ENERJİ BİTKİLERİ

ÖNSÖZ

Globalleşen dünyada artan nufüsla beraber pek çok sıkıntı da doğmaktadır. Bunlardan gıda, barınma gibi sorunların yanında artık enerji en ön sıralarda yerini almaktadır.

Teknolojinin gelişmesi ve sanayinin artmasıyla artan enerji sorunu insanoğlunu farklı arayışlara yönlendirmiştir.

Bizler de yani “Gelişen TÜRKİYE’nin idealist kadroları ve azimli, bilinçli ziraat mühendisleri, özellikle Avrupa’da kullanımı yaygınlaşan biyoyakıtlar(biyodizel) üzerinde genel hatlarıyla durmaya çalışacağız.

Dünyanın konjüktürel yapısını çözmek ve ülkemizi refah seviyesinin ardına çıkarmak amacıyla hedeflerimiz ve projelerimizi sunmakta, geliştirmekte ve çalışmalarımızı artırmaktayız.(Hedefimiz 2023 J)

Son bir sözle sonlandırmak istiyorum.

VATANINI EN ÇOK SEVEN, GÖREVİNİ  EN İYİ YAPANDIR.

Sevgi ve Saygılarımla,

K.Utkucan DURMUŞ

1.ENERJİ BİTKİSİ NEDİR?

Enerji bitkisi kısaca enerji ormanları, ve ağaç endüstrisi atıklarından elde edilen bio-dizel, atenol gibi çeşitli yakıtlar, tarım kesimindeki bitkisel ve hayvansal atıklar, kentsel atıklar, tarıma dayalı endüstri atıkları modern biyokütle enerjisinin kaynağı olarak tanımlanır.

2.ENERJİ BİTKİLERİNİN ÖZELLİKLERİ NEDİR?

·                     Mevsimsel kuraklığa dayanıklıdırlar.

·                     Düşük karbondioksit derişimine, daha düşük oranda suya gereksinim duyarlar.

·                     Bilinen hastalık ve zararlıları bulunmamakla birlikte stres ortamlarına dayanımları oldukça iyidir. Tarım dışı arazilerde rahatlıkla yetiştirilebilirler.

·                     C4 bitkileri yüksek biyokütle özellikleriyle, enerji üretimi için ana hammaddedir.

·                     Başlangıçta 4 karbon atomu içeren organik molekülleri bağlarlar.

·                     Işık şiddetini kullanma yetenekleri yüksektir.

·                     Bazı bitkiler, havadaki karbondioksit derişimi belli bir oranın altına düştüğünde solunum yapamazlar. Fakat C4 bitkilerinin en önemli özelliklerinden biri atmosferdeki her karbondioksit molekülünü soğurabilmesidir. 

3.BİYOYAKIT NEDİR?

Biyoyakıtlar kısa süre önce yaşamış organizmalar ya da onların metabolikçıktılarından elde edilir. Petrol, kömür gibi doğal yakıtlar ya da nükleeryakıtlardan farklı olarak, yenilenebilir enerji kaynağıdırlar.

Biyoyakıtların bir diğer tanımı ise, "içeriklerinin hacim olarak en az %80'ni son on yıl içerisinde toplanmış canlı organizmalardan elde edilmiş her türlü yakıt"tır.

                               

Biyokütleler de, petrol ve kömür gibi, güneş enerjisinin depolanmış halidirler. Bitkiler güneş enerjisini fotosentez aracılığıyla tutarlar.

Biyoyakıtların içerisindeki karbon, bitkilerin havadaki karbondioksitiparçalaması sonucu elde edildiği için, biyoyakıtların yakılması, dünya atmosferinde net karbondioksit artışına neden olmaz. Bu nedenle, pek çok insan, atmosferdeki karbondioksit miktarının artışına engel olabilmek için, fosil yakıtlaryerine biyoyakıtların kullanılması gerektiği görüşünü savunmaktadırlar.

4.BİYOYAKITLARIN SINIFLANDIRILMASI

Motor biyoyakıtları otomotiv endüstrisi için büyük önem taşımaktadır. Motor biyoyakıtları iki sınıfa ayrılmaktadır:

 • Birinci Nesil Biyoyakıtlar                                                   • İkinci Nesil Biyoyakıtlar

                                                      

 İçten yanmalı motorlarda mevcut tasarımlarında değişiklik gerekmeksizin AB uygulamalarında 2005-2010 döneminde uygulamada olacak Birinci Nesil Biyoyakıtlar biyodizel, biyoetanol olarak belirlenmiştir. Biyoyakıt endüstriyel üretiminin gelişiminin ardından, 2010 sonrasında, esnek yakıtlı taşıtlarda kullanılabilecek, İkinci Nesil Biyoyakıtlar uygulamada olacaktır. İkinci nesil biyoyakıtlar: bitkisel yağlar ile biyokütleden termokimyasal ve biyokimyasal dönüşüm teknolojileri ile elde edilen; biyometanol, biyoetanol, biyobutanol, biyodimetileter, biyometan, biyohidrojen ve 8 biyokütleden sıvı yakıt teknolojisi ürünleri (BTL Ürünleri:Fischer-Tropsch Motorini ve Fischer-Tropsch Benzini) olup, bu ürünler giderek artan oranlarda, zorunlu kullanımları ile akaryakıt sektöründe yer bulacaklardır. AB Yeşil Kitap Yönergesi kapsamında 2020 yılında kara taşımacılığında %20 oranında alternatif motor yakıtlarının kullanımı hedefi strateji olarak verilmektedir. 2003/30/EC nolu ve 8 Mayıs 2003 tarihli “Taşıtlarda Kullanılacak Biyoyakıtlar ve Diğer Yenilenebilir Yakıtlar” adlı AB yönergesinde ise, alternatif motor yakıtlarının 31 Aralık 2005’ten itibaren en az %2 oranında, 31 Aralık 2010 tarihinden sonra ise, en az %5.75 oranında pazarda bulunması gerekliliği belirtilmektedir. Ülkeler ulusal planlamalarındaki hedeflerini de dikkate alarak uygulamalarını birinci nesil biyoyakıtlar için sürdürmektedirler. Biyoetanol şekerli ve nişastalı bitkilerin fermentasyonu veya selülozik kaynakların asidik hidrolizi ile üretilmektedir. Şeker pancarı, şeker kamışı, buğday, mısır, patates, sap-saman-kabuk gibi odunsu atık veya artıklar ile odun biyoetanol üretiminde kullanılabilir. Şeker üretimi yan ürünü melas da önemli bir alkol hammaddesidir. Biyoetanol yakıt teknolojisinde: alternatif motor yakıtı,yakıt hücresi yakıtı ve biyodizel üretimi girdisi olarak değerlendirilmektedir. Biyoetanol alternatif motor yakıtı olarak:benzin katkı maddesi,motorin katkı maddesi,benzinle harmanlanabilir bileşen, motorinle harmanlanabilir bileşen ve doğrudan motor yakıtı seçenekleri ile kullanılabilir.Günümüzde yaygın kullanımda olan yakıt alkolü kökenli alternatif yakıtlar:

