Belediye ve Tıbbi Atık Plastiklerinden Yakıt Eldesi ve Uygulanabilirliği Çağrı Ün Uzman Kimya Mühendisi ADANA BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ Çevre Koruma ve Kontrol Daire Başkanlığı AKILLI ŞEHİRLER VE İNOVASYON ZİRVESİ 19-20 ARALIK 2014 AKILLI ÇEVRE VE YENİLENEBİLİR ENERJİ OTURUMU 11:00-12:30 Çok değerli oturum başkanımız, çok kıymetli hanımefendiler ve beyefendiler, değerli katılımcılar; Bugün burada, AKILLI ŞEHİRLER VE İNOVASYON ZİRVESİ’nde sizlerle birlikte olmaktan onur duyuyorum. Ben adım Çağrı Ün, Adana Büyükşehir Belediyesi Çevre Koruma ve Kontrol Dairesi Başkanlığı bünyesinde Uzman Kimya Mühendisi olarak çalışmaktayım. Bugün sizlere Belediye ve Tıbbi Atık Plastiklerinden Yakıt Eldesi ve bunun uygulanabilirliği projemizi anlatmak için burdayım. Özellikle tıbbi atık plastiklerinin yakıta dönüştürülmesi ve bunun motor performansı ile çevresel etki deneylerinin dünyada ilk kez bizim tarafımızdan yapıldığını sizlere belirtmek isterim. Bu çalışmaları Çukurova Üniversitesi Otomotiv Mühendisliği Bölümündeki Yüksek Lisans tez konum kapsamında yapmış olup, Adana Büyükşehir Belediyesi ve diğer belediyelerimizde bu sistemin uygulanabilirliğini araştırmaktayız.

PETROL EKONOMİSİ ve KELEBEK ETKİSİ Türkiye fosil yakıtlar olarak bilinen ham petrol, doğalgaz ve petrol türevlerini dışarıdan satın alarak yılda 60 - 63 milyar dolar ödüyor. Bu yüksek fiyat dış dünyaya enerji bağımlılığımızı gözler önüne sermektedir. 2014 yılının 2.yarısında petrol fiyatlarındaki düşüş sürmekte. Brent petrolün varil fiyatı Temmuz 2009'dan bu yana ilk kez 60 doların altına indi. (Son altı ayda 115 dolardan – 60 doların altına inildi.) Petrol ihraç eden ülkelerin oluşturduğu OPEC’in petrol üretimini kısmaması kararını almasının ardından düşüşler gittikçe büyüyor. Dünya enerji piyasaları ise bu ay içinde Çin’in petrol üretim rakamlarını açıklamasını bekliyor. Çin’den gelen üretim verilerine göre petrol fiyatları artıp azalabilir. Tabi burada Rusya, Venezüella gibi petrol ihracatı yapan ülkelerde ekonomik kayıpların olacağını söyleyebiliriz. ABD ise alternatif bir üretim şekli olan kaya tuzuna yönelerek petrolde yaşanan düşüşten çok etkilenmişe benzemiyor. 3. satır= Günümüzde petrol fiyatlarındaki artış ve azalışların ülkelerin ekonomik vaziyetlerini belirleyen en önemli unsurlardan birisi olduğunu söyleyebiliriz. Kaos teorisi ve kelebek etkisi kavramlarının yaratıcısı ünlü Amerikalı matematikçi Edward Norton Lorenz’in söylediği; «Bir kelebeğin Amazon ormanlarında kanat çırpmasının Avrupa’da fırtına kopmasına sebep olabileceği ifadesi günümüzde özellikle petrol için rahatlıkla söylenebiliyor.

Yapılan Projenin Ana Hedefleri : Fosil yakıtlara alternatif bir arayış çerçevesinde belediye atık plastikleri ve tıbbi atık plastiklerinin alternatif bir yakıt olarak uygunluğunun belirlenmesi araştırılmıştır. Dünyada tıbbi atıklar farklı yöntemlerle imha edilir; 1) Yüksek sıcaklıklarda yakarak, 2) Gömülerek, 3) Sterilizasyon, 4) İnovatif bir yaklaşımla tıbbi atıkların hem bertarafını hemde geri dönüşümünü sağlayan bu çalışmadaki proses; dünyada ilk kez gerçekleştirilmiştir.

Çalışmada Kullanılan Atık Plastikler Resimde gördüğünüz Belediye Atık Plastik Örnekleri ; PET şişeler, Polistiren ve Naylon türevlerini içerir. Tıbbi Atık Plastik Örnekleri ise Polipropilen ve PVC şırınga, Enjektör setleri, Lateks içerikli eldivenler ve serum kaplarını içerir.

