Ertunç ÇALIKYILMAZ Mustafa KÖSEOĞLU Seçkin KAYA

 Biyodizel Nedir ?  Biyodizelin Tarihsel Gelişimi  Biyodizelin Üretimi  Biyodizelin Kullanım Alanları  Standartları  Genel Özellikleri  Avantaj ve Dezavamtajları  Kaynakça

 Biyodizel, organik yağların baz ve alkolle karıştırılarak dizel yakıta çevirilmesi sonucu elde edilen ürün.  Kolza (kanola), ayçiçek, soya, aspir gibi yağlı tohum bitkilerinden elde edilen yağların veya hayvansal yağların bir katalizor eşliğinde kısa zincirli bir alkol ile (metanol veya etanol ) reaksiyonu sonucunda açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür.

 İlk olarak 1900 lü yıllarda Rudolf diesel yer fıstığı yağıyla dizel motoru dünya fuarında çalıştırmış böylece sebze yağlarının yakıt olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Ancak petrolün daha revaçta olması sebeyile ilgi görmemiştir.Ancak 1970’lere gelindiğinde pet rol sıkıntısı nedeniyle alternatif enerji kaynakları aranmıştır. Biodizel ismi ilk olarak Amerika Ulusal Soydizel Geliştirme Kuruluşu tarafından kullanılmıştır.

 Biyodizel üretiminde kullanılan en favori ürün soya fasulyesidir.Elde edilen bitkisel veya biyolojik yağlar metanol ile karıştırılıp sodyum hidroksitle tepkime hızlandırılır ve sonuç olarak ester ve gliserin oluşur. Ester yakıt olurken yan ürün gliserin ise diğer sektörlerde kullanılır.

 Biyodizel, araçlarda, ısınmada, havacılık sanayinde kullanılan bir üründür.  Britanya'lı işadamı Richard Branson Virgin Voyager isimli treni üretti ve bu dünya'nın ilk biyodizel ile çalışan treni oldu.  Havacılık sahasındaki ilk biyoyakıtlı uçuş ise 23 şubat 2008 tarihinde Boeing - Virgin atletic Havayolu - general elektrik işbirliği tarafından gerçekleştirilmiştir.

 Biyodizel, dizel ile karışım oranları bazında aşağıdaki gibi adlandırılmaktadır:  B5 : % 5 Biyodizel + %95 Dizel  B20 : % 20 Biyodizel + %80 Dizel  B50 : % 50 Biyodizel + %50 Dizel  B100 : %100 Biyodizel  Biyodizel için EN Avrupa Birliği Standardı ile ASTM D 6751 Amerikan Standardı yürürlüktedir. Türkiye'de EN Standardı temel alınarak TSE Standardı hazırlanmaktadır.

 Biyodizel orta uzunlukta C16-C18 yağ asidi zincirlerini içeren metil veya etil ester tipi bir yakıttır. Biodizel verim olarak mazota yakın ve motor performansı olarak eşdeğerdir. Zehirli atıklar içermez, şeker gibi doğada hızlı çözünür ve nitrojen tutma özelliği sayesinde fertilize ihtiyacını azaltır. Ozon tabakasına olan olumsuz etkiler dizel yakıta göre %50 azdır.

 Biyodizeli oluşturan C16-C18 metil esterleri doğada kolayca ve hızla parçalanarak bozunur, 10,000 mg/l'ye kadar herhangi bir olumsuz mikrobiyolojik etki göstermezler. Suya bırakıldığında biyodizelin 28 günde %95'i, motorinin ise %40'ı bozunabilmektedir. Biyodizelin doğada bozunabilme özelliği dekstroza (şeker) benzemektedir.

 Biyodizelin olumsuz bir toksik etkisi bulunmamaktadır. Biyodizel için ağızdan alınmada öldürücü doz 17.4 g biyodizel/kg vücut ağırlığı şeklindedir. Sofra tuzu için bu değer 1.75 g tuz/kg vücut ağırlığı olup, tuz biyodizelden 10 kat daha yüksek öldürücü etkiye sahiptir. İnsanlar üzerinde yapılan elle temas testleri biyodizelin ciltte %4'lük sabun çözeltisinden daha az toksik etkisi olduğunu göstermiştir.

 Biyodizelin toksik olmamasına karşın, biyodizel ve biyodizel-dizel karışımlarının kullanımında; dizel için zorunlu olan standart koşulların (göz koruyucular, havalandırma sistemi vb.) kullanılması önerilmektedir.

 Motorin için gerekli depolama yöntem ve kuralları biyodizel için de geçerlidir. Biyodizel temiz, kuru, karanlık bir ortamda depolanmalı, aşırı sıcaktan kaçınılmalıdır. Depo tankı malzemesi olarak yumuşak çelik, paslanmaz çelik, florlanmış polietilen ve florlanmış polipropilen seçilebilir.

 Depoloma, taşıma ve motor malzemelerinde bazı elastomerlerin, doğal ve butil kauçukların kullanımı sakıncalıdır; çünkü biyodizel bu malzemeleri parçalamaktadır. Bu gibi durumlarda biyodizelle uyumlu Viton B tipi elastomerik malzemelerin kullanımı önerilmektedir.