• Gasohol :% 10 alkol+ % 90 benzin karışımı

• E25 :% 25 alkol+ % 75 benzin karışımı

 • E85 :% 85 alkol+ % 15 benzin karışımı

• Diesohol (E-Dizel,Oksi-Motorin)

En fazla % 15 oranında alkol içeren motorin’dir. Yakıt alkolü konusunda ASTM D 4806-Denatüre Alkol Özellikleri ve ASTM D 5798 Yakıt Alkolü Özellikleri adlı Amerikan standartları mevcuttur. Avrupa Birliği’nde “Center for European Normalization (CEN) TC Ethanol Task Force” standart hazırlama çalışmalarını halen sürdürmektedir. ABD, Avustralya, Fransa, İsveç, Brezilya, Hindistan, Tayland başarılı yakıt alkolü uygulamalarının olduğu ülkelere örnek verilebilir. 9 Biyodizel yağlardan üretilen, monoalkil esterlerinin karışımı olan alternatif Diesel motoru yakıtıdır. Biyodizel üretiminde; bitkisel yağlar (ayçiçek, soya,kolza, aspir, pamuk, palm), hayvansal yağlar(don yağları, balık yağları, kanatlı yağları), geri kazanım yağları (soapstock, hurda yağı), şehirsel ve endüstriyel atık kökenli geri kazanım yağları, kullanılmış yemeklik yağlar hammaddedir. Biyodizel üretiminde Esterleşme Teknolojisi kullanılmaktadır. Kimya endüstrisi 1853 yılından beri ester üretimini bilmektedir. Önemli olan motor biyoyakıtı standart kalitesine uygun ürün eldesini gerçekleştirmektir. Biyodizel önemli bir yağ kimyasalıdır. Kimya endüstrisinin pek çok alanında olduğu gibi, biyodizel üretimi için küçük veya büyük kapasiteli tesisler, uygun teknoloji seçimi, yerli veya yabancı projelendirme ile kolaylıkla işletmeye alınabilir. Biyodizel; motorin, jet yakıtı, gaz yağı, fuel oil içindeki hacim yüzdesi miktarına (X) göre; BX şeklindeki adlandırılma ile yakıt pazarında bulunmaktadır. Biyodizel alternatif motorin olarak:

• Motorin katkı maddesi (B1, B2, B5)

 • Motorin ile harmanlanarak (B20, B50, B80, vb)

• Doğrudan motor biyoyakıtı (B100) şeklinde kara ve deniz taşıtlarında, iş makinalarında, türbinlerde, jeneratörlerde ve ısıtma sistemlerinde kullanılabilir. Standart özelliklere sahip biyodizel bir taşıtta ancak, taşıt kullanım kılavuzundaki yakıt yönergelerine ve garanti kapsamlarına uyularak kullanılabilir.

