Biyoyakıt Teknolojisi - İstanbul Teknik Üniversitesi

BİYOYAKIT TEKNOLOJİLERİ
ASLI İŞLER
Kimya Yük. Müh.
İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
İstanbul, 16 Şubat 2012
İÇERİK
• Enerji Üretim Girdileri
• Biyokökenli Endüstriyel Ürünler
• Biyorafineri Teknolojileri
• Biyoyakıt Teknolojileri
• Biyodizel
• Biyoetanol
• Biyogaz
ENERJİ ÜRETİM GİRDİLERİ
 Odun
 Kömür
 Petrol
 Doğalgaz
 Nükleer Enerji
 Yeni Enerji Kaynakları Arayışı
 21. yüzyıl Biyoteknoloji Yüzyılı
 Yenilenebilir Enerji Kaynakları
ENERJİ KAYNAKLARININ YENİLENEBİLİRLİĞİNE
GÖRE SINIFLANDIRILMASI
Yenilenemeyen Enerji Kaynakları
 Petrol
Yenilenebilir Enerji Kaynakları
 Güneş
 Kömür
 Rüzgar
 Doğalgaz
 Su (hidrolik, jeotermal,dalga)
 Nükleer
 BİYOKÜTLE
BİYOKÜTLE
Biyokütle Enerji Kaynağı: Ana bileşenleri karbo-hidrat bileşikleri
olan bitkisel ve hayvansal kökenli tüm maddeler
Biyokütle Enerjisi: Biyokütle enerji kaynaklarından üretilen enerji








Odun (enerji ormanları, ağaç artıkları)
Yağlı tohum bitkileri (ayçiçeği, kolza, soya, aspir, v.b.)
Karbo-hidrat bitkileri (patates, buğday, mısır, v.b)
Elyaf bitkileri (keten, kenevir, sorgum, v.b)
Bitkisel artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk, v.b)
Hayvansal atıklar
Şehirsel ve endüstriyel atıklar
Algler
BİYOKÜTLE KAYNAKLARI
BİYOKÖKENLİ
ÜRÜNLER
BİYOKÖKENLİ ÜRÜNLER
Hayvansal veya bitkisel kökenli, gıda ve yem
dışı, yenilenebilir alanlarda kullanım
ürünlerine sahip ve bazı istisnalar dışında
sentetik, toksik veya çevreye zarar
verecek herhangi bir madde içermeyen
ürünler
 Biyokökenli Ürünler
Biyokökenli Ürün Fotosentez Kaynaklıdır:
Bitkiler: FOTOSENTEZ………
CANLI KARBON-BİYOLOJİK KARBON:Depo
Canlı Karbon….Biyoteknoloji….Yeşil Ürünler
En Eski Biyokökenli Ürün
Hint Tohumu Yağı
BİYOKÖKENLİ ENDÜSTRİYEL ÜRÜN
TEKNOLOJİSİ
60’lı yıllar : YEŞİL DEVRİM
21. yüzyıl : Biyoteknoloji Yüzyılı
Biyorafineri Uygulamaları
BİYORAFİNERİ TEKNOLOJİSİ
Biyokimyasal
Süreçler
BİYOKÜTLE
BİRLEŞİK
ISI VE GÜÇ ÜRETİMİ
Termokimyasal
Süreçler
YAKITLAR
KİMYASALLAR
MALZEMELER
SINIFLANDIRMA
Biyokökenli Madde İçeriğine Göre
Biyokökenli Endüstriyel Ürünler
Yüksek Oranda Biyokökenli Madde
İçeren Ürünler ( % 51 – 90 )
Orta Oranda Biyokökenli Madde
İçeren Ürünler ( % 21 – 50 )
Düşük Oranda Biyokökenli Madde
İçeren Ürünler ( % 20’den az )
SINIFLANDIRMA
Kullanım Alanlarına Göre
Biyokökenli Endüstriyel Ürünler
Biyomalzemeler
Biyoyakıtlar
Biyokimyasallar
 Mürekkepler
 Gaz Yakıtlar
 Yüzey Tutucular
 Boyalar ve Kaplamalar
 Katı Yakıtlar
 Ara Kimyasallar
 Sıvı Yakıtlar
 Yağlama Yağları ve
Fonksiyonel Akışkanlar
 Çözücüler ve Temizleyiciler
 Yapıştırıcılar
 Polimerler
 Yapı Malzemeleri
 Kompozit Malzemeler
 Lifler, Kağıt ve Ambalajlar
BİYOYAKIT TEKNOLOJİSİ
Doğrudan
Kullanım
Fiziksel
