|
ARAŞTIRMA
Öğr.
Gör. Dr. Yahya Ulusoy
Uludağ Üni. Teknik Bilimler MYO
Prof.
Dr. Kamil Alibaş
Uludağ Üni. Zir. Fak. Tarım Mak. Blm.
Bitkisel Yağlardan
Biyodisel Üretimi
- Biyodisel, bitkisel ve hayvansal yağların
metil alkol (veya etil alkol) ile katalizör eşliğinde üretilen
ve disel yakıtına alternatif bir yakıttır. Disel yakıtı ile çalışan
bütün motorlarda yakıt olarak kullanılabilir. Ham bitkisel yağlar,
lokanta ve yemek fabrikaları atık yağları, bozulmuş acılaşmış
yağlar, mezbaha atıkları olan hayvansal yağlar aynı şekilde ve
yöntemle esterleştirilip biyodisele dönüştürülebilir.
- Bitkisel Yağların Yakıt Olarak Kullanım Yöntemleri
Bitkisel yağların yakıt olarak kullanılabilmelerini sağlamak amacı
ile iki yönde çalışmalara ağırlık verilmiştir. Yakıt özelliklerinin
iyileştirilmesi konusundaki çalışmaların ağırlığını, bitkisel
yağların viskozitelerinin azaltılması oluşturmaktadır. Bitkisel
yağların viskozitelerinin azaltılmasında, ısıl ve kimyasal olmak
üzere iki yöntem uygulanmaktadır. Genel olarak üzerinde çalışılan
yöntem kimyasal yöntemdir. Kimyasal yöntem iki farklı şekilde
yapılabilmektedir. Bunlar;
Birinci Yöntem :Bu yönteme seyretme yöntemi adı verilmektedir.
Bitkisel yağların belirli oranlarda disel yakıtına karıştırılması
olarak tanımlanır. Yapılan araştırmada motorin içerisindeki bitkisel
yağ oranının %25'e kadar olması durumunda, motor performans değerlerinde
önemli bir değişikliğin olmadığı belirlenmiştir. Bazı ülkelerde
B20 adı ile satışı yapılan motor yakıtının bileşimi de, motorin
içerisine %20 oranında bitkisel yağ katılarak elde edilmektedir.
Bu şekilde elde edilen yakıtın disel yakıtına göre maliyetinin
daha düşük olduğu ve performans değerlerinin disel yakıtına yakın
olduğu belirtilmektedir.
İkinci Yöntem: Bitkisel yağların disel yakıt alternatifi
olarak uygunlaştırılmasında izlenen en önemli kimyasal yöntem
transesterifikasyon veya diğer adıyla alkoliz reaksiyonudur. Transesterifikasyon,
bitkisel yağın küçük molekül ağırlıklı bir alkolle katalizörlüğünde
gliserin ve yağ asidi esteri oluşturmak üzere reaksiyona girmesidir.
Bitkisel yağlarda transesterifikasyon uygulanması Şekil1'de verilmiştir.
Şekil 1. Bitkisel Yağın Transesterifikasyonu
2. Biyodisel Üretimi
Yapılan araştırmada, biyodisel üretiminin deneysel olarak gerçekleştirilebilmesi
için, bir biyodisel üretim prototipi oluşturulmuştur. Elde edilen
biyodisel yakıtı kimyasal ve ekonomik açıdan analiz edilmiştir.
Yakıt aynı zamanda motor üzerinde kullanılarak performans testlerine
tabi tutulmuş ve literatüre uygun sonuçlar elde edilmiştir. Kurulan
biyodisel üretim prototipi Şekil 2'de verilmiştir.
Şekil 2. Biyodisel Üretim Prototipi
Biyodisel üretimi için katalizör, alkol ve ham yağ kullanılmıştır.
İlk aşamada işleme tabii tutulan yağın asitlik derecesi tespit
edilerek katalizör miktarı bulunmuştur. Bu işlemden sonra işleme
girecek materyaller hazırlanmıştır.
Bunlar;
-Katalizör miktarı (birim litre için yaklaşık yağın % 1-1.6'sı
kadar ),
-Yağ miktarı (%100 oranında ham yağ -birim litre),
-Alkol oranı, (Metil alkol kullanımında, yağın %20'si, Etil alkolda
ise %30).
Belirlenen bu karışım oranlarına bağlı kalarak, ilkönce katalizör
ve alkol birbirleriyle karıştırmakta daha sonra bu karışım ham
yağ ile karıştırılarak yaklaşık 8 saat bekletmektedir. Bu beklemede
deponun üst kısmında biyodisel, alt kısmında da gliserin ayrışmış
duruma gelir. Bu ürünler ayrı kaplara aktarılarak biyodisel ve
gliserin elde edilmektedir. Bu şekilde elde edilen biyodisel,
yakıt olarak kullanılmıştır.
