizel üretimi 300.000 ton/yıl üzerindedir. Benzin istasyonlarında %5 Biodizel + %95 dizel karışımı kullanıcıların hizmetine sunulmuştur. Bu %5'lik kısım fosil yakıt vergisinden muaftır.
İtalya'da 1999 yılına kadar 125.000 ton/yıl vergiden muaf bir kota bulunmaktaydı. Ancak, 2000 yılında bu kota kaldırılmıştır. Şu anda Biodizel üretim kapasitesinin ancak %15'i değerlendiriliyor. Bu kotanın kalkmasıyla birlikte Biodizel üretiminin artacağı kesindir.
Ayrıca İtalyan hükümetinin 100.000'den fazla nüfuslu belediyelerin kullandığı araçlarda alternatif enerji kaynaklı yakıtların kullanımı tavsiyesi bulunmaktadır.
ABD de Grifin Industries firması tarafından Kentucky de kurulan dünyanın en modern tesisi ( MFS Biomotorin Tesisi ) ile örnek oluşturdu ve hızla yaygınlaşan üretimlerle ABD 2020 li yıllarda enerji ihtiyacının % 30 u nu alternatif enerjilerden elde etmeyi planlamıştır.
Belçika'da ise yıllık olarak Biodizel üretimi 240.000 ton civarındadır.
Danimarka'da 30.000 ton/yıl kapasiteli bir işletme ve İspanya'da ise 50.000 ton/yıl kapasiteli bir işletme plan halindedir.
Tüm dünyada 2003 yılında 1.000.000 Ton / Yıl olan Biodizel üretimi her yıl katlanarak artmaktadır.
Biodizel kullanımına izin veren firmalar
Opel AG John Deere Fendt Man AG Mercedes
VW AG Case Ford Holder Nissan
Ford AG Renault Lamborghini Linder Farymann Dizel
Hanomag -Komatsu Steyr Mercedes Benz Fiatagri Isecki
Massey - Ferguson Claas Same Iveco Iveco Margirus
Yapılan denemeler ve emisyon ölçümleri sonucunda, Biodizelin iyi bir yakıt olduğu vurgulanmıştır. Bitkisel yağların kullanımından ortaya çıkan emisyon değerlerinin çevre tarafından biyolojik olarak yeniden işlenebileceğini belirtmiştir. Ayrıca, emisyon değerlerindeki is ve partiküllerde azalma olduğunu, bu nedenle de çevreye duyarlı alanlarda bitkisel yağların alternatif bir yakıt olarak kullanılabileceğini belirtmiştir.
Biodizelin diğer önemli bir özelliğinin de %11'lik oksijen içeriği olduğunu ve motor uzmanları yanma için bunun çok büyük bir potansiyel olduğu fikrinde birleştiklerini aktarmıştır. Onay veren firmalardan da anlaşıldığı gibi, bütün motor üreticileri Biodizelle ilgilendiğini bildirmiş, özellikle firmaların 1995 yılında bu konuda daha fazla izin verdiğini ve Biodizelin piyasa girişinde bu izinlerin de büyük rol oynadığını belirtmiştir.
AB'de Yıllara Göre Petrol Dizeline Karıştırma Mecburiyet %'si
2005 2006 2007 2008 2009 2010
2 2,75 3,5 4,25 5 5,75
Avrupa Birliği , Avrupa da Biyolojik Yakıtların tüm yakıtlar içerisindeki oranının 2010 yılına kadar % 5,75'e 2020 yılına kadar da % 15'e çıkarılmasını önermiştir.