Süreçler
Biyokütle
Dönüşüm
Süreçleri
Termokimyasal
Dönüşüm
Süreçleri
Biyokimyasal
Dönüşüm
Süreçleri
Yakma
YAKITLAR
Gaz Yakıtlar
CO+H2
F-T Sentezi İle Yakıtlar
Biyohidrojen
Biyogaz
Katı Yakıtlar
Odun Kömürü-Biyokömür
Biyopelet-Biyobriket
Sıvı Yakıtlar
Biyo-Oil
Biyometanol
Biyoetanol
Biyodimetileter
Biyoetiltersiyerbutileter
Bitkisel Yağlar
Biyodizel
BİYOYAKIT TEKNOLOJİSİ
Yağlı Tohum Bitkileri
Esterifikasyon
Biyodizel
Şekerli Bitkiler
Nişastalı Bitkiler
Hidroliz /
Fermantasyon
Enerji Bitkileri
Gazlaştırma
Metanol, Butanol
Eterler
FT Motorini
Enerji Ormancılığı
Ağaçlar
Etanol
Piroliz
FT Benzini
Hidrojen
Atık Yemeklik Yağlar
Orman Atıkları
Karbonizasyon
Saman
Biyo-Oil
Odun Kömürü
Şehirsel ve
Endüstriyel Atıklar
Metanasyon
Organik Atıklar
Bakteriler - Algler
Fotofermentasyon
Biyometan/
Biyogaz
Hidrojen
BİYOYAKITLAR
1.KUŞAK BİYOYAKITLAR
2.KUŞAK BİYOYAKITLAR
3.KUŞAK BİYOYAKITLAR
4.KUŞAK BİYOYAKITLAR
1.KUŞAK BİYOYAKITLAR
BİYODİZEL
BİYOETANOL
ETBE
BİYOGAZ
2.KUŞAK BİYOYAKITLAR
Esnek yakıtlı taşıtlarda ve/veya ısı-elektrik üretiminde











Bitkisel yağlar
Biyodizel (Yağ asidi etil esteri)
Biyoetanol (Lignoselülozik kaynaklardan)
Biyometanol
Biyobutanol
Biyoetil tersiyer butil eter
Biyometil tersiyer butil eter
Biyodimetileter
Biyometan
Biyohidrojen
Biyokütleden sıvı yakıt teknolojisi ürünleri (BTL Ürünleri: Fischer-Tropsch Motorini
ve Fischer Tropsch Benzini)
Hedef: Gıdaya olan bağımlılığı azaltmak
Yeni teknoloji geliştirme hızı ve maliyet itici etkenler
Ar-Ge çalışmaları ve örnek uygulamalar
3. KUŞAK BİYOYAKITLAR
SELÜLOZ ve YAĞ-Zengin:GDÜ
ALGLER
 Ot
 Çayır
 Çimen
 Ağaçlar
 Yeni Ağaçlar
 Yeni Yağlı Tohumlar
 Atık-Artıklar
Lignoselülozik
Selülozik
4. KUŞAK BİYOYAKITLAR
KARBON NEGATİF
BİYOYAKITLAR
Karbon Tutma ve Depolama
Genetiği Mükemmelleştirilmiş Hammaddeler
Karbondioksitten Şeker-Alkol-Hidrojen
BİYOYAKITLAR İÇİN YOL HARİTASI
 Yemeklik yağ
dışı kaynaklar
 Yeni yağlı
tohumlar
 Etanol, etanollü
yakıtlar ve
selülozik
kaynaklar
BİYOYAKIT
GIDA ve YEM
HAMMADDESİ
BİYODİZEL
BİYODİZEL
Bitkisel ve hayvansal yağlardan, yağ atık ve
artıklarından üretilen TS EN 14213 ve/veya
TS EN 14214 standartlarına uygun yağ asidi
metil ester karışımı
BİYODİZEL YAĞ KAYNAKLARI
 Bitkisel Yağlar: Ayçiçek, Soya, Kolza, Aspir, Pamuk, Palm Yağları
 Geri Kazanım Yağları: Bitkisel Yağ Endüstrisi Yan Ürünleri
(Soapstock, Hurda Yağı)
 Şehirsel ve Endüstriyel Atık Kökenli Geri Kazanım Yağları:
Kahverengi Gres, Siyah Gres
 Hayvansal Yağlar: Don Yağları, Balık Yağları ve Kanatlı Yağları
 Atık Bitkisel Yağlar: Sarı Gres
 Algler
BİYODİZEL ÜRETİMİNDE KULLANILAN ALKOLLER
 80’li yıllardan itibaren yağların transesterifikasyon reaksiyonu
hammaddesi olarak monohidrik alkol (metanol, etanol, izopropil
