Gemilerde Biyodizel Kullanımı

Günümüz denizciliğinde kullanılan dizel yakıtlar uzun süreli seyirlerde, gemilerin yakıt ikmali ihtiyaçlarını en alt düzeye indirerek, daha uzun süreli sefer yapmalarını sağlamaktadır. Dizel yakıt yerine biyodizel yakıt kullanımını düşünürsek, uzun süreli seyirlerde alternatif bir yakıt olduğunu söylemek yanlış olacaktır.

Biyoyakıtlar hava kirliliğinin önüne geçerek, aynı zamanda  düşük karbon emisyonu ile opsiyonel bir seçimdir. Denizcilik sektörü, biyodizel yakıtları kullanmak için henüz yeterli gelişimi göstermiş değildir fakat, dizel makinalarda, biyodizelin kullanılabileceği test edilmiştir. Henüz yaygın olarak kullanılmasa da, bazı gemilerde biyodizel denenmiştir ve sonuçlar, biyodizelin kullanılmasının avantajlı olacağı kanısındadır. Biyodizelin denizcilik endüstrisinde kullanılabilmesi için,ya iyi bir altyapı ya da mevcut sisteme yüksek modifikasyonların yapılması gerekmektedir.

Yeni nesil gemiler olarak düşünebileceğimiz biyodizel ile yürütülen gemilerin inşası sırasında, alg yetiştiriciliği ve algleri biyodizele dönüştürmek için kullanılan sistemlerin gemi içerisinde konuşlandırılması ve sabit sistemler olarak kullanılması avantajlar doğuracaktır. Yeni inşa edilen gemilerin, makine dairelerinde uygun şekilde mikroalg yetiştirme tesisi yapılarak, geminin seyir esnasında yakıtını kendi kendine üretmesi sağlanabilir. Yetiştirilen mikroalgler, yine makine dairesinde biyodizele dönüştürülerek doğrudan makineye yakıt olarak giriş yaparak yakıt sağlamış olur. Uygun şekilde dizayn edilen, makine dairesinde yer açıklığı oluşturularak mikroalg yetiştirme ve biyodizele dönüştürme sistemi konuşlandırmak, tartışmaya açık bir konudur.

Biyodizel nedir ?

Biyodizel, bitkisel ve hayvansal yağlardan elde edilebilen alternatif bir dizel yakıtıdır. Biyo kelimesi, biyolojik anlamını ifade etmektedir. Yani bitkisel ve hayvansal yağlardan elde edilerek yapılan dizel üretimi, bir biyolojik yakıttır. Biyodizel, mısır, soya fasülyesi, hindistan cevizi gibi bitkilerden bitkisel olarak elde edilebilinirken, hayvansal olarak da  donmuş yağ ve balık yağından yapılabilir.

Biyodizel saf olarak kullanılabildiği gibi, petrol kökenli yakıtlarla karışım olarak da kullanılabilir. Biyodizel direkt olarak dizel motorlarda kullanılabilir.

Biyodizelin Dünya’daki yeri ve önemi

İlk endüstriyel boyuttaki biyodizel üretimi 10,000 ton/yıl olarak Avusturya’da gerçekleştirilmiştir. 1990’lı yıllardan itibaren, Dünya’da biyodizel üretimi artış gösteren bir biçimde devam etmektedir. Üretim, 1996 yılındaki verilere göre 50,000 ton/yıl iken, 2003 yılında bu oran 2,8 milyon tona ulaşmıştır. Dünyada başlıca biyodizel üretimi yapan ülkeler şu şekildedir; ABD, Kanada, Avusturya, Almanya, Fransa, İngiltere, İsveç, Norveç, İtalya, İspanya. (Howell, S., 1997) Almanya en büyük biyodizel üreticisi olmakla birlikte, 450,000 ton/yıl üretim miktarına sahiptir. Almanya’yı takiben Fransa’nın üretimi ise 300,000 ton/yıldır. Genel olarak ,ülkelerdeki biyodizel üretim ve kullanımını hükümet onaylamaktadır. Türkiye’de biyodizel üretimi ve mikroalg yetiştiriciliği üzerine endüstriyel bir atılım, henüz mevcut değildir. Bazı üniversitelerin çalışmaları ile Türkiye’de, algal biyokütle, üretimi başlamıştır.