TÜRKİYEDE BİODİZEL İLE İLGİLİ ÇALIŞMALAR
Türkiye'de 2000'den beri biomotorine ticari girişimcilerce, medyada ve devlet kurumlarında artan bir ilgi mevcuttur; böylece biomotorin popüler bir konuma ulaşmıştır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı biomotorinin Türkiye için önemini anlamış ve bakanlığın öncelikli yeni icraatları arasına koymuştur. Bu kapsamda, EİEİ bünyesinde “Bioenerji Proje Grubu” oluşturulmuş, bu grup, konuya ilişkin olarak “Türkiye- Biodizel Kullanımı” konusunda senaryo çalışmaları yapmış ve pilot ölçekte biodizel üretim sistemi ve laboratuarı Ekim 2003'te hizmete alınarak, aspir- kanola enerji tarımı deneme üretimi de başlatılmıştır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'ndaki gelişmelerin yanı sıra, Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı'nda “Yağlı Tohum Bitkileri İçin Sözleşmeli Tarım Modeli Uygulaması” ve kanola ekiminin arttırılması çalışmaları, Sanayi ve Ticaret Bakanlığı'nda da “Yağlı Tohum Bitkilerinin Alternatif Alanlarda Değerlendirilmesi” çalışmaları da sürdürülmektedir. Biomotorine ilişkin yasal çalışmalar PİGM koordinasyonundaki bir kurul bünyesinde geliştirilerek Bakanlar Kurulu'na arz edilmiş ve biodizel 5015 Sayılı “Petrol Piyasası Kanunu” kapsamında tanımlanmıştır. Bu kanun, 20 Aralık 2003 tarihli 25322 Sayılı T.C. Resmi Gazetesi'nde yayımlanarak yürürlüğe girmiştir. Biomotorin-biodizel kanunda Madde 2 – 7'de tanımlanmaktadır. Bu madde “ Akaryakıtla Harmanlanan Ürünler: Metil tersiyer bütil eter (MTBE), Etanol v.b. (yerli tarım ürünlerinden denatüre üretilenler ile biyodizel hariç) akaryakıt ile eşdeğer vergiye tabi olan ve olacak ürünleri” ifade etmektedir. Böylelikle BİYODİZEL akaryakıt ile eşdeğer vergiye tabi olmaksızın tanımlanmakta, yerli kaynaklardan biyomotorin üretimi teşvik edilmektedir. Kanunun yürürlüğe girmesi sonrasında Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu-EPDK çalışmalarına başlamış ve 17 Haziran 2004 tarihli, 25495 sayılı T.C. Resmi Gazetesi'de yayınlanan “Petrol Piyasası Lisans Yönetmeliği” yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmelikte Madde 4-5'te biodizel akaryakıt olarak, “ Akaryakıt: Benzin türleri, nafta (hammadde, solvent nafta hariç), gazyağı, jet yakıtı, motorin türleri, fuel-oil türleri ile biodizeli….” şeklinde yer almaktadır. EPDK tarafından hazırlanan “Petrol Piyasasına Uygulanacak Teknik Kriterler Hakkında Yönetmelik” ise, 10 Eylül 2004 tarihli ve 25579 Sayılı T.C.Resmi Gazetesi'nde yayımlanmıştır. Bu yönetmeliğe göre, Madde 8'de “ Saf biodizel ve etanolün akaryakıt ile harmanlama işlemini rafinerici ve dağıtıcı lisansı sahipleri yapar. Metil tersiyer bütil eterin harmanlama işlemi sadece rafinerici lisansı sahipleri tarafından yapılır. Harmanlanan akaryakıtın piyasaya sunumunda, ulusal markerin gerektiği şart ve seviyede bulunması zorunludur. Biodizel dışındaki akaryakıtlar birbirleriyle karıştırılamaz. Akaryakıta katkı maddesi ilavesi sadece rafinerici, dağıtıcı ve ihrakiye teslim lisansı sahiplerince yapılabilir. Dağıtıcı lisansı sahipleri tarafından akaryakıta ilave edilecek olan marker ve katkı maddelerinin ulusal markerin özelliklerini bozmayacak nitelikte olması zorunludur. Rafinerici, dağıtıcı ve ihrakiye teslim lisansı sahipleri, akaryakıta ilave ettikleri marker ve katkı maddelerinin isimleri, özellikleri ve kullanacakları miktara, kullanım amacı ve çevreye olan etkileri hakkında uygulamaya başlamadan önce Kuruma bilgi verir ” şeklinde harmanlama, dağıtım, marker kullanımı konuları düzenlenmekte, Madde 9'da ise, “ Saf biodizel ve sanayi tesislerinde yan ürün olarak elde edilenler hariç, akaryakıt üretimi sadece rafinerici lisansı sahipleri tarafından yapılır ” ifadesi ile biomotorinin üretiminde rafinerici lisansı alma zorunluluğu olmadığı belirtilmektedir.
