Kocaeli

1
Kocaeli Üniversitesi
ATIK YAGLARIN BIYODIZELDE KULLANIMI ve MOTOR
PERFORMANSINA ETKILERI
Doç. Dr. Mustafa ÇANAKÇI
13 Temmuz 2006 Kocaeli Sanayi Odasi
2
Kocaeli Üniversitesi
SUNUM ALT BASLIKLARI

• Biyodizel nedir?
• Transesterifikasyon
• Atik bitkisel yaglar
• Soguk akis özellikleri
• Motor performansi ve emisyonlar
• Sonuç

3
Kocaeli Üniversitesi

• ALTERNATIF YAKITLAR
• metanol,
• etanol,
• sikistirilmis dogal gaz (CNG),
• sivilastirilmis dogal gaz (LNG),
• sivilastirilmis petrol gazi (LPG),
• bitkisel yaglar.

• BITKISEL YAGLAR
• Motor Problemleri
• enjektörlerde tikanma,
• kurum birikintisi,
• segmanlarda sikisma.

• BIYODIZEL
• Bitkisel, hayvansal veya atik kizartma
  yaglarindan kimyasal bir reaksiyon
  (transesterifikasyon) sonucu üretilen alternatif
  bir yakittir.

4
Kocaeli Üniversitesi
BITKISEL YAGLARIN TRANSESTERIFIKASYONU

• Sabit setan sayisi ve isil deger,
• Daha düsük viskozite ve atomizasyon
• Daha iyi yanma ve egzoz emisyonlari.

5
Kocaeli Üniversitesi
BIYODIZEL ÜRETIMI

• Trigliserid Alkol Ester
  Gliserin
• Trigliserid Bitkisel Yag
• Alkol Metanol, Etanol, Bütanol,
• Katalizör Asit ve Baz Katalizörler
• Ester Biyodizel
• Gliserin Yan Ürün

(Katalizör)
(Hammadde)
(Biyodizel)
Farkli fiziksel ve kimyasal özellikler, farkli
yakit özellikleri demektir!
6
Kocaeli Üniversitesi
ALKOLLER
Alkol tipi Metanol 2-Propanol 1-Bütanol Etanol
Formül CH4O C3H8O C4H10O C2H6O
Kaynama Derecesi(0C) 65 108 118 78
Erime Noktasi(0C) -98 -88 -89 -117
Parlama Noktasi(0C) 12 35 27 17
Yogunluk (g/ml) (20 0Cde) 0,791 0,787 0,811 0,791
7
Kocaeli Üniversitesi
Akma Noktasi
Biyodizel () Soya ME Kanola ME Domuz Yagi ME Atik Içyagi ME Düsük SYA Atik Yag ME Yüksek SYA Atik Yag ME
0 -27 -27 -27 -27 -27 -27
1 -24 -24 -24 -24 -24 -24
5 -21 -21 -18 -15 -18 -18
10 -18 -21 -15 -12 -18 -18
35 -15 -18 0 -3 -6 -6
50 -9 -15 3 3 0 -3
100 -1 -4 11 8 12 8
8
Kocaeli Üniversitesi
Biyodizelin Temel Özellikleri

• Toksik etkisi olmayan,
• Yenilenebilir,
• Yüksek setan sayisi,

• Aromatik içermeyen,
• 10-11 kadar O2 içeren
• Sülfürsüz

Fakat Maliyet Yüksek, Düsük Maliyetli hammadde
arayisi?
9
Kocaeli Üniversitesi
Alternatif Hammadde

• Restaurant Atik Yaglari

• Atik Hayvansal Yaglar

Biyodizel Üretimi için uygun hammadde



Fakat Farkli Yakit Özelliklerine sahip Biyodizel
mi?
(Doymusluk yaklasik 40 ve SYA 10-25) Olumsuz
Soguk Akis Özellikleri
10
Kocaeli Üniversitesi
KATALIZÖRLER

• Baz katalizörler (NaOH, KOH, NaOCH3, vs.)
• Asit katalizörler (H2SO4, vs.)
• SYA Metanol Su Sabun (SYAgt1)
• SYA Metanol Ester Su
  (SYAgt1)