3. Maliyet Analizi
Yurdumuzda biyodisel üretiminin maliyet açısından incelenmesi
kullanılan verilere göre değişiklik gösterebilir. Buradaki ön
maliyet incelemesindeki amaç, çiftçinin ürettiği yağ bitkisi tohumunu
doğrudan satması yerine, bunu biyodisele dönüştürerek kendi araçlarında
disel yakıtı yerine kullanması durumunda elde edilebileceği gelir
hakkında bilgi vermektir. Yurt dışında biyodiselin çiftçi birlikleri
aracılığı ile üretilmesi ve çiftçinin kendi araçlarında kullanması
durumunda, petrol kökenli yakıtlar üzerine uygulanan vergilerden
muaf tutulduğu belirtilmektedir. Ülkemizde de biyodisel ile ilgili
yasal düzenlemenin henüz yapılmamış olması nedeniyle, bugün için
biyodiseli çiftçi kendi traktör ve araçlarında kullanmak üzere
üretmesi durumunda, biyodisel üzerinde petrol ürünlerine uygulanan
vergi yükü bulunmamaktadır. Yine yurt dışında kendi biyodiselini
üreten tarım işletmelerinin büyük bir kısmında, küçük kapasiteli
yağ presi de bulunmaktadır. Bu nedenle ön maliyet incelemesinde
maliyet unsurları arasında yer alan vergi yükleri ve taşıma giderleri
dikkate alınmamıştır. Ön maliyet incelemesi, ülkemizde üretimi
günden güne yaygınlaşmakta olan kanola ve soya bitkileri için
yapılmıştır.
3.1. Kanoladan Biyodisel Üretiminin Maliyet Analizi
- 1 dekardan üretilen kanola miktarı literatür bilgisine göre
ortalama 300 kg'dır. Kanola tohumu satış fiyatı olan 450 000 TL/kg
değeri dikkate alındığında, 1 dekardan elde edilen kanola geliri;
135 000 000 TL/da olacaktır. (Burada, 2003 yılı için verilen 90
000 TL/kg tutarındaki destekleme fiyatı dikkate alınmamıştır)
- 1 kg kanoladan ortalama 450 gram biyodisel üretilebilmektedir.
Bunun geri kalan 550 gramı küspe olarak değerlendirilmektedir.
Bu değerler dikkate alındığında,1 dekardan 135 kg (153,4 L) biyodisel
ve 165 kg küspe elde edilmektedir.
Çiftçi üretmiş olduğu kanola tohumunu doğrudan satma yerine, biyodiesele
dönüştürmeye karar verirse, yağ fabrikalarına, tohumundan yağ
çıkarma masrafı ödeyecektir. Bunun bedeli ortalama ürün fiyatının
%10'u kadar tutmaktadır. Bugün için rakamsal değerler olarak,
yağın elde edilmesi için kanola tohumunun preslenme ücretinin
45 000 TL/kg ve yağın biyodiesele dönüştürme ücretinin de ortalama
115 000 TL/L olduğu söylenebilir. Diesel yakıtının birim fiyatını
1 350 000 TL/L, kanola küspesinin birim fiyatını da 257 000TL/kg
alarak, bir dekardan elde edilecek olan biyodisel ücreti 207 090
000 TL/da, Bir dekardan elde edilecek küspe ücreti ise 42 405
000 TL/da olacaktır. Bu gelirlerden bir dekardan elde edilen üründen,
yağ fabrikasına yağı çıkarmak için ödenecek olan 13 500 000 TL
ve bir dekardan üretilebilecek olan yağın biyodiesele dönüşümü
için yapılacak olan 15 525 000 TL tutarındaki masraflar çıkarıldığında,
kanola üretiminden bu yolla elde edilebilecek toplam net gelir
220 460 000 TL/da olacaktır. Ön maliyet incelemesinden de görüldüğü
gibi kanola tohumunun doğrudan satışına göre, kanolanın biyodisel
olarak değerlendirilmesi durumunda çiftçi 1 dekardan 85 460 000
TL daha fazla gelir elde edebilecektir.
3.2. Soyadan Biyodisel Üretiminin Maliyet Analizi
- 1 dekardan üretilen soya miktarının literatür bilgisine göre,
kanola ile aynı değer olan 300 kg olduğu kabul edilirse, soya
tohumu satış fiyatı olan 400 000 TL/kg değeri dikkate alındığında,
tohumun doğrudan satışı ile 1 dekardan elde edilen soya geliri;
120 000 000 TL/da olacaktır.
- 1 kg soyadan ortalama (%25 yağ oranından) 250 gram biyodisel
üretilebilmektedir. Bunun geri kalan 750 gramı küspe olarak değerlendirilmektedir.
