Bitkisel Atıklardan Etanol Üretiminde Yeni Gelişme
Fotoğraf: Petrol kaynaklı yakıtlara olan bağlılık ve şiddetli orman yangınları bu bilimsel gelişmeyle birlikte ele alınıyor.
Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Sandia Ulusal Laboratuvarları’ndan ekipler orman ve tarımsal atıklarını biyoyakıta dönüştürmek üzere modern ve verimli bir süreç geliştirmek için iş birliği yaptı.
Berkeley Laboratuvarı’nda kıdemli bir proses mühendisi olan Carolina Barcelos, “Son rapora göre, 2050 yılına kadar her yıl biyoyakıt üretiminde karbon kaynağı olarak 38 milyon ton kuru odunsu biyokütle mevcut olacak.” dedi.
ABPDU araştırmacısı Sundstrom, “Odunsu biyokütleyi biyoyakıta dönüştürme çabaları, odunun kimyasal olarak parçalanmasını zorlaştıran kendine özgü özellikleri tarafından engel teşkil etmekte.” dedi ve ekledi, “Çalışmalarımız tarlada yakılmak üzere bekletilen veya orman yangını riskini arttıracak biyokütle kaynakları için düşük maliyetli bir dönüşüm yolunu inceliyor. Bu yenilenebilir karbon kaynaklarını hava kirliliği ve yangın tehlikelerinden, sürdürülebilir bir yakıta dönüştürme imkanına sahibiz.”
Barcelos ve Sundstrom tarafından yürütülen bir çalışmada bilim adamları, odunu tek bir reaktörde etanole dönüştürmek için toksik olmayan kimyasallar, enzimler ve özel olarak tasarlanmış bir maya türü kullandılar. Ayrıca, daha sonra yapılan bir teknolojik ve ekonomik analiz, ekibin üretilen etanolün maliyetini düşürmek için gerekli iyileştirmeleri belirlemesine yardımcı oldu.
Çalışma, odunsu biyokütleden etanol üretimi için hem yüksek dönüşüm verimliliği hem de tek reaktörde basit bir konfigürasyon sunan ilk süreç oldu.
John Gladden ve Lalitendu Das tarafından Joint BioEnergy Enstitüsü’nde yürütülen tamamlayıcı bir çalışmada, ekip tek reaktörde gerçekleşen bu süreci geliştirerek Kaliforniya merkezli odunsu biyokütleyi (çam, badem, ceviz gibi) otsu biyokütlenin dönüşümüyle aynı verimlilik düzeyinde dönüştürdü.
Doktora araştırmacısı Das, “Ormanlardan ve tarım alanlarında odunsu biyokütleyi toplayarak aynı anda birden çok sorunu çözebiliriz; yangına eğilimli eyaletlerdeki korkunç orman yangınları, mahsul kalıntılarının yakılmasından kaynaklanan hava kirliliği ve fosil yakıtlara olan bağımlılığımız gibi.” dedi ve ekledi, “Bunun da ötesinde, atmosfere salınan karbon miktarını önemli ölçüde azaltacak ve biyoenerji endüstrisinde yeni gelişmelere imza atacağız.”
Etanol halihazırda benzinde emisyon azaltıcı bir katkı maddesi olarak kullanılmaktadır ve tipik olarak arabalarımıza ve kamyonlarımıza pompaladığımız gazın yaklaşık % 10’unu oluşturmaktadır. Bazı özel araçlar, % 83’e kadar çıkan etanol içeren yakıtla çalışmak üzere tasarlanmıştır. Ek olarak, biyokütleden üretilen etanol karbondan arındırma amacıyla daha karmaşık dizel ve jet yakıtlarının üretiminde bir bileşen olarak kullanılabilir. Şu anda, biyo-etanolün en yaygın kaynağı olan mısır taneleri kimyasal olarak parçalanması çok daha kolay ancak üretmek için toprak, su ve diğer kaynakları daha fazla gerektiren nişastalı bir materyaldir.
Bu çalışmalar, odunsu biyokütlenin verimli bir şekilde parçalanabileceğini ve nişasta bazlı mısır etanolü ile uygun maliyetli entegre bir süreçte gelişmiş biyoyakıtlara dönüştürülebileceğini göstermektedir. Bu teknolojiler aynı zamanda benzin ve dizel ile kimyasal olarak aynı olan biyoyakıtları üretmek için de kullanılabilir.
Bir sonraki adım, günde bir ton biyokütleyi dönüştüren süreci pilot ölçekte geliştirmek, tasarlamak ve uygulamaktır. Berkeley Laboratuvarı ekipleri, bu teknolojiyi ticarileştirmek ve pilot aşaması tamamlandığında daha büyük ölçekte başlatmak için gelişmiş bir yenilenebilir yakıt şirketi ile çalışmalarına devam etmektedir.
Kaynak: phys.org
