• Buradasın

    Biyokütle Hidrotermal Karbonsiyonu ve Yenilenebilir Enerji Sunumu

    youtube.com/watch?v=WswSJrjiomY

    Yapay zekadan makale özeti

    • Bu video, Türkiye Bilimler Akademisi'nin Ankara ve İstanbul'da düzenlediği bir konferansın kaydıdır. Konferansın başkanı Akademi'nin Başkan Yardımcısı Nuri Hoca, konuşmacı ise Ankara Üniversitesi'nden Ali Sina Hoca'dır. Ali Sina Hoca, Almanya'da başlayan ve TÜBİTAK'ın Marmara Araştırma Merkezi'nde yürütülen TRİJEN projesinde kimya kısmının altı yıl boyunca destek verdiği bir bilim insanıdır.
    • Sunumda biyokütle hidrotermal karbonsiyonu (HTC) teknolojisi, torifikasyon yöntemleri ve Türkiye'nin yenilenebilir enerji potansiyeli ele alınmaktadır. Konuşmacı, kömür, petrol ve doğalgaz gibi primer enerji kaynaklarının önemi, biyokütle enerjisinin Türkiye için önemi ve hidrotermal karbonizasyon teknolojisinin düşük kaliteli kömür, prina, fındık kabuğu gibi atıklardan karbon nano yapılar, karbon küreleri ve diğer değerli kimyasallar elde etme imkanı sunduğu konularını detaylı olarak anlatmaktadır.
    • Sunumda ayrıca, elde edilen karbon malzemelerinin XRD, XPS gibi spektroskopik yöntemlerle incelenmesi, katalizör, süper kapasitör, biyosensor, gübre ve yakıt olarak kullanılabilirliği gösterilmektedir. Konuşmacı, laboratuvardan prototip haline gelen HTC kömürünün enerji, su arıtımı ve gübre olarak kullanım alanlarını anlatırken, büyük ölçekte üretilmesi için fizibilite analizi, pilot ölçek sistem kurulumu ve yatırımcı desteği gerektirdiğini belirtmektedir.
    00:15Konferans Tanıtımı
    • Türkiye Bilimler Akademisi'nin Ankara ve İstanbul'da düzenlediği konferanslardan biri gerçekleştiriliyor.
    • Konferans, sosyal bilimler, sağlık bilimleri ve fen bilimlerinde denge kurmaya çalışarak tüm bilim dallarını kapsamaya çalışıyor.
    • Ankara Üniversitesi'nden Ali Sina Hoca, biyokütle hidrotermal kadrizasyon konusunda bilgi sunacak.
    02:33Konuşmacının Tanıtımı
    • Konuşmacı, TÜBA'nın enerji alanında yaptığı çalışma grubunu yakından izlediğini ve bu çalışma grubunun sağlık alanında da aktif olduğunu belirtiyor.
    • Türkiye'nin yenilenebilir enerji alanında, özellikle biyokütle, rüzgar ve jeotermal ile önemli bir potansiyele sahip olduğunu vurguluyor.
    • TÜBA'nın başlattığı çalışma gruplarının hükümete ve karar vericilere vereceği yönlendirmelerle bu potansiyelin değerlendirilebileceğini düşünüyor.
    04:00Biyokütle ve Enerji Potansiyeli
    • TÜBİTAK'ın Marmara Araştırma Merkezi'nde yürütülen ve daha sonra Soma'ya taşınan Trijen projesi, milli bir biyokütle projesi olarak tanıtılıyor.
    • Biyokütleden sıvı yakıt eldesi ve özellikle gazlaştırma konusunda Fisher Trops yöntemindeki katalizör sentezi konusunda Türkiye'nin yeteneklerinin kısıtlı olduğu belirtiliyor.
    • Türkiye'nin yaklaşık yirmi milyon ton katı atık ve kanalizasyon arıtma suları, arıtma çamurları gibi sulu atıklarla karşı karşıya olduğu vurgulanıyor.
    05:30Kömür ve Temiz Kömür Teknolojileri
    • Türkiye'nin kömürlerinin genç, kükürdü, külü ve nemi bol, karbon içeriği ve ısıl değeri düşük olduğu belirtiliyor.
    • Yakma yönteminin primitif olduğu ve TÜBİTAK'ın çağrılarında temiz kömür teknolojilerinin vurgulanması gerektiği ifade ediliyor.
    • Yakma sırasında çıkan monoksit, dioksit, azot ve kükürtlü bileşenlerin çevreye zararlı etkisi vurgulanıyor.
