Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Merve ÇETİNKAYA
Danışman: Nurdan Saraçoğlu
Özet:
Biyoetanol, tüm dünyada kullanılan yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Biyoetanol hem tek başına hem de benzinle çeşitli oranlarda karıştırılarak kullanılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynağı olarak lignoselülozik biyokütlenin kullanılması, etanol üretiminde büyük bir önem taşımaktadır. Lignoselülozik maddeler selüloz, hemiselüloz ve ligninden oluşmaktadır. Etanol fermentasyonu öncesi bu kompleks yapıların basit şeker bileşiklerine, enzimatik hidroliz yoluyla parçalanması gerekmektedir. Hidroliz öncesi, lignin uzaklaştırmaya yönelik ön işlemden geçen biyokütle, kolay biyolojik enzimatik olarak daha kolay parçalanmakta ve enzimlerin hammaddeye erişebilirliği artmaktadır. Seçilen ön hazırlık işlemlerinin çevre dostu, ucuz, etkili ve basit olması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada lignoselülozik biyokütle olarak bir endüstri atığıolan ve bolca bulunan ayçiçeği kabuğu kullanılmıştır. Lignoselülozik biyokütleden lignin uzaklaştırılmasına yönelik, son yıllarda büyük ilgi çeken ve çevre dostu olan Derin Ötektik Solventler (DES) ile ön işlem araştırılmış ve ön işlem sonrası biyokütlenin enzimatik hidrolizi incelenmiştir. Derin Ötektik Solvent olarak hidrojen bağı alıcısı (HBA) olarak kolin klörür (ChCl) ve hidrojen bağı donörü (HBD) olarak laktik asit,okzalik asit, gliserol ve üre 1:1 ve 1:2 mol oranlarında karıştırılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan bu DES çözücüleri ile 1:10 katı/sıvı oranında öğütülen ayçiçeği kabukları, 90oC sıcaklıkta 6 saat ön işlem görmüştür. Daha sonra biyokütle seçilen kolin klorür/Üre (1:1) DES ile 70- 110 oC aralığında değişen farklı sıcaklıklarda 2-6 saat arasında muamele edilmiştir. Ön işlemlerden sonra biyokütleye ADF, ADL ve NDF analizleri yapılmıştır. Biyokütlelerde ön işlem sonrası en düşük lignin içeriği 90oC’de yapılan deneylerde ölçülmüştür. Ön işlem görmüş ve görmemiş biyokütlenin karakterizasyonun tayini amacı ile XRD, SEM ve FT-IR analizleri yapılmıştır. Ön işlem sonuçları ile karakterizasyon analiz sonuçları birbirini destekler nitelikte olduğu gözlenmiştir. Ayçiçeği kabuklarının enzimatik hidrolizi NREL/TP-5100-63351 protokolüne uygun olarak Cellic CTec2 (selüloz enzim karışımı) ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen indirgen şeker miktarının biyokütledeki selüloz , hemiselüloz ve lignin içeriğine bağlı olduğu görülmüştür. En yüksek enzimatik hidroliz dönüşümü, 90oC’de 4 saat kolin klorür/üre(1:1) ile ön işlem görmüş biyokütle örneklerinden %99,9 olarak belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler : Lignoselülozik biyokütle, derin ötektik solvent, enzimatik hidroliz