Biyodizel için ASTM D 6751 Amerikan ile EN 14213 ve EN 14214 Avrupa Birliği standartları yürürlüktedir. Ülkemizde de EN standardına göre hazırlanan TS standartları (TS EN 14214 ve TS EN 14213) yürürlüktedir. 2005 yılı dünya biyoetanol üretimi 41.8 Milyar Litre/ Yıl olup, lider ülkeler ABD ve Breziya’dır. 2005 yılı dünya biyodizel üretimi 4.6 Milyon Ton iken, AB biyodizel üretim kapasitesi 2005’te 4.228, 2006’da 6.069 Milyon Ton’a büyümüştür. AB 2005 yılında motorine %2 oranında biyodizel katılması hedefini gerçekleştirememiş ve motorin pazarında biyodizel %1.5 oranında yer bulmuştur. Lider üretici Almanya’dır. Türkiye motor biyoyakıtları için yasal zeminini hazırlanmıştır. Ülkemizde biyoetanol yakıt harmanlama bileşeni, biyodizel ise hem yakıt harmanlama bileşeni hem bir akaryakıt tanımı almıştır. Bir başka deyişle biyodizel (otobiyodizel ve yakıtbiyodizel), 10 benzin ve motorin yanı sıra, üçüncü akaryakıt sektörü öğesidir.Yerli kaynaklardan üretilen biyoetanolün benzine % 2 oranında katılmasında motor biyoyakıtı ÖTV’den muaf tutulmuştur.Benzer uygulama otobiyodizel için de beklenmektedir.Halen otobiyodizel için 65 Ykr/Litre, yakıtbiyodizel için 6.5 Ykr/Litre ÖTV uygulamadadır. Biyodizel piyasası için son yasal düzenleme “Petrol Kanunu İle Bazı Kanunlarda Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun Tasarısı” içinde yer almaktadır. Bu tasarı ile, tarım için enerji kullanımında, biyodizel için ÖTV ve KDV muafiyeti getirilmesi, enerji tarımımızın da önünü açacak ve tarımda maliyet düşüşüne neden olacaktır. Ayrıca hükümetin yerli-ithal yağ girdisi kullanımına göre, biyodizel ÖTV’si farklılığı konusunda duyurusunu yapması ve yerli kaynaklardan üretilecek biyodizel için ÖTV muafiyeti getirmesi beklenmektedir. Türkiye’nin ilk ticari motor biyoyakıtı uygulaması 2005 yılında başlamıştır.Yerli kaynaklardan üretilen biyoetanol (Tarkim ürünü; Kapasite:30 Milyon Litre/Yıl) kurşunsuz benzine % 2 oranında katılarak piyasaya (POAŞ Ürünü BioBenzin) sunulmuştur. Pankobirlik (Kapasite:84 Milyon Litre/Yıl), 2006 sonunda üretime geçeçek olan, ülkemizin ikinci yakıt alkolü fabrikasını kurmaktadır. TAPDK (Tütün, Tütün Mamülleri ve Alkollü İçkiler Piyasası Düzenleme Kurumu) verilerine göre, tesis kurma izni aşamasındaki olası yakıt alkolü kapasitesi 102 Milyon Litre/Yıl’dır. Türkiye’de küçük ve orta kapasiteli fabrikalarda biyodizel üretimi yapılmakta ve büyük kapasiteli tesis kurulum çalışmaları da sürdürülmektedir.EPDK (Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu) verilerine göre: biyodizel üretim lisansı başvurusu yapan firma sayısı 205, toplam kapasite 2 Milyon Ton/Yıl, uygun başvuru sayısı 27 şeklindedir; lisans verme işlemleri halen sürmektedir. Türkiye’de başarılı motor biyoyakıtı uygulaması için gerekli olan, eşdeğer başarıdaki enerji tarımıdır. Şeker pancarı tarımının yakıt alkolü üretimi, biyodizel üreticilerinin de, yağlı tohum bitkileri tarımının arttırılması yönünden desteklenmesi önemli olacaktır. PANKOBİRLİK rakamlarına göre, ülkemizde biyoetanol üretimine yönelik şeker pancarı ekilebilecek alan 4.5 Milyon Dekar (2-2.5 Milyon Ton Alkol) olup, bu güç iyi bir planlama ile ihracat gücüne dönüşebilir. Biyoetanol üretiminde, üretim fazlası buğday, nişasta ve selülozik atıkların da kullanımı gereklidir. 11 2006-2007 sezonu dünya bitkisel yağ üretimi 119.88 Milyon Ton olup, son verilere göre, yılda 3-4 Milyon Ton fazla yağ gıda, 4-5 Milyon Ton fazla yağ biyodizel için gerekmektedir.Yağ üretimi artışı ise 4-6 Milyon Ton şeklindedir. Açık ortadadır ve bu açık giderek artacaktır. Bir başka deyişle, biyodizel üretimi hem ekonomik, hem de etik açıdan değerlendirilmektedir. Biyodizel üretimi için, bol ve ucuz bulunur hammaddelere (ikincil hammaddeler) ilgi giderek artmakta hatta, özel uygulamalar için özel tanımlı biyodizel standartlarından da söz edilmektedir. Ülkemizin bitkisel yağ dengesinde ciddi bir açık ve ekonomiyi zorlama söz konusudur. 2004-2005 döneminde, bitkisel yağ üretimimizin ancak %30’a yakın kısmı yurtiçi üretim ile karşılanabilmiştir(www.bysd.org.tr). Biyodizel üretimi için, kanola, soya ve aspir başta olmak üzere yağlı tohum bitkileri enerji tarımı yapılması ve atık bitkisel yağların değerlendirilmesi gerekmektedir. Türkiye’de toplam arazinin sadece %33.1’i işlenmektedir. İşlenmeyen arazi içinde tarıma uygun % 3’lük bir alan mevcuttur. Bu alanın enerji tarımında, özellikle C4 bitkileri (şeker kamışı, tatlı darı, mısır gibi) ve yağlı tohum bitkileri tarımında kullanılması tarım kesimine yön verecek, istihdam yaratacak ve ulusal gelir artacaktır. Biyodizel ve biyoetanol üretiminin yan ürün olarak, ülkemiz için önemli oranda yem potansiyeli oluşturacağı da unutulmamalıdır. GAP, Yeşilırmak Havza Projesi gibi projeler kapsamında biyokütle enerji teknolojisi plan ve uygulamaları mutlaka yer almalıdır.Enerji tarımı için, tarım birlik ve kooperatiflerine öncü rol almaları için gerekli teşvik ve destekler verilmelidir.