Biyodizelin özellikleri

Biyodizel, etil ester ve metil tipi bir yakıt olup, biyodizeli oluşturan bu maddeler doğada kısa bir sürede parçalanarak bozulur. 10,000 mg/l’ye kadar herhangi bir olumsuz mikrobiyolojik etki göstermezler. Su içerisinde biyodizelin, 28 günde % 95’i, motorinin ise % 40’ı bozulabilmektedir. Biyodizelin olumsuz yönde bir toksik etkisi bulunmamaktadır. Biyodizel için ağızdan alınan öldürücü doz, sofra tuzuna göre 10 kat daha azdır. İnsanlar üzerinde yapılan elle temas testleri, biyodizelin ciltte % 4’lük sabun çözeltisinden daha az toksik etkisi olduğunu göstermiştir. Biyodizel toksik olmamasına karşın, biyodizel ve biyodizel-motorin karışımlarının kullanımında, motorin için zorunlu olan standart koşulların kullanılması önerilmektedir. (Afacan, T., 2006)

Biyodizelin, petrol kaynaklı dizel yakıtlara göre daha az zararlı olduğu ispatlanmaktadır. Ayrıca biyodizelde, kansere neden olan bileşenlerin seviyesi daha azdır. Ayrıca, tanecikli olarak astım ve diğer hastalıklarla ilgili emisyonlar % 47 daha azdır ve zehirli bir gaz olan karbonmonoksit % 48 daha da azaltılmıştır.

Saklama ve depolama yöntemleri, motorin ile benzerdir. Depo tankı malzemesi olarak yumuşak, paslanmaz çelik, florlanmış polietilen ve florlanmış polipropilen seçilebilir. Depolama, taşıma ve motor malzemelerinde bazı elastomerlerin, doğal ve butil kauçukların kullanımı sakıncalıdır çünkü biyodizel, bu malzemeleri parçalamaktadır. Bu gibi durumlarda, biyodizel uyumlu Viton B tipi elastomerik malzemelerin kullanımı önerilmektedir. Soğukta harmanlanan biyodizelin motorin üzerine eklenmesi, sıcakta harmanlanan biyodizelin ise karışımda daha fazla olan kısmın, az kısım üzerine eklenmesi önerilmektedir. Biyodizel, motoru güç azaltıcı birikintilerden temizleme özelliğine sahiptir. (Pınar U., Bilge Ş., Gürcü Ö., 2011)

Mikroalglerin biyodizele dönüştürülmesi

İlk olarak alglerin gelişimi için ihtiyaç duyulan; CO₂, güneş ışığı, su ve inorganik maddelerin, yetiştiricilik yapılacak bölgede elverişli durumda olmaları gereklidir. Bu şartlar sağlandığında, algler gelişmeye başlar.Hızlı büyüme esnasında mikroalgin, biyokütleyi ikiye katlama süresi 3,5 saattir. Mikroalgler, CO₂‘yi daha etkili kullanan organizmalardır ve büyüme hızları da oldukça yüksektir. Mikroalgler, geniş tarımı yapılan yağ bitkilerine oranla, küçük alanlarda, daha büyük miktarlarda ve daha düşük maliyetlerle üretilebilme olanağına sahiptir. Endüstriyel ölçekte, havuzlarda ya da seraların içine yerleştirilen havuz veya fotobiyoreaktörlerle yapılabilmektedir (Chisti, 2007).

Bir çok alg türü, kuru ağırlıklarıyla % 50-60’dan daha fazla yağ içeriğine sahiptir. Tüm mikroalg türleri yakıt elde etmek için uygun değildir fakat oldukça tatminkar türlerde mevcuttur.

Düzenleme: Batuhan Omacan
Ekleyen: Hüseyin Altay Yontan