    06:39Biyokütle ve Hidrotermal Karbonizasyon
    • Düşük kaliteli kömürün yerine alabilecek bir ürün olarak biyokütleye yönelme ihtiyacı vurgulanıyor.
    • Konuşmacı, 2001-2004 yılları arasında Almanya Castroe'deki çalışmalarıyla biyokütle hidrotermal karbonizasyon konusuna ilk başladığını belirtiyor.
    • Almanya'da KOBİ'lerin üniversitelere hidrotermal karbonizasyon konusunda araştırma yapmaları için başvurduğu ve bu ürünün katma değeri yüksek karbon malzeme olarak biyoteknolojiye uyarlandığı ifade ediliyor.
    08:41Dünya ve Türkiye'nin Enerji Sorunları
    • Dünya ve Türkiye için enerji, su ve gıda gibi kritik sorunlar vurgulanıyor.
    • Dünya nüfusunun ekspansiyel olarak artması anormal bir talep oluşturmakta ve dünyaya gelen her canlı enerji talebiyle gelmekte.
    • İstanbul'un gayriresmi yirmi milyon, resmi onbeş milyon nüfusuyla Türkiye nüfusunun yüzde altmış-yetmişine tekabül ettiği ve enerji talebinin İstanbul'a yoğunlaştığı belirtiliyor.
    10:35Enerji Kaynakları ve Türkiye'nin Durumu
    • Türkiye'nin kömür, petrol ve doğalgaz gibi primer enerji kaynaklarından kendini kurtarması gerekiyor, ancak önümüzdeki elli yılda bu kaynaklara mecbur kalacak.
    • Kömür yakıldığında ortaya çıkan emisyonlar, gazlaştırıldığında sentez gazı, dizel yakıta veya metanole çevirmek için katalizör gerekiyor ve bu çok maliyetli.
    • Türkiye'de yapılan projeler genellikle proje bittiğinde kilit vurularak duruyor ve akademide üretilen bilgi hayata geçirilemiyor.
    11:57Yenilenebilir Enerji Potansiyeli
    • Yenilenebilir enerji alanında özellikle rüzgar enerjisi ciddi bir kımıldanma gösteriyor ve Türkiye'nin rüzgar potansiyeli Almanya'dan daha iyi.
    • Almanya'da Fraunhofer'da yapılan fotovoltaikteki kristallerin enerji verimi %37'den %40-50'lere ulaşmış durumda.
    • Dünya Enerji Konseyi, biyokütlenin 2014-2060 yılları aralığında artı yönde bir değişim olacağını gösteriyor.
    13:17Biyokütle ve Çevresel Etkileri
    • Biyokütle, odunumsu lignin ve selülozdan oluşan ligno-selülozik biyokütle veya kanalizasyon atıklarından organik kökenli her tür atık olabilir.
    • Fotosentez, bitkilerin oluşumunda karbondioksit ve suyun yanı sıra güneşten gelen ışının etkisiyle glikoz oluşmasını sağlayan kritik bir reaksiyon.
    • Türkiye'de biyokütle (odun yakma) kömür yakmakla emisyon açısından aynı işi yapıyor, ancak Kuzey Avrupa ülkeleri için biyokütle çevrecidir çünkü yerine yenisini koyarak çevrimi sağlamış olurlar.
    15:55Sulu Biyokütle ve Çevre Sorunları
    • Sulu biyokütle, zeytinyağı üreticilerinin presen sonrası atık olan prina gibi yüksek enerji içeren atıklardır.
    • Sulu prina, katı atık olmadığı için depolanamaz ve üreticiler toprağın içine havuzlar oluşturarak kurumaya bırakıyorlar.
    • Bu süreçte içerdeki fenolik bileşikler yeraltı sularına ve toprağa karışıyor, bu da çevre felaketi sebebiyet veriyor.
    17:32Biyokütle Enerji Elde Etme Yöntemleri
    • Biyokütle enerji elde etmek için termokimyasal olmayan yöntemler de var; enzimatik yollarla ve biyoteknoloji uygulamalarıyla biyokütle enerji elde edilebilir.
    • Piroliz yöntemiyle sıvı ve gaz elde edilebilir, ancak çevre bakanlığı belirlediği %3,8'lik değeri aşılırsa doğal yollardan yakılamaz.
    • Gazlaştırma temiz bir teknoloji olmasına rağmen, gaz temizleme aşaması çok kritik ve monoksit ve hidrojenden oluşan sentez gazını değerlendirmek için özel teknolojiler gerekiyor.