alkol) kullanımı konusunda Ar-Ge çalışmaları
 Metanol ve etanolden daha fazla karbonlu veya sekonder
alkollerin transesterifikasyon reaksiyonunda tercih
edilmemesinin nedenleri:
 Bilinen bazik katalizörlü transesterifikasyon reaksiyonunun
uygulanamaması
 Enerji tüketiminin yüksek veya pahalı yöntemlerin
kullanılacağı yeni yöntemlerin gerekliliği
 Alkollerin yüksek maliyeti

Metanol: Standart konumu ile birinci
Etanol
BİYODİZEL ÜRETİMİNDE KULLANILAN KATALİZÖRLER
 Asidik katalizörler (H2SO4 (sülfürik asit) ve HCl (hidroklorik asit))
 Bazik katalizörler (KOH (potasyumhidroksit), NaOH (sodyumhidroksit))
 Enzimatik katalizörler
 Bazik katalizörlerin tercih edilmesinin nedenleri:
 Bazik katalizörlerle gerçekleştirilen reaksiyonlarda verimin daha yüksek
olması
 Daha az korozif olması
 Reaksiyon süresinin çok daha kısa olması
 Asidik katalizör kullanımında aside dayanıklı tank gereksiniminin maliyeti
arttırması
 Asidik katalizörlerin kullanılmasının nedenleri:
 Serbest yağ asidi oranının %10-15 civarında olduğu yağlarda bazik
katalizörlerin serbest yağ asitleri ile reaksiyona girerek sabun oluşumuna
neden olması
BİYODİZEL ÜRETİMİ
BİYODİZELİN YAKIT OLARAK KULLANIMI ve STANDARTLAR
 B5
 B20
 B50
 B100
:
:
:
:
% 5 Biyodizel + %95 Motorin
% 20 Biyodizel + %80 Motorin
% 50 Biyodizel + %50 Motorin
% 100 Biyodizel
Standartlar
TS EN 14213
TS EN 14214
TS 3082 (EN 590)
BİYODİZELİN ÖZELLİKLERİ










Çevre dostu
Yenilenebilir hammadde kaynaklarından elde edilmesi
Petrol kökenli ürünlere olan bağımlılığı azaltması
Mevcut dizel motorlarda hiçbir tasarım değişikliği
gerektirmeden kullanılabilmesi
Emisyonları büyük ölçüde azaltması
Kükürt içermemesi
Yağlayıcılık özelliğinin iyi olması ve motorine katılması durumunda
yağlayıcılığı arttırması
Yüksek alevlenme noktası ile taşıma, depolama ve kullanma
kolaylığına sahip olması
Biyobozunabilir olması ve antitoksik özelliğe sahip olması
Isıl değerinin motorin ısıl değerine yakın olması ve motorine
oranla daha yüksek setan sayısına sahip olması
YAŞAM DÖNGÜSÜ
EMİSYONLARI
Motorine Göre Değişim
(%)
BİYODİZEL
CO
- 34.50
PM
HF
SOx
CH4
NOx
HCl
HC
- 32.41
- 15.51
- 8.03
- 2.57
+ 13.35
+ 13.54
+ 35.96
EGZOZ EMİSYONU
Motorine Göre Değişim
(%)
B100
B20
Toplam Yanmamış Hidrokarbonlar
- 67
-20
CO
- 48
-12
PM
- 47
-12
NOx
+10
+ 2
- 100
-20
PAH
- 80
-13
Nitrate PAH
- 90
-50
Sülfatlar
DÜNYADA BİYODİZEL
1892: Rudolf Diesel’in dizel motorunu keşfi
Almanya’da ilk dizel motorunun denemesi
1898: Paris Dünya Fuarında yer fıstığını yakıt olarak
kullanan motorun sergilenmesi
Petrol endüstrisinin içten yanmalı motor teknolojilerinin
gelişmesiyle hızlı ilerleyişi
1970’li yıllar: Petrol fiyatlarında artış
1990’lı yıllar: Biyodizelin öneminin artması
DÜNYADA BİYODİZEL
20
18
