Orman atıklarının yakma prosesi ile enerji üretiminde kullanılabilirliğinin analizi ve bir örnek uygulama


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: ORÇUNSEL DEMİRCAN

Danışman: HÜSEYİN TOPAL

Özet:

Günümüzde küresel ısınma çevre sorunlarının başında gelmektedir. Gelişen teknoloji, çoğalan nüfus ile birlikte artan enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla fosil yakıtların aşırı kullanımı sonucu atmosferdeki konsantrasyonu artan sera gazlarının azaltımı konusunda çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu amaçla enerji kaynağı olarak yenilenebilir enerji türlerinin kullanımına önem verilmektedir. Mevcut yakma teknolojilerine uyumlu olması ve sürekli olarak enerji üretimine uygunluğu biokütle kaynaklarının uygulamadaki önemini artırmaktadır. Yeniden oluşum döngüsü on yıl içerisinde tamamlanan fotosentez ile oluşan bitkisel hidrokarbonlar ve hayvansal metabolik hidrokarbonlardan oluşan enerji kaynakları yenilenebilir enerji kaynakları olarak adlandırılır. Bitkisel ve hayvansal, fosilleşmemiş artıklardan ya da kalıntılardan oluşan bu enerji kaynaklarına genel olarak biokütle denilmektedir. Bu çalışmada biokütle kaynağı olarak orman ve orman endüstrisi atıklarının yakıt olarak kullanılması teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Günümüzde literatürde küçük ve orta kapasiteli biokütleden ısı ve enerji üreten tesislerin ülkemizde veriminin düşük ve emisyon özelliklerinin yüksek olduğu rapor edilmektedir. Oysa gelişmiş ülkelerde biokütle uygulamalarında fosil yakıtlara benzer kullanım ve sonuçlar alındığı pek çok yayında görülmektedir. Bu çalışma ile evsel ısıtma, sıcak su üretimi ve endüstriyel buhar üretiminde kullanılan yeni ve teknolojik yakma sistemlerinin ısıl performans ve emisyon karakterleri deneysel olarak belirlenmeye çalışılmıştır. Deneysel çalışmaların bir bölümü Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Isıl Güç laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada bir adet buhar kazanında briketlenmiş bioyakıt yakılması ve iki adet evsel ısıtmada kullanılan biopelet sobası ve çips kazanı kullanılmıştır. Endüstriyel uygulamada, yakma sisteminde yerinde yakma analizleri yapılmış olup bu analiz sonuçları ve sistem özellikleri sunulmuştur. Evsel ısıtmada kullanılan biopelet sobasına ait sonuçlar da tezin içeriğinde verilmiştir. Sonuç olarak tek başına biokütle yakılan küçük ve orta kapasiteli yakma sistemlerinde katı fosil yakıtlara kıyasla kabul edilebilir bir ısıl performans ve emisyon özellikleri elde edilmiştir.