 Biyodizel ve biyodizel-dizel karışımları, dizelden daha yüksek akma ve bulanma noktasına sahiptir; bu durum yakıtların soğukta kullanımında sorun çıkarır. Akma ve bulanma noktaları uygun katkı maddeleri (anti-jel maddeleri) kullanımı ile düşürülebilmektedir. Biyodizel-dizel karışımları 4 °C üzerinde harmanlama ile hazırlanmalıdır.

 Soğukta harmanlamada biyodizelin dizel üzerine eklenmesi, sıcakta harmanlama da ise karışımda daha fazla olan kısmın az kısım üzerine eklenmesi önerilmektedir. Eğer harmanda soğumaya bağlı olarak kristal yapılar oluşursa, harmanın tekrar normal görünümünü kazanması için bulutlanma noktası üzerine ısıtılması ve karıştırılması gerekmektedir.

 Biyodizel ısıl değeri motorinin ısıl değerine oldukça yakın değerde olup, biyodizelin setan sayısı motorinin setan sayısından daha yüksektir. Biyodizel kullanımı ile motorine yakın özgül yakıt tüketimi, güç ve moment değerleri elde edilirken, motor daha az vuruntulu çalışmaktadır. Biyodizel motoru güç azaltıcı birikintilerden temizleme ve motorinden çok daha iyi yağlayıcılık özelliklerine sahiptir.

 Deneyler Land Rover TDI 110 Marka, dört silindirli direk enjeksiyonlu, Turbo- intercooler dizel motorda yapılmıştır. Bu motor, 2100 d/d’da 235 Nm moment ve 3850 d/d ‘da 82 kW güç üretebilmektedir.  Motor performansı ve egzoz emisyon değerlerinin ölçülmesi için tam yük değişik devir testi yapılmıştır. Testler 4400, 4000, 3500, 3000, 2500, 2000 ve 1750 d/d’ da gerçekleştirilmiştir

 Atık kızartma yağlarının metil esteri olarak kullanılması Türkiye açısından değerlendiğinde şu sonuçlar çıkmaktadır; Türkiye dizel yakıtına alternatif bir yakıt üretebilecek kapasiteye sahiptir. Üretilen yakıt çevre dostu olarak, çevre kirliliğine çözüm olabilecektir. Türkiye tarımsal potansiyelini daha doğru ve etkin olarak kullanabilecek ve yeni iş olanakları sağlayacaktır.

 Atık kızartma yağları değerlendirilebilecek ve bu yağlardan oluşan doğan çevre kirliliğinin azaltılabilecektir. Bu yağların değerlendirilmesinde en büyük sorun yağların toplanmasından kaynaklanmaktadır

 Biyolojik olarak kolay ayrışabildiği ve toksik olmadığı için biyodizelin kullanımı daha güvenlidir,  Yenilenebilir bir kaynaktır ve yerel imkanlarla üretilebilir,  Petrole bağımlılığı azaltması nedeniyle ekonomik ve stratejik olarak katkı sağlar

 Kırsal kesimin sosyo-ekonomik yapısında iyileşme sağlar ve bu sayede kırsal alandan kentlere göçün önlenmesine katkıda bulunur,  Petrol yüzünden çıkan devletlerarası sorunlar, devletlerin bir nevi kendi petrolünü üretmeleri sayesinde kısmen çözülmüş olacaktır,  Biyodizel üretiminin artmasıyla petrol fiyatlarındaki anormal artışlar, talebin bir kısmının veya tamamının biyodizelle karşılanması ile önlenmiş ve bu sayede ulaşım, ısınma, tarımsal ve endüstriyel üretim maliyetlerinin kontrol altına alınmasıyla enflasyon artışı belli ölçüde kontrol altında tutulmuş olacaktır.

 Isıl değeri petrodizele göre bir miktar daha düşüktür. Bu durum motordaki yanma sonucunda azda olsa güç düşüşüne neden olmaktadır,  Yakıt tüketimi hacim esasında % 11, ağırlık esasında ise % 5–6 daha fazla olmaktadır.  NOx emisyonları petrodizele göre bir miktar yüksektir.

 Soğuk hava şartlarından petrodizele göre daha çabuk etkilenir. Özellikle bulutlanma daha erken görülmektedir. Bu durum biyodizelin soğuk iklim bölgelerinde kullanımını sınırlandırıcı bir faktördür. Bunu aşabilmek için B20 (% 20 biyodizel ve % 80 dizel karışımı) kullanım formu tercih edilmektedir.  Saf biyodizel (B100) kullanımında motor malzemelerinin (özellikle yakıt sistemindeki hortum, bağlantı elemanı ve contalar) biyodizele uygun seçilmesi, uygun değilse değiştirilmesi gerekmektedir,

 Tarım arazilerinde gıda üretimi için ayrılan arazilerin bir kısmının daha çok kar elde edileceği düşünülerek yağ bitkisi tarımına ayrılması ile az gelişmiş ülkelerde gıda fiyatlarında artış ve gıda temininde zorluk yaşanması muhtemeldir.

  