16
Milyar Litre
14
12
10
8
6
4
2
0
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
Yıl
Dünya 2010 yılı biyodizel üretimi: 19 Milyar litre/yıl
Üretimde lider ülkeler :Almanya, Brezilya, Arjantin,
Fransa, Amerika
AVRUPA BİRLİĞİ’NDE BİYODİZEL
En büyük biyodizel üretici, tüketici ve ithalatçısı
2010 yılı Dünya biyodizel üretiminin %53’ü
AB ulaştırma sektöründe toplam biyoyakıt pazarının %80’i
2010 yılı üretiminin %60’ı ilk üç büyük üretici tarafından
sağlanmış:
Almanya, Fransa, İspanya
AB-27 Biyodizel İstatistikleri (Milyon litre)
Yıl
2006
2007
2008
2009
2010
Üretim
5410
6670
9080
9485
10680
İthalat
70
1060
2020
2190
2400
İhracat
0
0
70
80
120
Tüketim
5480
7730
9930
11885
13235
AVRUPA BİRLİĞİ’NDE BİYODİZEL
Biyoyakıt çalışmalarının başlaması: 1990’lı yıllar
Avrupa Birliği biyoyakıt pazarını etkileyen temel
düzenlemeler:
•Biyoyakıt Yönergesi (2003/30) (Biofuels
Directive)
• Yakıt Kalitesi Yönergesi (2009/30)( Fuel
Quality Directive)
•Avrupa Birliği Enerji ve İklim Değişikliği Paketi
(EU Energy and Climate Change Package, CCP) ve
Yenilenebilir Enerji Yönergesi
AVRUPA BİRLİĞİ’NDE BİYODİZEL
Biyoyakıt Yönergesi (2003/30) (Biofuels Directive)
Ulaştırma sektöründe 2005 yılında %2, 2010 yılında %5.75 oranında
biyoyakıt kullanım hedefi
2005 yılı hedefinin sağlanamaması  Biyokütle Eylem Raporu
(COM(2005)628) Biyoyakıt AB Stratejisi (COM(2006)34)
yayımlanması
Yakıt Kalitesi Yönergesi (2009/30)( Fuel Quality Directive)
Tüm yakıt tedarikçilerinin 2020 yılında sera gazı emisyonlarını %6
oranında azaltma hedefi
Avrupa Birliği Enerji ve İklim Değişikliği Paketi (EU Energy and
Climate Change Package, CCP) ve Yenilenebilir Enerji Yönergesi
1990 yılına göre sera gazı emisyonlarında %20 azalma
Enerji verimliliğinde %20 artış
Enerji tüketiminin %20’sinin yenilenebilir enerjiden karşılanması ve
ulaştırma sektöründe %10 oranında biyoyakıt kullanımı
Biyoyakıt kullanımında artış
DÜNYADA BİYODİZEL
2010 yılında en büyük biyodizel üretim artışları:
Brezilya:%46 (2.3 Milyar litre)
Arjantin: %57 (2.1 Milyar litre)
TÜRKİYE’DE BİYODİZEL
Biyodizelin 5015 Sayılı “Petrol Piyasası Kanunu” kapsamında yasal
konumu:
•Biyodizel akaryakıt sektörünün üçüncü motor yakıtı olup benzin ve
motorin için geçerli tüm yasal tanımlama, düzenleme ve denetlemelere
tabidir.
•Biyodizel ısıtma yakıtı olarak fuel oil ve kalyak gibi mevcut yakıtlarla
aynı yasal düzenlemelerde denetlenmekte olup yakıtbiyodizelin taşıt
yakıtı olarak kullanımı yasaklanmıştır.
•Biyodizel üreticileri Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu’ndan işleme
lisansı almalıdır.
•“Bitkisel Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği” kapsamında, bitkisel atık
yağlardan geri kazanım tesislerinde biyodizel üretimi mümkündür.