KOH
H2SO4
AMAÇ SYA lt 1
11
Kocaeli Üniversitesi
ÖRNEK BIR ÇALISMA YAKLASIK 15 SYA IÇEREN ATIK
YAGLARDAN BIYODIZEL ÜRETIMI
1. Ön Islem (Pretreatment) Reaksiyonu

• 1. Adim
• Metanol/SYA Molar Orani 201
• Sülfürik Asit 5
• Reaksiyon Sicakligi 60oC
• Reaksiyon Süresi 1 saat
• 2. Adim
• Metanol/SYA Molar Orani 401
• Sülfürik Asit 5
• Reaksiyon Sicakligi 60oC
• Reaksiyon Süresi 1 saat

2. Ana (Transesterifikasyon) Reaksiyon

• Metanol/Yag Molar Orani 61
• KOH 0.5
• Reaksiyon Sicakligi Oda Sicakligi
• Reaksiyon Süresi 8 saat

12
Kocaeli Üniversitesi
ÖRNEK BIR ÇALISMA YAKLASIK 15 SYA IÇEREN ATIK
YAGLARDAN BIYODIZEL ÜRETIMI
13
Kocaeli Üniversitesi
Atik Yag Metil Esteri (AYME), Soya Metil Esteri
ve No. 2 Dizel Yakitinin Fiziksel ve Kimyasal
Özellikleri
14
Kocaeli Üniversitesi
Motor Testlerinde Kullanilan Yakitlar
gt Referans yakit olarak düsük oranda kükürt
içeren No. 2 dizel yakiti, gt Biyodizel olarak
Atik Yag Metil Esteri ve Soya Yagi Metil Esteri
gt B20 Karisim (20 Biyodizel-80 No. 2 dizel
yakiti)
Motor Test Sartlari
gt Motor devri 1400 d/d, gt Tam yük sartlarinda,
gt Kararli hal, gt Her test 3 defa tekrarlanmis
ve ortalama degerler alinmistir.
15
Kocaeli Üniversitesi
Test Motorunun Teknik Özellikleri
Deney Düzeneginin Sematik Görünümü
16
Kocaeli Üniversitesi
ÖYT, Termik Verim Degerleri ve Degisim Yüzdeleri
CO Emisyonlarinin Karsilastirilmasi
17
Kocaeli Üniversitesi
CO2 Emisyonlarinin Karsilastirilmasi
HC Emisyonlarinin Karsilastirilmasi
18
Kocaeli Üniversitesi
Duman Koyulugunun Karsilastirilmasi
NOx Emisyonlarinin Karsilastirilmasi
19
Kocaeli Üniversitesi
Emisyonlarin No. 2 Dizel Yakita Kiyasla Degisim
Yüzdeleri
20
Kocaeli Üniversitesi
SONUÇ VE ÖNERILER

• Tarim toplumu olan ülkemizde biyodizel oldukça
  önemli bir alternatif yakit olabilir.
• Maliyeti düsürmek için atik yaglara agirlik
  verilmeli ve atik yag potansiyelimiz
  belirlenmelidir.
• Biyodizel üretiminde yakit standardi dikkate
  alinmali ve denetlenmelidir.
• Biyodizelin soguk akis özellikleri
  iyilestirilmelidir.
• Biyodizelin özgül yakit tüketimi No. 2 dizel
  yakitina göre artis göstermistir.
• Motor termik verimleri birbirine çok yakin
  sonuçlar vermistir.
• Test edilen biyodizellerin ürettigi emisyonlar,
  No. 2 dizel yakiti ile kiyaslandiginda, NOx
  hariç, bütün emisyonlarda özellikle HC ve Is
  miktarinda önemli ölçüde azalma görülmüstür.
• B100 yakitinin seçilmesi durumunda motor tasarimi
  açisindan NOx miktarini azaltan çalismalar
  yapilmalidir.

21
Kocaeli Üniversitesi
TESEKKÜRLER
?