Proje İçin Tasarlanan Sistem (Teknik Çizim) Proje çalışmalarımız ve deney düzeneği Çukurova Üniversitesi Otomotiv Mühendisliği Bölümü Laboratuarlarında kurulmuştur.

Reaktör Bu resimde reaktörün son halini görüyorsunuz. Reaktörün içinde yüksek sıcaklık ve basınç ile oksijensiz ortamda uzun zincirli yüksek kaynama noktalı hidrokarbonlardan, kısa zincirli düşük kaynama noktalı hidrokarbonlar oluşur ve gazlaşır. Gaz faz soğutularak sıvı halde yakıt elde edilir.

Reaksiyon Koşulları Reaksiyonun Kimyasal Adı: Termal Kraking Reaksiyon Süresi: 1-1,5 saat arası Reaksiyon Sıcaklığı: 450 °C - 475 °C arası Reaksiyon Sonunda; 1 KG. TIBBİ ATIK’TAN = 0,65 lt. yakıt 1 KG. BELEDİYE ATIĞINDAN = 0,65 lt. yakıt elde edildi.

Atık Plastik Yakıt - Dizel Karışımları Oluşan Yakıt Atık Plastik Yakıt - Dizel Karışımları MEDWP = Tıbbi Atık Plastik Yakıtı 1) 500 ml. MEDWP10 (10% Tıbbi Atık Plastik Yakıtı + 90% Dizel Yakıt) 2) 500 ml. MEDWP20 (20% Tıbbi Atık Plastik Yakıtı + 80% Dizel Yakıt) 3) 500 ml. MEDWP50 (50% Tıbbi Atık Plastik Yakıtı + 50% Dizel Yakıt) MUNWP = Belediye Atık Plastik Yakıtı 4) 500 ml. MUNWP10 (10% Belediye Atık Plastik Yakıtı + 90% Dizel Yakıt) 5) 500 ml. MUNWP20 (20% Belediye Atık Plastik Yakıtı + 80% Dizel Yakıt) 6) 500 ml. MUNWP50 (50% Belediye Atık Plastik Yakıtı + 50% Diesel Yakıt)

1. Tıbbi Atık Plastik Yakıtı-Dizel Karışımlarının Yakıt Özellikleri   Özellikler Dizel MEDWP 10 20 50 100 EN Standartları (1) Min. Max. Yoğunluk (kg/lt) 0.830 0.845 0.858 0.894 0.940 0.820 Setan Sayısı 55.57 54.52 53.20 51.48 46.58 51.0 - Akma Noktası (oC) -16.0 -13 -10.5 -6.0 3.0 - 34.0 - 10 Vizkosite (cSt) 2.45 2.42 2.41 2.39 2.30 2.00 4.50 Kalorifik Değer (kcal/kg) 11 320 11 105 10 980 10 650 9850 10 220 (2) 10 931 (3) Parlama Noktası (oC) 70.5 65.5 Üstü 55 Çalışma sonucu elde edilen yakıtın fiziksel ve kimyasal analizleri ASTM test sistemine göre özel cihazlar ile yapılmıştır. (1) EN 590 Standards, (2) Lower Heating Value of U.S. Conventional Diesel, Biomass Energy Data Book, U.S. Department of Energy, 2011, (3) Higher Heating Value of U.S. Conventional Diesel, Biomass Energy Data Book, U.S. Department of Energy, 2011.

2. Belediye Atık Plastik Yakıtı-Dizel Karışımlarının Yakıt Özellikleri   Özellikler Dizel MUNWP 10 20 50 100 EN Standartları (1) Min. Max. Yoğunluk (kg/lt) 0.830 0.838 0.847 0.866 0.891 0.820 0.845 Setan Sayısı 55.57 53.64 52.35 51.49 48.58 51.0 - Akma Noktası (oC) -16.0 -13.5 -11.0 -6.5 2.0 - 34.0 -10.0 Vizkosite (cSt) 2.45 2.44 2.43 2.41 2.37 2.00 4.50 Kalorifik Değer (kcal/kg) 11 320 11 020 10 942 10 740 10 150 10 220 (2) 10 931 (3) Parlama Noktası (oC) 70.5 üstü 55 (1) EN 590 Standards, (2) Lower Heating Value of U.S. Conventional Diesel, Biomass Energy Data Book, U.S. Department of Energy, 2011, (3) Higher Heating Value of U.S. Conventional Diesel, Biomass Energy Data Book, U.S. Department of Energy, 2011.