TÜRKİYE’DE BİYODİZEL
•Otobiyodizel TS EN 14214, yakıtbiyodizel TS EN 14213
standartlarına uygun olmalıdır. TS 3082 (EN 590) standardına
uygun olarak, otobiyodizel hacmen en çok %5 oranında motorin ile
harmanlanabilir ve bu biyodizel katkılı motorinler bütün
taşıtlarda tüm garantiler kapsamında kullanılabilir.
•Yerli tarım ürünlerinden üretilen Otobiyodizel, motorine hacmen
en çok %2 oranında katıldığında, eklenen kısmın ÖTV değeri
sıfırdır.
•Eylül 2011’de yayımlanan tebliğe göre “Piyasaya akaryakıt olarak
arz edilen motorin türlerinin, yerli tarım ürünlerinden üretilmiş
yağ asidi metil esteri içeriğinin 2014 yılı itibariyle en az %1, 2015
yılı itibariyle en az %2, 2016 yılı itibariyle en az %3 olması
zorunludur”
TÜRKİYE’DE BİYODİZEL
•36 biyodizel tesisi
• Bir tanesi atık bitkisel
lisansına sahip
yağlardan
işleme
DB Tarımsal Enerji San. ve Tic. A.Ş.
 İzmir
 Kapasite:20000 ton/yıl
 Kanola ve aspir
AVRUPA BİRLİĞİ’NDE BİYODİZEL
ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELER
Yıl
2006
2007
2008
2009
2010
Kolza yağı
3900
4250
5360
5900
6300
Soya yağı
380
680
960
800
1000
Palm yağı
120
240
590
650
850
Ayçiçeği yağı
10
70
110
100
110
Diğer bitkisel yağlar
230
300
290
380
430
Kullanılmış bitkisel yağlar
70
200
330
310
420
Hayvansal yağlar
50
140
360
340
390
Diğerleri
-
-
-
-
10
Toplam
4760
5880
8000
8480
9510
TÜRKİYE YAĞLI TOHUM BİTKİ ÜRETİMİ
Yağlı tohum bitkisi
Verim, kg/dekar
Üretim, ton
Ayçiçeği
206
1320000
Çiğit
265
1272800
Kolza
341
106450
Yerfıstığı
354
97310
Soya
369
86540
Haşhaş
71
36910
Aspir
193
26000
Susam
74
23460
Kenevir
32
7
Toplam
-
2969477
Biyodizel üretimi için öne çıkan hammaddeler
Pamuk, kanola, aspir, soya ve sarı gres
TÜRKİYE BİYODİZEL ÜRETİM POTANSİYELİ
 Ekili alanların %6.2’sinde yağlı tohum bitki tarımı yapılmakta
 Tarıma elverişli olup kullanılmayan alanlarda sulanabilir
bölgelerde kanola
 Sulanamayan bölgelerde aspir ekimi
 Şeker pancarı münavebe alanlarında kanola ekimi ile 10001800 bin ton/yıl biyodizel üretim potansiyeli
 Biyoyakıt üretiminde de çok önemli bir yere sahip olan yerli
tarımın geliştirilmesi için Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı
tarafından 2008 yılında duyurulan 2008-2012 Tarım
Vizyonunda enerji tarımına değinilmiş ve Karadeniz Tarımsal
Araştırma Enstitüsünün enerji tarımı konusunda
uzmanlaşmasına karar verilmiş
BİYOETANOL
BİYOETANOL
Ticari Üretim
 Şekerli ve nişastalı
bitkilerin fermentasyonu
 Selülozik kaynakların
asidik hidrolizi
Dünya Etanol Üretiminin
% 95’i Fermentasyon ile
Üretim
BİYOETANOL HAMMADDE KAYNAKLARI
 Şeker pancarı, şeker kamışı, mısır, buğday, patates
gibi bitkiler
 Sap, saman, kabuk gibi odunsu bitkiler
 Tarımsal atık ve artıklar
 Şeker üretimi yan ürünü melas
BİYOETANOLÜN YAKIT OLARAK KULLANIMI




Alternatif Akaryakıt
Akaryakıt Katkısı
Yakıt Hücresi Yakıtı
Biyodizel ile Biyo-Etil Tersiyer Butil Eter Üretiminde Hammadde
Yakıt Olarak Yaygın Kullanımı




Alkol Katkılı Benzin
Gasohol
E85
E-Dizel
: En fazla %5 oranında alkol içeren benzin
:%10 Alkol + %90 Benzin
:%85 Alkol + %15 Benzin
:En fazla %15 Oranında Alkol İçeren Motorin
(Diesohol, Oksi-Motorin)
BİYOETANOLÜN ÖZELLİKLERİ
 Yenilenebilir hammadde kaynaklarından elde edilmesi