    19:13Fisher-Trops Tepkimesi ve Katalizör Sentezi
    • Fisher-Trops tepkimesinde sentez gazı elde edilirken, değerli hidrokarbonlara, metanole veya diğer kimyasallara dönüşüm sağlanabilir.
    • Katalizör sentezi konusunda TÜBİTAK'ta çağrı programı oluşturulması ve ülke olarak milli bir projeye ihtiyaç duyulması öneriliyor.
    • Fisher-Trops teknolojisi önemli olsa da, gazlaştırma ile ilgili farklı reaktörler ciddi miktarda maliyet ve teknoloji gerektiren sistemlerdir.
    20:08Kritik Üstü Ekstraksiyon Teknolojisi
    • Kritik üstü ekstraksiyon son dönemde tekrar popüler olmuş, suyun kritik basıncı 220 megapaskal ve sıcaklığı 374 derece civarındadır.
    • Bu sıcaklıkta ve basınçta su ne su ne gaz olur, hidrokarbonları çözme yeteneği yüksek bir akışkan haline gelir.
    • Yüksek basınç, sıcaklık, kuru hammadde gerekliliği ve katalizör sentezi ile ilgili açmazlardan dolayı bu yöntemler bel bağlanamaz.
    21:10Kömür Rezervleri ve Alternatif Çözümler
    • Türkiye'nin yaklaşık 16 milyar ton linyit rezervi bulunmakta, ancak bunların %63'ü düşük kaliteli olup külü ve nemi boludur.
    • Düşük kaliteli kömürü değerlendirmek için paçal yapmak (daha yüksek ısıl değeri olan malzeme ile karıştırmak) bir çözüm olabilir.
    • Hidrotermal karbonizasyon (HTC) teknolojisi ekonomik, çevreci, kükürt içeriği %0 olan ve kontrol edilebilir işlem basamakları sunan bir yöntemdir.
    23:12Hidrotermal Karbonizasyonun Tarihçesi
    • Hidrotermal karbonizasyon 1913'te Bergius tarafından selüloz dönüşüm olarak ilk kez uygulanmış, ancak o dönemde yüzey karakterizasyon yöntemleri olmadığı için sonuca gidilememiştir.
    • Schmidt gibi Alman bilim adamları daha sonra bu teknolojiyi geliştirmiş, Almanya'da kompost kültürü yaygın bir uygulamadır.
    • Gıda fabrikalarının atıkları, özellikle fruktoz, hidrotermal karbonizasyon için değerli hammadde olarak kullanılabilir.
    25:18Hidrotermal Karbonizasyonun Uygulamaları
    • Hidrotermal karbonizasyon düşük (150-200°C) ve yüksek (50-100°C) sıcaklıklarda iki farklı ürün grubu elde edilebilir.
    • Düşük sıcaklıkta kömür benzeri ürünler, yüksek sıcaklıkta ise karbon nano yapılar (nano teller, nano tüpler) elde edilebilir.
    • 2012 yılında yapılan çalışmada hidrotermal karbonizasyonun mekanizması açıklanmış, furfral üretimi için de düşünülebilir bir proses olarak değerlendirilebilir.
    27:05Hidrotermal Karbonizasyonun Biyoteknolojik Uygulamaları
    • Hidrotermal karbonizasyonda öncelikle polimerizasyon ve dehidratasyon tepkimeleri gerçekleşir, ardından 180 derecede 12 saatlik karbonizasyonla küreler oluşur.
    • Bu kürelerin üzerinde hidroksil, karboksilik asit gibi fonksiyonlu gruplar bulunur ve ilave fonksiyonlaştırma yapılarak biyoteknolojik uygulamalarda kullanılabilir.
    • Türkiye'deki atıklar (fındık kabuğu, prina, zeytin, karasuyu, arıtma çamuru, peynir altı suyu) hidrotermal karbonizasyon yöntemiyle değerli kimyasallara dönüştürülebilir.
    29:29Selülozun Bozulması ve Karbon Malzemesi
    • TÜBİTAK projesinden üretilen çalışmada, selülozun bozulması sırasında XRD desenlerinde düzgün kristal yapısının kaybolduğu gözlemlenmiştir.
    • Katı enmar ve cross-polarization CPR (karbon 13) yöntemleriyle yüzeydeki fran yapısı ve fonksiyonlu gruplar tespit edilmiştir.
    • 2012'deki çalışmada glikoz ve laktoz model biyokütle olarak kullanılmış, ancak gerçek biyokütlelerde (fındık kabuğu ve prina) çok sayıda safsızlık bulunmasına rağmen kürelerin oluşması, atıkların teknolojik bir karbon malzeme olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.