Türkiye'de bitkisel yağ sektöründe ve yakıt sektöründe biomotorin bilinmekte olup, yeni yatırım alanı arayanlar, finans çevreleri, yabancı yatırımcılar ve çok uluslu şirketlerde de yakın bir ilgi söz konusudur. Ülkemizde'de 2003 yılında yaklaşık olarak 10 000 ton biomotorin üretilmiştir. İstanbul, Bursa, Kocaeli, Ankara, İzmir, Adana, Mersin, Urfa gibi illerimizde küçük ve orta kapasitede üretim yapılmaktadır.
Şuanda mecliste bulunan Enerjinin Verimliliği kanun tasarısıyla AB'de olduğu gibi ülkemizde de Biodizel için %2 kullanılma zorunluluğu getirilmektedir. Özellikle AB ve ABD'de orman bölgelerinde Biodizel kullanılması mecburidir. AB uyum sürecinde Türkiye'de de orman bölgelerinde ve göllerde biodizel kullanımı mecbur kılınacak bu yasal düzenlemelerle Biodizel üretimi teşvik edilerek artırılacaktır.
BİODİZELİN ÜLKE EKONOMİSİNE GETİRİLERİ
- Üretimin tamamen yerli olması sebebiyle ithal bağımlılığı ortadan kalkacaktır. Bu enerji aynı zamanda yenilenebilir ve stratejik bir enerji kaynağıdır.
- Biodizel'in maliyeti mazota oranla yüksektir. Ancak çevresel ve tarımsal avantajları nedeniyle tüm dünyada vergilerden muaf ve teşvik edilen bir ürün konumundadır. Ayrıca tüm katma değer ülkede kalacak ve istihdam, gelir ve tüketim faktörlerindeki çarpan etkisi her katmanda kendini gösterecektir.
- Devletin gelir kaybına uğrayacağı düşüncesi yanlıştır. Yurtiçinde yapılan her yatırım istihdam, iş ve vergi demektir. Bununla birlikte, en ucuz ürünün temin edilebilen ürün olduğu unutulmamalıdır.
- Biodizel temiz ve homojen bir yakıttır. Çevre kirliliğinin önlenmesi için gelecekte oluşturulacak bütçeler şimdiden temiz enerji kullanımı ile minimuma indirilecektir. Ayrıca, ülkemizin ekosistemini korumak insanlık görevidir.
- Biodizel temelde mazota rakip değil alternatiftir. Ülkemizde mazot tüketimi yıllık 15.000.000 ton civarındadır. Bu tüketim miktarının %10-20 arası bir miktar biodizel olarak üretilebilir. Üretilen ürünler katkı olarak kullanıldığı zaman mevcut dizel yakıtların kalitesini Avrupa normlarına taşıyacaktır. Fiyat ve nitelik açısından oldukça farklı bir ürün olan biodizel mazot sahteciliği ve kaçakçılığının önüne geçerek devletimizi kayıptan kurtaracaktır.
- Biodizel sera etkisini artırmaz, egzozlardan atılan duman ve kurumu %70'ten fazla bir oranda azaltır, araçlarda motor ömrünü uzatır, vuruntuyu önler ve aracın sessiz çalışmasını sağlar. Üretim tesisinin bertaraf özelliği ise, atıkların değerlendirilip çevreyi kirletmeden ekonomik değer kazandırılmasını sağlar.
REFERANSLAR
1. ANONİM, 2000. Türkiye İstatistik Yıllığı T.C.Başbakanlık Devlet İstatistikleri Ens. Yıllığı Ankara.
2.http://tr.wikipedia.org/wiki/Biodizel
3. ANONİM, 1999 Türk Otomotiv Sanayii Genel ve İstatistiki Bilgileri Bülteni. Otomotiv Sanayii Derneği Kısım 2, s:24. Ankara