5.BİYOYAKITLARIN ÖZELLİKLERİ, AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

                       

•Fosil kökenli yakıtların neden olduğu çevresel tahribatın azaltılması,

•Egzoz emisyonlarının sağlık açısından risklerinin en aza indirilmesi,

•Enerjide dışa bağımlılığın azaltılması,

•Tarımsal kalkınmanın gerçekleştirilmesi,

 •Son yıllarda dünyada yaşanan petrol fiyatlarındaki aşırı dalgalanmalar (2005 yılında varil başına petrol fiyatları 54 ABD doları iken ;2008 yılı başlarında 113 ABD dolarını aşmış durumdadır.) ve oluşan ekonomik krizlere çözüm bulmak,

 •Küresel ısınmayı ve etkisini azaltmak,

 •Ozon tabakasında meydana gelen (28 milyon km 2 ) zararın genişlemesini önlemek,

 •Savaş ve zorunlu hallerde stratejik yakıt olma özelliği ,

•Tarım ürünlerinin sanayiye entegrasyonunu sağlayarak ülkelerin tarımsal kalkınmasını çarpan etkisiyle,hızlandırması ,

 •Motorlar üzerinde sağladığı avantajlar; setan sayısının petrol dizeline göre yüksek oluşu, yağlayıcılık özelliği nedeniyle motorlara yanma ve kullanım açısından sağladığı faydalar,

•Taşıma ve depolanması itibarıyla dünya standartlarında “Tehlikeli Madde” kapsamında yer almaması,

•Güvenli yakıt kabul edilmesi nedeniyle, Bilim adamları petrole alternatif yeni kaynaklara yönelmiştir.Bu konuda da yenilenebilir enerji tarımı ön plana çıkmış ve Enerji arzının güvenliği ve sürekliliği ve küresel ısınma ile tanıştığımız çevresel sebepler göz önüne alındığında ülkeler varlıklarını ve bağımsızlıklarını koruyabilmek için yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarına (biyoyakıtlara=ENERJİ BİTKİLERİNE) yönelmişler,

6.BİYOYAKIT ÜRETİMİNDE KULLANILAN BİTKİLER NELERDİR?(ASPİR ÜRETİM AŞAMALARI, DÜNYADAKİ TÜRKİYE’DEKİ YERİ)

Biyoyakıt elde etmek üzere yaygın olarak yetiştirilen tarım ürünleri şunlardır.

Tatlı Sorgum

                        

Sorgum, bitki olarak, Gramine Familyasına ait Monokotiledon sınıfındandır. 113 türü vardır ve 40000”den fazla genotip temsil etmektedir. Tatlı sorgum özel ismi ise Sorgum Vulgare var. Saccaratum Moench olup, dünya da çok yaygın olarak yetiştirilmekte olan yıllık tipik bir C4 bitkisidir. Türkiye”nin iklim koşullarına da uygun olan tatlısorgum geniş çapta yetiştirilmesi ile benzine alternatif olarak düşünülen ve özellikle Brezilya da çok kullanılan etil alkol ve veya türevleri üretiminin yanısıra, bitkinin doğrudan yakılması ile enerji elde etmek olanaklıdır. 

Tatlı Sorgum, sahip olduğu yüksek fotosentez verimi her iklim koşullarında kolaylıkla yetiştirilebilmesi, fazla sulama ve gübreye gereksinim göstermemesi nedeni ile yeğlenmektedir. Örneğin, yağış gereksinimi 300-850mm olan mısır bitkisine karşılık tatlısorgum 150-300mm yağış yeterli olmaktadır. Gübreleme gereksinimine de diğer benzer türlerle karşılaştırıldığında oldukça düşüktür. Yine bir C4 bitkisi olan mısıra göre sıcaklık ve kuraklığa daha dayanıklıdır. Mısıra göre %50 daha az pestisit ve gübrelemeye gereksinim duyar. Farklı iklimlerde adaptasyon yeteneği yüksek olup, düşük nitelikli topraklarda da yetişebilmektedir. Tatlı sorgum un orta ve güney Avrupa nın değişik bölgelerinde 70 çeşidi üzerindeki denemelerden elde edilen sonuçlara göre, yıllık ortalama verim hektar başına 900 ton fazla taze maddedir.

Soya

                   

Soya (Glycine max), baklagiller (Fabaceae) familyasından 1 - 1,5 m boyunda, kısmen sarılıcı, dallanmış, bir yıllık, Çin ve Japonya'da geniş ölçüde ziraati yapılan bir bitki. Dünya'nın başka yerlerine de dağılıp değer kazanması 20. yüzyıl'da gerçekleşmiştir. Tohumlarından sıvı yağ ve margarin hâlinde kullanılan yemeklik bir yağ çıkarılır.

Soya, dünyayı besleyen 5-6 bitkisel üründen birisidir. Proteince zengin olup oldukça besleyicidir. Dünya’da en fazla üretilen ve tüketilen yağ soya yağı, yem sanayisinde en fazla kullanılan hammadde ise soya küspesidir. Sütü, peyniri, sosu, dondurması, eti vb. pek çok ürün üretilmektedir. Toprağa azot kazandırarak kendisinden sonra ekilecek bitkilerin verimini arttırır.

Soya bitkisi, ayrıca biyoyakıt üretiminde de yoğun olarak kullanılır.

 
Şeker Kamışları

Şeker kamışı (Saccharum officinarum), buğdaygiller (Poaceae) familyasındanşeker elde edilen bir bitkidir. Sıcak bölgelerde yetişir. Şeker üretim maliyetipancara göre daha düşüktür. Dünya şeker üretiminin yüzde 70'i şekerkamışından sağlanır. En büyük üretim yüzde 15 olarak Küba'nın dır. Kübalılar şeker kamışını kahveye batırırlar. Küba'nın milli içkisi rom şekerkamışından üretilir. Küba'da en çok şeker kamışı üretilen yer Pınar del Rio'dur. Küba'ya İspanyollar tarafından taşınmıştır. İspanyollar Şeker Kamışını Büyük İskender ile tanımışlardır. Hindistan'dan Avrupa'ya yayılmıştır. Şeker kamışından çıkartılan etanol, Brezilya'da arabalara yakıt olarak kullanılmaktadır.