3. Motor Performansları 3.1. Tıbbi Atık Yakıtı Motor Gücü (Dizel, MEDWP10, MEDWP20 and MEDWP50 yakıtları için) Max.güç değerleri MED10 MED20 MED50 DIESEL 2200rpm 2000rpm 2400rpm

3.2. Belediye Atık Yakıtı Motor Gücü (Dizel, MUNWP10, MUNWP20 and MUNWP50 yakıtları için) Max.power values MUN 10 MUN 20 MUN 50 DİZEL 2200rpm 2400rpm

3.3. Tıbbi Atık Yakıtı Tork Değerleri (Dizel, MEDWP10, MEDWP20 and MEDWP50) Max.tork değerleri MED10 MED20 MED50 DIESEL 1600rpm 1400rpm

3.4. Belediye Atık Yakıtı Tork Değerleri (Dizel, MUNWP10, MUNWP20 ve MUNWP50) Max.tork değerleri MUN10 MUN20 MUN50 DİZEL 1900 rpm 1500 rpm

4. Çevreye Emisyon Değerleri 4.1.Tıbbi Atık Yakıtı CO Emisyon Değerleri (Dizel ,MEDWP10, MEDWP20 ve MEDWP50)   MEDWP 10 MEDWP 20 MEDWP 50 CO 10.79% azalma 20.08% 32.66%

4.2. Belediye Atık Yakıtı CO Emisyon Değerleri (Dizel , MUNWP10, MUNWP20 ve MUNWP50)   MUNWP 10 MUNWP 20 MUNWP 50 CO 5.5% azalma 11.43% 23.65%

4.3. Tıbbi Atık Yakıtı CO2 Emisyon Değerleri (Dizel, MEDWP10, MEDWP20 ve MEDWP50   MEDWP 10 MEDWP 20 MEDWP 50 CO2 1.34% azalma 7.45% 14.75%

4.4. Belediye Atık Plastik Yakıtı CO2 emisyon değerleri (Dizel, MUNWP10, MUNWP20 ve MUNWP50)   MUNWP 10 MUNWP 20 MUNWP 50 CO2 2.22% azalma 6.47% 13.3%

4.5. Tıbbi Atık Yakıtı NOx Emisyon Değerleri (Dizel, MEDWP10, MEDWP20 ve MEDWP50)   MEDWP 10 MEDWP 20 MEDWP 50 NOX 6.6% artma 11% 20.7%

4.6. Belediye Atık Yakıtı NOx Emisyon Değerleri (Dizel, MUNWP10, MUNWP20 ve MUNWP50) NOx değeri fazla çıkması durumu ise yanma sıcaklığındaki aşırı yükselme durumunu bildirir. NOx artışını önleyici sistemlerden çalışmamızın AR-GE sürecinde araştırılmaktadır.   MUNWP 10 MUNWP 20 MUNWP 50 NOX 4.3% artma 9.7% 20.3%

ÇALIŞMANIN DÜNYADA SUNULDUĞU VE BİLİMSEL OLARAK KABUL EDİLDİĞİ YERLER Uluslararası Atık Çalışma Grubu IWWG tarafından 17-20 Kasım 2014’te İtalya’nın Venedik şehrinde düzenlenen Atıktan Enerji Eldesi Konferansı’nda yaptığımız projeyi başarı ile sunarak çalışmamızı bildiri olarak yayınladık. 15-17 Aralık 2014’te İstanbul’da gerçekleşen Akıllı Şehirlerde Sürdürülebilirlik ve Ulaşım Konferansı’nda çalışmamızı bildiri olarak yayınladık. Ayrıca 27-30 Nisan 2015 tarihlerinde Fransa’nın Valenciennes şehrinde Uluslararası Enerji ve Çevre Konferansına projemizi sunmak adına davet aldık.

Sonuç ve Öneriler Yapılan deneysel çalışmalar göstermiştir ki tıbbi atık ve belediye atıklarından elde edilen yakıt belli oranlarda dizel yakıt ile karıştırılarak kullanılabilir bir yakıt özelliği göstermiştir. Projenin ilerleyen yıllarda devam edecek olan AR-GE sürecinde; katkı malzemeleri, proses optimizasyon çalışmaları ve tesisleşmeye gidilecektir. Adana ilimizde günde 9 tona yakın tıbbi atık çıkmakta olup; bu atıklar tıbbi atık sterilizasyon tesisimizde bertaraf edilmektedir. Ayrıca günde 100 tona yakın belediye atık plastiği oluşmaktadır. İlerleyen yıllarda belediye tarafından tesisleşmeye gidilmesi geri dönüşümü olmayan tıbbi atıklarda yakıt eldesi sağlayacaktır.

(Mustafa Kemal Atatürk, 10. Yıl Nutku’ndan 29 Ekim 1933) Geçen zamana nispetle, daha çok çalışacağız. Daha az zamanda, daha büyük işler başaracağız. (Mustafa Kemal Atatürk, 10. Yıl Nutku’ndan 29 Ekim 1933)

BENİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM… İletişim Bilgileri: cagri_un@hotmail.com GSM: +90 507 698 17 13