 Petrol kökenli ürünlere olan bağımlılığı azaltması
 Emisyonları büyük ölçüde azaltması
 Oktan sayısını arttırması
 Biyobozunabilir olması ve antitoksik özelliğe sahip olması
DÜNYADA BİYOETANOL
N.A. Otto, 1897: Motor çalışmalarında alkol kullanmış
Henry Ford, 1900’ler: Tasarım çalışmalarında alkollerin
yanmasını ele almış, benzin-alkol karışımını geleceğin yakıtı
olarak nitelendirmiş
1970: Biyoetanole olan ilginin özellikle petrol fiyatlarındaki
artışa bağlı olarak artması
DÜNYADA BİYOETANOL
90
80
70
Milyar Litre
60
50
40
30
20
10
0
1998
2000
2002
2004
Yıl
2006
2008
2010
2012
Dünya 2010 yılı biyoetanol üretimi: 86 Milyar litre/yıl
Üretimde lider ülkeler : Amerika, Brezilya, Çin, Kanada,
Fransa
DÜNYADA BİYOETANOL
ABD: En büyük biyoetanol üretici ve tüketicisi
Biyoyakıt Pazarının Genişletilmesi Yasa Tasarısı hedefi:
•2015 yılında üretilecek araçların %50’sinin
•2016 yılında üretilecek araçların %90’ının E85 yakıtlı araç olması
2011 yılı Ocak ayı itibarı ile
•204 biyoetanol tesisi
•2600 E85 yakıt istasyonu
•9 milyon E85 kullanan otomobil
E15 ve E20 kullanımlarının zorunlu hale getirilmesi için bu
yakıtların emisyon salımları ve performans etkileri incelenerek
pazarda rekabet edebilirlik oranının araştırma çalışmaları
Üretim tüketimi karşılayamadığından 2007 yılından itibaren
Brezilya’dan biyoetanol ithalatı
DÜNYADA BİYOETANOL
BREZİLYA:
Biyoetanol kullanımının öncüsü
İlk kez 1931 yılında benzine %5 oranında harmanlanarak kullanılmış
1938 yılında ilgili yasal düzenlemeler
2010 yılı itibarı ile 335 biyoetanol fabrikası
Dünya biyoetanol pazarının yaklaşık olarak %30’una sahip
E85 kullanımı
%20-26 oranlarında değişen biyoetanol karışım oranları
DÜNYADA BİYOETANOL
AVRUPA BİRLİĞİ
2010 biyoetanol üretimi : 4180 Milyon litre
Üretimde öncü ülkeler: Fransa, Almanya, Polonya, İspanya
2006-2009 dönemi Brezilya’dan 2010 yılı ABD’den biyoetanol
ithalatı  Kapasitenin %60’ının kullanılması
İsveç, BEST projesi: Dünyanın ilk %95 oranında etanol karışımı ile
çalışan dizel aracı
Kullanılan hammaddeler: Şeker pancarı, buğday, mısır, çavdar, arpa
Avrupa Komisyonundan biyoetanol üretimine yönelik şeker pancarı
tarımına destek
TÜRKİYE’DE BİYOETANOL
Biyoetanolün 5015 Sayılı Petrol Piyasası Kanunu kapsamında konumu:
“Akaryakıtla Harmanlama Bileşeni” olarak tanımlanmış
TS EN 228 otomotiv benzini standardına göre benzin katkısı
Biyoetanolün yerli kaynaklardan üretimi ve akaryakıt ile eşdeğer
vergiye tabi olmaksızın tanımlanması: “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”
İlgili yasal düzenlemeler ile benzine hacmen en çok %2 oranında
katılacak yerli kaynaklardan üretilen biyoetanol için özel tüketim
vergisi (ÖTV) değeri sıfır
TÜRKİYE’DE BİYOETANOL
Eylül 2011’de yapılan son düzenlemelere göre “Piyasaya
akaryakıt olarak arz edilen benzin türlerinin, yerli
ürünlerden üretilmiş etanol içeriğinin 2013’den itibaren en
az %2, 2014’den itibaren en az %3 olması zorunludur”
Alkol üretim, kullanım ve satışı T. C. Tütün, Tütün
Mamülleri ve Alkollü İçecekler Piyasası Düzenleme
Kurumu (TAPDK) tarafından düzenlenmekte ve
denetlenmekte
TÜRKİYE’DE BİYOETANOL
TARKİM (Tarımsal Kimya Teknolojileri San.ve Tic. A.Ş.)