Kolza(Kanola)

Bitkisel yağ kaynağı olarak Kanola ülkemize II. Dünya savaşı sırasında Bulgaristan ve Romanya'dan Gelen göçmenlerle kolza adı ile ülkemize girmiş ve Trakya'da ekim alanı bulmuştur. Ülkemizde rapiska, rapitsa, kolza isimleriyle de bilinen kanola kışlık ve yazlık olmak üzere iki fizyolojik döneme sahip bir yağ bitkisidir. Kanola tanesinde bulunan%38-50 yağ,%16-24 protein,zengin oleik ve linoleik asit miktarı ve yağının kaynama noktasının yüksek olması (238 0C) nedenleriyle önemli bir yağ bitkisidir.

       Kanola (Brassica napus), kolzanın ıslahı sonucu elde edilmiş, canlılara zararlı olarak erüsik asit ve glukosinolat içeren bir bitki türü. Yağı, bitkisinin aksine, zararlı olmadığından insanlar ve çiftlik hayvanları için gıda maddesi olarak kullanılmaktadır. Kanola yağının, tıpkı soya fasulyesi yağında olduğu gibi, gıda dışı kullanım alanları da vardır. Spot piyasalardaki fiyatının durumuna göre mum, ruj, sanayi yağları, gazete mürekkebi, bioyakıt gibi ürünlerin üretiminde yenilenemez petrol bazlı yağların yerini alabilmektedir.

       Bu çeşit ilk önce Kanada'da geliştirilmesinden dolayı ona İngilizce "Canada" ve "Ola" ("Kanada" ve "yağ") sözcüklerinden türeme, "kanola" adı verilmiştir.

       Kanola (Brassica napus Kanola Oleifera sp.), kışlık ve yazlık olmak üzere iki fizyolojik döneme sahip bir yağ bitkisidir. Kanola tanesinde bulunan %38-50 yağ ve %16-24 protein ile önemli bir yağ bitkisidir.

      Bitkisel yağ kaynağı olarak yağlı tohumlu bitkiler olan ayçiçeği, soya, pamuk ve yer fıstığı arasında üretim açısından üçüncü sırayı almaktadır. Dünyada yıllık üretimi 22 milyon ton civarındadır. En çok üreten ülkelerden Çin 4,5, Hindistan4,4, Kanada 2,8, Polonya 0,5, Fransa 0,47, Pakistan 0,4, Almanya 0,4,İngiltere 0,3 milyon ha ekim alanına sahiptir.

       Türkiye'ye ise Balkanlardan gelen göçmenler ile kolza adı ile 1960'lı yıllarında getirilmiş ve Trakya'da ekim alanı bulmuştur. Rapiska, rapitsa, kolza isimleriyle de bilinir. Ancak kolza ürününün yağında insan sağlığına zararlı erüsik asit, küspesinde de hayvan sağlığına zararlı glukosinolat bulunması nedeniyle 1979 yılında ekimi yasaklanmıştır.

       Kanola tarımı yapılan araziler. Çiçeklenmiş kanola bitkileri,Bavenhausen, Almanya

       Eskiden kolza olarak isimlendirilen çeşitlerdeki %45-50 oranındaki erüsik asit içeriği, ıslah çalışmaları ile %0 düzeyine düşürülmesi kolzanın bitkisel yağ ihtiyacı için yeniden üretime alınmasını sağlamıştır. Türkiye'de bitkisel yağ açığınıkapatmak amacıyla kanola tarımının yaygınlaşması için çalışmalar sürmektedir.

       Almanya gibi başta gelen AB ülkelerinde Kanola ekimi yaygın olup, yağından biyolojik dizel üretilip dizel araçlarında kullanılabilmektedir. Yeni model dizel araçlarda sorunsuz kullanılabilirken, daha eski modellerde yağın agresif olması sebebi nedeniyle hortum ve contalarında değişiklikler yapılarak modifize edilebiliyor. Gıda sanayiinde nötr özelliği sebebinden dolayı kızartma veya konserve yağ olarak kullanılmaktadır.

Aspir

Yalancı safran, Amerikan safranı ve boyacı safranı gibi isimlerle de bilinen, tek yıllık, geniş yapraklı, sarı, kırmızı, turuncu, beyaz ve krem renklerinde çiçeklere sahip, dikenli ve dikensiz tipleri olan, kurağa dayanıklı ve ortalama yağ oranı % 30-50 arasında değişebilen bir yağ bitkisi olan aspir bitkisinin, Güney Asya orijinli olduğu, ilk olarak Asya kıtasının güneyinde, Ortadoğu bölgesinde ve Akdeniz ülkelerinde ekildiği bilinmekte ve tüm dünyaya buradan yayılmış olabileceği kabul edilmektedir. Hatta, milattan önce ekildiği bilinen ve yaklaşık 3500 yıl önce Mısırda ekilmesi nedeniyle, bu bitkinin buradan yayıldığı da kabul edilmektedir.

Günümüzde Dünya üzerinde yayılmış toplam 25 yabani türü bulunmaktadır ve bu yabani türlerin bir kaçı (örneğin,Carthamus lanatus ve C. dentatus) ülkemizin değişik bölgelerinde doğal ortamlarda rahatlıkla görülebilir.

Neredeyse, tarih öncesi zamanlardan beri, Çin, Japonya, Hindistan, Mısır ve İran'da tarımının yapıldığı bildirilmektedir. Orta Çağ döneminde İtalya, Fransa ve İspanya’da tarımı yapılmış, Amerika kıtasının keşfinden hemen sonra da, İspanyollar tarafından önce Meksika’ya, daha sonraları oradan da Venezuella ve Kolombiya’ya götürülmüştür. A.B.D’ ye girişi ise, 1925 yılında Akdeniz ülkelerinden olmuştur.