Bu değerler dikkate alındığında,1 dekardan 75 kg (85,22 L) biyodisel
ve 225 kg küspe elde edilmektedir. Çiftçi üretmiş olduğu soya
tohumunu doğrudan satma yerine, biyodisele dönüştürmek isterse,
yukarıda kanola için verilen masraf değerleri burada da aynen
geçerli olacaktır. Ancak kanoladan farklı olarak, soya küspesinin
birim fiyatı daha yüksektir. Soya küspesinin ortalama fiyatı 500
000TL/kg değeri göz önüne alındığında, soya için 1 dekardan elde
edilecek olan biyodisel ücreti 114 750 000 TL/da, bir dekardan
elde edilecek küspe ücreti ise 112 500 000 TL olacaktır. Bu bürüt
gelirden, yağ çıkarma masrafı olanı 13 500 000 TL ve biyodiesele
dönüştürme masrafı olan 9 775 000 TL tutarlarındaki masraf değerleri
çıkarılırsa, soya üretiminden biyodiesel üretme yoluyla edilebilecek
toplam net gelir 203 930 000 TL/da olacaktır. Ön maliyet incelemesinden
de görüldüğü gibi soya tohumunun doğrudan satışına göre, soyanın
biyodiesel olarak değerlendirilmesi durumunda çiftçi 1 dekardan
83 930 000 TL daha fazla gelir elde edebilecektir.
Ayrıca bu gelirlere, her iki bitki içinde, burada değerlendirmeye
alınmayan, biyodisel üretiminde ortaya çıkan sabun ve kimya sanayinin
önemli bir ham maddesi olan gliserinin, satışından elde edilecek
gelirde ilave olacaktır. Literatür verilerine göre biyodisel üretim
maliyeti ile gliserin satış fiyatı birbirini karşılayabilmektedir.Bu
sonuç göz önünde tutulursa çiftçinin karı hesaplanan değerden
daha fazla olacaktır. (Ön maliyet analizinin yapıldığı yıl 2003
ve analizin yapıldığı sıradaki dolar kuru da 1 430 000 TL/$ dır.)
4. Sonuç
Ülkemizde petrol kaynaklarının yetersiz olması diğer yandan yaşanılan
enerji krizleri, alternatif enerji kaynaklarını gündeme getirmektedir.
GAP projesi ile her yıl 150.000 hektar alanın sulu tarıma açılarak,
toplam 1.7 milyon hektar alanın sulanması planlanmaktadır. Bu
büyük projenin sadece yağlı tohum üretiminde % 73 gibi oldukça
büyük bir artışa neden olacağı tahmin edilmektedir.
Özellikle soya yağı ve pamuk yağının maliyetinin diğer yağlara
göre düşük olması nedeniyle bu bitkiler ülkemizde yeniden yetiştirilmeye
başlanmıştır. Bu bitkilerden elde edilen yağların henüz yeterince
benimsenmemesi çiftçimizi zor durumda bırakmakta ve bu bitkilerin
üretiminden vazgeçirtebilmektedir. Bu konuda üretilecek politikalar
çerçevesinde Avrupa Birliğinde uygulanmakta olan sübvanse mekanizması
işletilirse, çiftçilerin yağ bitkileri üretimine teşviki sağlanacaktır.
Biyodisel kullanımı Türkiye açısından değerlendirilirse şu sonuçlar
ön plana çıkmaktadır.
-Türkiye'de disel yakıtına alternatif bir yakıt üretilecektir.
-Üretilen yakıt çevre dostu olarak, Türkiye'nin kanayan yarası
olan çevre kirliliğine çözüm olacaktır.
-Türkiye'nin petrole olan ihtiyacı bakımından dışa bağımlılıktan
kurtulmasına yardımcı ve enerji açığına çözüm olacaktır.
-Türkiye tarımsal potansiyelini daha doğru ve faal olarak kullanabilecek
ve yeni iş olanakları açılacaktır.
Biyodiselin ülkemizde kullanılır hale getirilmesinin gerek tarım
gerekse otomotiv sektörünün ekonomik olarak güçlenmesi sonucunu
doğuracağı göz önüne alınarak, bu konuda bilinçli politikalar
oluşturulması ve uygulamaya sokulması gereklidir.
5. Kaynaklar
1.http://www.biyomotorin-biodiesel.com/biomoto.html.
2.KAUFMAN K.R., M. ZIEJEWSKI, 1984, Sunflower methyl Esters for
Direct Injected Disel Engines. Transactions of the ASAE., USA
p. 1626-1633.
3.PETERSON C.L., 1986. Vegetable Oil as a Disel Fuel: Status and
Research Priorities. Transactions of the ASAE. USA, p.1413-1422.
4.ULUSOY Y., K. ALİBAŞ, 1999. Using Various Vegetable Oil as Alternative
Fuel in Disel Engine. 7th International Congress on Agricultural
Mechanization and Energy 26-27 May, Adana, 99-ee-069, p. 297-301.
5.ULUSOY Y. 2000. Kullanılmış Ayçiçek Yağı Metil Esterinin Alternatif
Yakıt Olarak Kullanımı. III. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu.15-17
Kasım 2000 İstanbul. ISBN 975-8547-00-3
6.ULUSOY Y., K.ALİBAŞ, 2002, Disel Motorlarda Biyodisel Kullanımının
Teknik ve
Ekonomik Olarak İncelenmesi. U.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi Sayı
16. s 37-50. BURSA
7.<http://www.istanbulticaretborsasi.org.tr/fpdb/Aylik/ACesit.asp?ackod=0501>
|
|