İlk biyoetanol tesisi (2004)
Bursa
Kapasite: 40 Milyon litre/yıl
Hammadde: Mısır
TARKİM yakıt alkolü, 2005 yılında POAŞ ürünü kurşunsuz benzine %2 oranında
katılarak “BioBenzin” markası ile piyasaya arz edilmiş
Konya Şeker A.Ş.’ye ait Çumra Şeker Fabrikasında kurulan biyoetanol tesisi
2007
Kapasite: 84 Milyon litre/yıl
Hammadde: Şeker pancarı melası
TEZKİM
2007
Kapasite: 40 Milyon litre/yıl
Hammadde: Mısır ve buğday
ESKİŞEHİR ŞEKER FABRİKASI’ndaki alkol üretim tesisine eklenen
susuzlaştırma ünitesi
Kapasite: 20 Milyon litre/yıl
TÜRKİYE BİYOETANOL ÜRETİM
POTANSİYELİ
Türkiye’nin kurulu biyoetanol üretim kapasitesi :184 Milyon
litre/yıl
 Sadece şeker pancarı ekimine dayalı 2-2.5 Milyon ton
biyoetanol üretim potansiyeli
 Mevcut şeker üretim tesislerinde yapılacak rehabilitasyon ile
78.5 Milyon litre biyoetanol üretim potansiyeli
BİYOGAZ
BİYOGAZ
 Organik maddelerin
anaerobik ortamda farklı
mikroorganizma gruplarının
varlığında biyometanlaştırma
süreçleri ile elde edilen bir
gaz karışımı
 Renksiz
 Yanıcı
 Genel bileşimi %60 CH4 ve
%40 CO2
 Isıl değeri 17-25 MJ/m3
 Artık, kokusuz, gübre olarak
kullanmaya uygun bir katı
veya sıvı
 Hammadde:Atıklar
BİLEŞENLER
Hac. %’si
CH4: Metan
40-80
CO2: Karbon
dioksit
20-50
H2S:
Hidrojen
sülfür
0.00050.0002
NH3:
Amonyak
0.00050.0001
N2: Azot
0-3
H2: Hidrojen
0-5
BİYOGAZ ÜRETİMİNDE
KULLANILABİLECEK ATIKLAR
Hayvancılık atıkları
Zirai atıklar
Orman endüstrisi atıkları
Deri ve tekstil endüstrisi atıkları
Kağıt endüstrisi atıkları
Gıda endüstrisi atıkları (çikolata, maya, süt, içeçek üretimi )
Sebze, meyve, tahıl ve yağ endüstrisi atıkları
Bahçe atıkları
Yemek atıkları
Hayvan gübreleri ( büyükbaş hayvancılık, küçükbaş hayvancılık,
tavukçuluk)
 Şeker endüstrisi atıkları
 Evsel katı atıklar
 Atık su arıtma tesisi atıkları










BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANILABİLECEK
ATIKLAR
Hayvan Gübresi
Üretilen gaz
L/kg-katı
Sığır
Piliç
At
Koyun
90-310
310-620
200-300
90-310
Biyokütlelerin Metan Verimleri (m3/ha)
Mısır-Koçan Karışımı
Mısır Silajı
Yemlik Çavdar Silajı
Çim (taze)
Şeker Pancarı Yaprakları (silajlık)
Şeker Pancarı Kökleri (silajlık)*
Şeker Pancarı Yaprağı (taze)
Şeker Pancarı Kökleri (taze)
0
1000
2000
3000
metan verimleri (m3/ha)
4000
5000
BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANILABİLECEK ATIKLAR
Biyogaz prosesinin atığı olan organik gübrenin normal gübreye
göre avantajları:
 Gübrenin bitkilere zarar veren yakıcı etkinliği daha azdır
 Organik azot amonyuma dönüştürülür ve bitkiler tarafından daha
kolay kullanılır
 Uçucu ve ağır kokulu maddeler indirgenir (örneğin yağ asitleri)
 Akıcı özellik artar
Biyogaz Doğal Gaza Alternatif Bir Gaz Yakıt
Olarak:
 Doğrudan yakma-Isınma ve ısıtma