Adı geçen bu ülkelerde, önceleri tıbbi amaçlarla ve çiçeğindeki boya maddesinin gıda ve kumaş boyacılığında kullanılması amacıyla yetiştirilmiş, daha sonraları ise, tohumundaki yağı için yetiştirilmeye başlanmıştır.

***Aspir bitkisinin Anadolu' ya gelişi, Orta Asya'dan göç eden Türkler sayesinde olmuştur. Bulgaristan’ dan gelen göçmenlerle bazı dikenli tipler Marmara bölgesine (Balıkesir yöresine) 1940-1945 yıllarında getirilerek tarımı yapılmıştır. Ülkemize girişi bu kadar eski olmasına rağmen, maalesef bu güne kadar gerekli önem verilmediğinden Türk tarımındaki yerini alamamıştır. Ülkemizde, bazı yörelerde dikenli ayçiçeği, zerdeçal ve haspir olarak da bilinmektedir.

Jatropha

Jatropha ağaç ile çalı arası yeşil yapraklı 2-3 mt.boylanabilen normal ömru 50 yıla varan ve yaşadığı müddetçe meyve veren bodur bir ağaçtır.Meyvesinin içinde bulunan 2cm.boyundaki çekirdeğinde %35-%40 oranında yağ bulundurur.Yağı sofralık olarak kullanılmaz,zehirlidir,yağı hiç bir proses gerektirmeden bioyakıt olarak kullanılabilir olması günümüzde Jatropha’ya ŞAHANE BİTKİ sıfatını kazandırmıştır. 

1.Tuzlu veya taşlı topraklar da dahil olmak üzre her türlü toprakta yetişebilmektedir.Kuraklığa dayanıklı olup çöl şartlarına dahi tolere edebilir.

2.Tropikal ılıman iklimleri sever Ülkemizde kıyı Ege ve Kıyı Akdeniz yörelerimiz Jatropha tarımı için elverişlidir. Uzun süreli olmayan hafif dona dayaniklıdır.Yağış rejimi 200-2000mm./yıl olan bölgelerde yetişir.

3.Fide,daldırma(çelikten üretim)ve doğrudan tohumlama suretiyle üretilir.İzmir Torbalı’da konu edilen her 3 çeşit ekim şeklide denenmiş ve başarılı olduğu görülmüştür.

4.Bitkide verimi arttırmak için 2 yıl üst üste 2 kere budama tavsiye edilir.Birinci budama ekimden 7-8 ay sonra bitki 120 cm boya eriştiği zaman yapılır ikinci budama birinci budamadan 12 ay sonra dal adedinin artmasını sağlamak amacıyla yapılır.Her budamada dalların 2/3 ü budanır.Budanan dallar çelik haline getirilir ve gübreli toprağa 20-30 cm.gömülerek 45 gün köklenmesi sağlanır ve daha sonra yerlerine ekilir.

5.Jatropha ekiminden 1 yıl sonra çiçeklenir ve meyve verir ancak birinci yıl budama yapılacağından ilerki yıllarda iyi verim almak isteyen üretici bundan vazgeçer.Jatropha 4 yaşına girdiğinde olgunluğa erişir ve verimi doruğa ulaşıp bunu 45 yıl tekrarlar.

6.Meyveler çiçek evresinden sonra yeşil erik büyüklüğüne erişir ve pempeleşerek olgunluğa ulaşır.Hasat bu dönemde elle yapılır hasatı yapılan meyvelerden çekirdekler ayrılır ve güneşte kurutulur.

7.Jatropha tarlaya 2X2mt.mesafe ile dekara 250 adet isabet edecek şekilde dikilmelidir,tohumdan direkt ekimlerde tarla pulluk ile sürülür ve bitki çukurları hayvan gübresi ile zenginleştirilir ekim derinliği 2-3cm.dir.Genellikle her çukura 3-4 adet tohum bırakılır. Normal olarak toprak ısısının 15-16 C dereceyi bulduğu zamanlarda bitki çimlenmeyi 7-8 gün içinde yapar.Ekim tavlı toprağa yapılmalır ve 20 gün sonra eğer yağmur yağmamış ise sulanır.

8.Jatropha naylon fide torbalarında yine aynı şekilde her torbaya 3-4 adet tohum isabet edecek şekilde ekilir sera koşullarında saklanır ve 40-45 gün içinde fide kıvamına gelir toprak ısısı 15 C dereceyi bulduğunda tarladaki yerlerine alınır.Daldırmada ise çeliklerin köklenmesi beklenmelidir.

9.Orman Bakanlığımız Jatropha üretimini teşvik amacıyla girişimcilere 49 yıllığına parasız ormanalanıtahsisetmektedir.

10.Jatropha meyvesini ve çekirdeğini hayvanlar ve kuşlar yemez acımsı bir tadı vardır ve zehirlidir.

11.Jatropha’nın yağı alındıktan sonra kalan küspesi azot açısından çok zengindir dolayısıyla bulunmazbirgübredir.

12.Genelde ağaç başına verim 2kg.çekirdektir.Dekar başına verim 400-700kg.olarak hesaplanabilir.

13.Jatropha yağı hiçbir prosese ihtiyaç olmaksızınyakıt olarak kullanılır,kokusu vedumanının olamayışı onu çevreci yakıtların başına koyar.

7.C3 ve C4 BİTKİLERİ  NEDİR ,  ARALARINDAKİ FARKLAR NELERDİR?

