Anasayfa » Sektörler » Çevre ve Enerji Teknolojileri » Lignoselülozdan Biyoetanol Üretimi

Lignoselülozdan Biyoetanol Üretimi

Bilindiği gibi dünya ekonomisi büyük ölçüde doğalgaz ve petrol gibi fosil yakıtlara bağlı ve son yıllarda  bu yakıtların artan tüketimleri sonucunda ortaya çıkan çevre kirliliği ve sera etkisi bilimsel çevrelerin en çok endişelendiği konuların başında yer almaktadır. Bunun sonucunda, fosil yakıtlara en büyük alternatif olan yenilenebilir enerji kaynakları da önem kazanmaya başlamıştır. Son yıllarda bilim insanları tarafından üzerinde yoğun olarak çalışmalar yapılan biyokütle, hem yakıt üretiminde hem de endüstride ham madde olarak kullanılmaya başlandı.

Kimya endüstrisinde biyokütlenin hammadde olarak kullanıldığı en yaygın proseslerden biri de Biyoetanol üretimidir. Amerika’da sadece mısır bitkisinden, yıllık  13 milyar galon etanol üretilmektedir. Brezilya ve Çin gibi diğer ülkelerde mısırın yanında; nişasta, yulaf, arpa, tahıl ürünleri, şeker kamışı ve tarımsal atıklardan da önemli miktarda etanol üretimi yapılmaktadır.

Etanol üretimi genel olarak iki ana hammaddeden yapılmaktadır:

  1. Nişasta
  2. Lignoselülozik Biyokütle

lignoselülozdan-biyoetanol-üretimi-1

Nişastadan etanol üretimi daha eski ve oturmuş bir proses olsa da, aynı zamanda yiyecek hammaddesi olması nedeniyle etanol üretimine ayrılan payın azalmasıyla, lignoselülozik biyokütleden etanol üretimi son yıllarda önem kazanmaya başladı. Fakat yapısındaki beta-1,4 bağları nedeniyle, lignoselülozdan fermente edilebilecek seviyede şeker elde edilmesi daha zor. Prosesin zor olması nedeniyle de harcanan enerji fazla olmakta.  Fakat harcanan enerji ve kimyasal miktarını azaltmak amacıyla, proseste kullanılan enzimler üzerinde araştırmalara yoğunlaşan bilim insanları, maliyetin  de azalmasını hedefleyerek başarılı sonuçlar elde etmeye devam ediyorlar.

Lignoselülozdan etanol üretimi temel olarak 3 basamaktan oluşmaktadır;

  1. Proseste kullanılacak enzimlerin thermo-kimyasal ön hazırlık ile geliştirilerek selüloza ulaştırılması
  2. Selüloz ve yarı-selüloz kullanarak enzimsel sakarifikasyon
  3. Açığa çıkan şekerin özel organizmalar kullanılarak fermantasyonla etanole çevrilmesi

g                                               (Lignoselülozun mikroskobik görüntüsü)

Şimdilik daha çok Ar-Ge aşamasında olan ve geliştirilen enzim teknolojileriyle birlikte günden güne kullanımı artan lignoselülozik biyokütleden etanol üretiminin, 2016 yılı sonuna kadar yıllık 442 milyar galonu bulacağı bilim insanları tarafından öngörülmektedir.  Hatta bu rakama mısır bitkisinden elde edilecek yıllık 491 milyar galon etanol de eklendiğinde, tarımsal bitkiler ve biyokütleden elde edilen toplam etanol miktarı,  endüstri dünyasının ihtiyaç duyduğu miktarın çok daha üstünde olacaktır.

Kaynaklar

  • Gray, K.,Zhao L.,Emptage M., ‘Bioethanol’ , 2006.
  • Sarkar N.,Ghosh K., ‘Bioethanol production from agricultural wastes: An overview’,2011.
  • Kim S.,Dale B., ‘Global potential bioethanol production from wasted crops and crop residues’,2003.
  • Görsel Kaynaklar Erişim Tarihi; 24.04.2016: www.arundodonax.comhttp://vanhsieh71442.wix.comhttp://www.redorbit.com

 

 

Send this to friend