 Motor yakıtı olarak
 Türbin yakıtı olarak -Elektrik eldesi
 Yakıt pili yakıtı olarak
 Doğalgaz içine katkı olarak
 Kimyasalların üretiminde
KULLANILABİLİR
DÜNYADA BİYOGAZ
18. Yüzyıl: Organik maddelerden oksijensiz ortamda metan üretimi
1895, İngiltere: İlk biyogaz üretimi
Hindistan: Çeşitli büyüklüklerde 1 milyondan fazla biyogaz üretim
tesisi
Çin: 5 milyondan fazla küçük biyogaz üretim tesisi
Almanya: 4078 biyogaz tesisi (2009)
1.6 GW’lık kurulu güçten 12 milyar kWh elektrik üretimi
İsveç: Otomobillerin %60’ı biyogaz ile çalışmakta
Otobüslerde, kamyonlarda, kargo araçlarında, trenlerde
TÜRKİYE’DE BİYOGAZ
1980: Anaerobik biyoteknolojinin Türkiye’deki ilk endüstriyel
uygulamaları
Günümüzde yaklaşık 48 adet endüstriyel tesis
Uygulamanın en çok olduğu alanlar:
Atık su bertarafı
Gıda endüstrisi
Çöp sızıntı suyu arıtması
Kimya
Selüloz
Kağıt
EPDK’dan biyogazdan elektrik üretimi için üretim lisansı alan
tesis sayısı: 11 (2010)
Bu tesislerin biyogaz üretim kapasitesi: 18,956 MWe
TÜRKİYE’DE BİYOGAZ
Vizyon 2023’e göre;
2009: Organik atıkların bertaraf edilmesi amacıyla evler için 20 m3
metan/ton organik madde kapasiteli anaerobik çürütme
reaktörlerinin tasarlanması
2012: Gazı ısı enerjisine dönüştüren reaktörlerin tasarlanması
2014: Elde edilen gazı elektrik enerjisine dönüştüren reaktörlerin
tasarlanması
2016: Gazın temizlenerek hidrojen gazı elde edilmesi
2018: Biyokütleden de elde edilebilen hidrojen teknolojisinin
taşıtlarda uygulanması
TÜRKİYE BİYOGAZ ÜRETİM POTANSİYELİ
Hayvan Cinsi
Hayvan Sayısı
(Adet)
Yaş Gübre Miktarı Biyogaz Miktarı
(ton/yıl)
(m3/yıl)
Sığır
11.036.753
100.710.371
3.424.152.618
Koyun-Keçi
31.761.651
27.823.206
1.391.160.314
Tavuk-Hindi
271.405.699
18.821.985
2.188.055.782
Toplam
314.204.103
147.355.562
7.003.368.714
Yalnız hayvansal atıklardan üretilebilecek biyogaz hacmi:7 milyar m3
( 8750 Gwh elektrik enerji üretimi)
Biyoyakıtlar…
 Biyoyakıtların avantajları:
 İklim değişikliği üzerinde olumlu etkiler ve sera gazı salımlarının
azalması gibi olumlu çevresel etkiler
 Ulusal kaynakların kullanımını arttırarak enerji arz ve talep
güvenliğinde artış
 Tarımsal ve kırsal bölgelerde istihdam ve kazançta artış
 Katı atıkların azalması (biyokütle, hayvansal yağlar, v.b.) ve atık
yönetimine destek sağlanması
 Yerinde enerji üretiminin mümkün olması
 Başta AB ve ABD olmak üzere Brezilya, Hindistan, Çin, Kanada,
Kolombiya, Malzeya, Filipinler ve daha pek çok ülkede biyoyakıtlarla ilgili
teşvik mekanizmaları ve harmanlama zorunlulukları
 Birinci kuşak biyoyakıtların teknolojik gelişimini tamamlamak üzere ve
ikinci kuşak biyoyakıtlar için yoğun olarak Ar-Ge çalışmaları yapılmakta
 Dünya’daki gelişmelere paralel olarak Türkiye’de biyoyakıt stratejileri
 Enerji tarımı