C4 Enerji Bitkileri

C4 bitkileri veya C4 karbon tutulumu mekanizması bitkilerin fotosentezleri sırasında karbondioksiti tutan ve şeker oluşturan biyokimyasal mekanizmalardan biridir. Orta seviyeli bileşikleri 4 karbon atomu içerir, bu yüzden C4 bitkileri olarak isimlendirilirler. C4 bitkilerine bazı dikotiller ve Graminae familyası üyeleri ve çoğu monokotil bitkilerden örnekler verilebilir.  ATP formundaki enerji girişine C4 bitkileri, C3 bitkilerinden daha çok ihtiyaç duyar.  C4 sistemi daha fazla ışık ve ısı kullanır. Ancak elverişli koşullarda fotosentez etkinliği C3 bitkilerine göre daha fazladır vedaha verimli su, azot kullanımı sağlarlar.

Enerji tarımında ülkemizde henüz çok tanınmayan dünya da ise yavaş yavaş yaygınlaşmaya başlayan C4 enerji bitkileri arasında en çok yetiştiriciliği yapılan Fil Çimeni (Miscanthus), Tatlı Sorgum (Sweet sorghum), Dallı Darı (Switchgrass) 'dır. C3 Bitkileri Yeryüzündeki bitkilerin büyük kısmını kapsayan içinde pirinç, patates, buğday, arpa, çavdar, yulaf, elma, ayva, fasülye, domates gibi bitkileri kapsayan gruptur. C3 bitkilerinin genel özellikleri: Fotosentezin karanlık reaksiyonlarda, ilk oluşturdukları kararlı ürün; 3 karbonlu PGA' dır. (fosfogliserik asit)  Fotosentezin karanlık reaksiyonlarında CO2' yi ilk yakalayan molekül riboloz difosfat' tır. Fotosentezin karanlık reaksiyonlarını mezofil hücrelerinde gerçekleştirirler. Yüksek ışık şiddeti, yüksek sıcaklık, düşük CO2 ve yüksek O2 konsantrasyonlarında çok kolay ışık solunumu gerçekleştiğinden; fotosentez hızları C4 bitkilerinden daha yavaştır.

8.BİYODİZEL NEDİR VE ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

 Biyodizel: “Bitkisel yağların yeni yada kullanılmışlarından ve hayvansal yağlardan kimyasal yöntemler yardımıyla üretilen biyoyakıtlar kapsamında olan, çevre dostu ve yenilenebilir nitelikli sıvı halde bir yakıttır.” Uygulamada, biyomotorin, yeşil enerji, yeşil dizel, süper dizel, dizel-bi ya da halk deyimiyle “yağ mazotu” isimleriyle de anılmaktadır. TBMM tarafından 4.12.2003 tarihinde 5015 kanun no ile çıkartılan Petrol Piyasası Kanununda ve Resmi Gazetenin 10 Eylül 2004 tarih ve 25579 sayılı nüshasında yayınlanan “Petrol Piyasasında Uygulanacak Teknik Kriterler Hakkında” yönetmelikte ve TS EN 14214 ve TS EN 14213 standartlarında “ BİYODİZEL” ifadesi yer almıştır.

                                   

BİYODİZELİN ÜSTÜNLÜKLERİ

-Biyodizel; Petrodizele göre giderek kabul görmektedir.Bunun başlıca sebepleri:

Yenilenebilir karakterlidir, yerel imkanlarla üretilebilir,

Biyolojik olarak ayrışabilir ve zehirli değildir. Yapılan testlere göre kolzadan elde edilmiş biyodizelin 21 günde %99.6sının ayrıştığı görülmüştür,

Emisyonlarında karbonmonoksit, partikül madde, yanmamış hidrokarbon daha azdır ve aromatik bileşikler ile kükürt hemen hemen hiç yoktur,

Petrodizelle mukayese edildiğinde karbondioksit atmosferde birikimine ve bunun sonucunda da sera etkisine neden olmaz. Çünkü biyodizelin yanması sonucu oluşan karbondioksit biyodizelin elde edildiği bitkiler tarafından kullanılır,

Parlama noktası petrodizele göre daha yüksektir. Bu özellik biyodizeli taşıma ve kullanımda güvenli yapar,

Biyodizel belli karışım oranlarına kadar motorda kullanımında herhangi bir değişikliğe ihtiyaç göstermez ve motor yağlanmasını iyileştirir,

Oksijen içeriği fazla olduğu için, yanma verimi daha yüksektir.

BİYODİZELİN SAKINCALARI

-Bu üstünlüklerine rağmen biyodizelin sakıncalı yönleri de vardır. Bunlar:

Isıl değeri petrodizele göre birazcık düşüktür. Bu durum motordaki yanma sonucunda bir miktar güç düşmesine yol açar,

Soğuk hava şartlarından petrodizele göre daha çabuk etkilenir.Bu durum biyodizelin soğuk iklim bölgelerinde kullanımını sınırlandırıcı bir faktördür. Bunu aşabilmek için B20 kullanım formu tercih edilmektedir.(Yeni geliştirilen proseslerle biyodizel -20C*ye kadar sorunsuz kullanılabilmektedir.),

Azot oksit emisyonları petrodizele göre birazcık yüksektir.Ancak bu sorun yanma sıcaklığını azaltarak (yanmanın 1-3C* geciktirilmesi ile sağlanabilir veya katalitik konvertör kullanılarak aşılabilir.(Zhang 2002),

Yakıt tüketimi hacim esasında %11, ağırlık esasında ise %5-6 daha fazla olmaktadır,

Saf (B100) kullanım durumunda ise motor malzemelerinde özellikle yakıt donanımındaki hortum, bağlantı elemanı ve contaların uygun malzeme ile değiştirilmesi gerekir.

9.BİYODİZEL ÜRETİM AŞAMALARI NELERDİR?