    31:34Karbon Malzemesinin Özellikleri ve Kullanım Alanları
    • Karbon malzemesi fonksiyonlaştırılarak yüzeyi istenilen şekilde değiştirilebilir, karboksil ve amin grupları takılabilir.
    • Assorpsiyon işlemi, yüzey büyüklüğü ve gözenekler (mikro, mezzo, makro) esas alınarak fiziksel, kimyasal, difüzyon veya elektrostatik etkileşimlerle gerçekleştirilebilir.
    • Karbon malzemesi katalizör olarak kullanılabilir, özellikle titanyum dioksit gibi foto-katalizörlerin etkinliğini artırarak daha az dioksit kullanmayı sağlar.
    33:37Karbon Malzemesinin Diğer Uygulamaları
    • Karbon malzemesi süper kapasitör ve biyosensor olarak Berlin Fry Üniversitesi ile çalışılan bir projede kullanılmaktadır.
    • Ziraat Fakültesi ile yapılan çalışmalarda karbon malzemesi gübre ve yakıt olarak değerlendirilmektedir.
    • XPS spektroskopisi ile yüzeydeki fonksiyonlu gruplar tespit edilmiş, glikozun %70 oranında karbon-karbon, karbon-hidrojen bağları ve fenol eter gibi kıymetli grupların bulunduğu görülmüştür.
    34:55Mekanizma ve Maliyet Avantajları
    • Sulu ortamda yapılan analizlerde prina'da çok az HMF (hidroksi-metil fırfır) olduğu, laktozda en fazla, glikozda da biraz daha fazla olduğu tespit edilmiştir.
    • Ligno selülozik atıklardan doğrudan aromatik bir karbon ağı oluşurken, glikoz ve fruktozdan furfral olduğu için ortamda polimerleşme ile kondansa bir yapı ele geçmektedir.
    • Lignin çok stabil ve kararlı bir yapıya sahip olduğundan, HTC şartları yeterli değildir.
    36:50Maliyet Avantajlı Karbon Malzemesi
    • Aktif karbon gibi önemli malzemelerin maliyetleri oldukça yüksektir, örneğin bir gram aktif karbon 1100 metrekare aktif karbon sağlar.
    • Makine Kimya Enstitüsü maske fabrikasında aktif kömürün dışarıdan getirildiği belirtilmiştir.
    • TÜBİTAK projesinde, atık karbon ve grafen, nano tüp gibi pahalı maddelere göre metilen mavisini bozmada (kirliliklerin giderilmesi) daha etkili olduğu gösterilmiştir.
    39:24Kömür Üretim Teknolojisi
    • Çimento sektöründen bir firma, toz kömür için ısıl değeri 7200 kalori olarak test etmiş ancak bu değer için uygun yakma sistemi bulunması gerekiyor.
    • Bu ürünle Türkiye'deki düşük kaliteli kömürlerin ısıl değeri artırılabilir, örneğin 2000 kalorilik kömür 7000 kalorilik bu ürünle karıştırıldığında ısıl değeri yükselir.
    • Karbon içeriğinin artması ısıl değerinin artmasına işaret eder ve bu çalışma Ziraat Fakültesi ile doktora çalışması kapsamında yapılmaktadır.
    40:30Gübre Özellikleri
    • Ziraat Fakültesi piroliz elde ettiği gübrelerde etkinlik neredeyse yokken, HTC ile elde edilen kömürlerde glikozidaz enzimi aktivitesi artmıştır.
    • Avrupa Birliği'nin Cordis çağrıları da HTC kömürünün gübre amaçlı kullanımına yönelik olup, bu özellik bu çalışmada da gözlemlenmiştir.
    • Bu ürün temiz, çevreci, biyoteknoloji uygulamaları içeren, enerji, su arıtma ve gübre özellikleri olan, laboratuvardan prototip haline gelmiş bir üründür.
    41:33Gelecek Planları
    • Ürün koruma altına alınmış çünkü inşaat sektöründen enteresan teklifler gelmiş ve teknoloji transfer ofisi bu süreçte destek olmuştur.
    • Büyük ölçekte üretim için fizibilite çalışması yapılması ve Almanya'daki Ferfan Teknik adlı mühendislik dalından profesyonel destek alınması gerekiyor.
    • Pilot ölçek sistem kurulumu için bir tonluk reaktörle laboratuvarda elde edilen sonuçların teyit edilmesi ve ürünün raflarda kalmaması için yatırımcı bulunması hedefleniyor.

    Yanıtı değerlendir

  • Yazeka sinir ağı makaleleri veya videoları özetliyor