      Biyodizel üretiminin çeşitli metodları olmakla birlikte günümüzde en yaygın olarak kullanılan yöntem transesterifikasyon yöntemidir. Transesterifikasyon; yağ asitlerinin (bitkisel yağlar, evsel atık yağlar, hayvansal yağlar) bazik bir katalizör eşliğinde alkol (metanol,etanol vb.) ile esterleşme reaksiyonudur.

1. Alkol ve katalizörün karıştırılması

       Katalizör tipik olarak sodyum hidroksit (kostik soda) veya potasyum hidroksittir. Katalizör standart bir karıştırıcı ve mikser kullanılarak alkol içerisinde çözülür.

    2. Reaksiyon

   ›  Alkol/katalizör karışımı kapalı reaksiyon kabı içerisine doldurulur ve bitkisel veya hayvansalyağ ilave edilir. Daha sonra alkol kaybını önlemek amacıyla sistem tamamen atmosfere kapatılır.Reaksiyon karışımı, reaksiyonu hızlandırmak amacıyla belli bir sıcaklıkta tutulur ve reaksiyongerçekleşir. Önerilen reaksiyon süresi 1 ile 8 saat arasında değişmektedir ve bazı sistemlerreaksiyonun oda sıcaklığında olmasını gerektirir. Hayvansal veya bitkisel yağların kendiesterlerine tamamen dönüştürülmesinden emin olunmasını sağlamak için normal olarak fazla alkolkullanılır.

›         Beslemedeki hayvansal veya bitkisel yağların içerisindeki su ve serbest yağ asitlerinin miktarının izlenmesi konusunda dikkatli olunmalıdır. Serbest yağ asiti veya su seviyesinin yüksek olması sabun oluşumu ve gliserin yan ürününün alt akım olarak ayrılması problemlerine neden olabilir.

      3. Ayırma

     › Reaksiyon tamamlandıktan sonra iki ana ürün gliserin ve biyodizeldir. Her biri reaksiyondakullanılan miktardan arta kalan önemli miktarda metanol içerir. Gerek görülürse bazen reaksiyonkarışımı bu basamakta nötralize edilir. Gliserin fazının yoğunluğu, biyodizel fazınınkinden çokdaha fazla olduğundan bu iki faz gravite ile ayırılabilir ve gliserin fazı çöktürme kabının dibindenkolayca çekilebilir. Bazı durumlarda bu iki malzemeyi daha hızlı ayırmak amacıyla santrifüjkullanılır.

      4. Alkolün uzaklaştırılması

        ›Gliserin ve biyomotorin fazları ayrıldıktan sonra her bir fazdaki fazla alkol bir flaş buharlaştırmaveya distilasyon prosesi ile uzaklaştırılır ve reaksiyon karışımı nötralize edilir. Gliserin ve esterfazları ayırılır. Her iki durumda da alkol distilasyon kolonu kullanılarak geri kazanılır ve tekrarkullanılır. Geri kazanılan alkol içerisinde su bulunmamalıdır.

      

     5. Gliserin nötralizasyonu

       ›Gliserin yan ürünü, kullanılmamış katalizör ve bir asit ile nötralize edilmiş sabunlar içerir ve hamgliserin olarak depolanmak üzere depolama tankına gönderilir. Bazı durumlarda bu fazın gerikazanılması sırasında oluşan tuz, gübre olarak kullanılmak üzere geri kazanılır. Pek çok durumdatuz gliserin içerisinde bırakılır. Su ve alkol, ham gliserin olarak satışa hazır olan % 80-88 saflıktagliserin elde etmek amacıyla uzaklaştırılır. Daha sofistike işlemlerde gliserin ™ veya daha yükseksaflığa kadar distillenir ve kozmetik ve ilaç sektörüne satılır.

       6. Metil ester yıkama işlemi

       ›Gliserinden ayırıldıktan sonra biyomotorin kalıntı katalizör ve sabunları uzaklaştırmak amacıylaılık suyla yavaşça yıkanır, suyu uzaklaştırılır ve depolamaya gönderilir. Bazı proseslerde bubasamak gereksizdir. Bu normal olarak, açık amber-sarı renkte, petrodizele yakın viskoziteli birsıvı veren üretim prosesinin sonudur. Bazı sistemlerde de biyomotorin distillenerek safsızlıklarınuzaklaştırılması sağlanır.

     

10.BİYODİZELİN KULLANIM ALANLARI

 • Dizel motorlu araçlarda,

                                  

›  • Motorin ile çalışan ısıtma sistemlerinde , herhangi bir değişiklik veya ekipman ilavesi yapılmaksızın motorinin yerine kullanılabilir .

·                        •       Havacılık sanayinde kullanılan bir üründür.

                    ›  • İş makinalarında,

KAYNAKLAR:

Enerji Bitkileri ve Biyoyakıt Üretimi (Prof.Dr H.Hüseyin Öztürk)

Biyodizel:Üçüncü Milenyumun Yakıtı(Prof.Dr Hüseyin Öğüt)

Wikipedia.org

www.eie.gov.tr › Anasayfa › Yenilenebilir Enerji › Biyokütle

arastirma.tarim.gov.tr/.../Enerji%20Tarımı%20ve%20Biyoyakıtlar

www.tubitak.gov.tr

www.gmka.org.tr

www.tarimsal.com/tarimhaberleri/enerjibitkileri.htm (Enerji Bitkileri ve Yeşil Yakıt Sempozyumu

·                     www.enerji2023.org › Yenilenebilir

www.globalenerji.com.tr/dergide-bu-sayi/2006/6/9/enerji-bitkileri

https://www.ekodialog.com/Makaleler/biyo_yakitlar_brezilya_ornegi.html

http://www.agaclar.net/forum/enerji-bitkileri

http://www.upload.gen.tr/d.php/www/3nkD6/enerji-bitkileri.rar.html