Atık Tuvalet Kağıtlarından Elektrik Elde Etmek Mümkün mü?
Atık tuvalet kağıtları genellikle değerli bir varlık olarak görülmez. Gerçekte birçok insan bunun hakkında hiç düşünmemeyi tercih eder. Ancak kuru ağırlık olarak bakıldığında %70-80 oranında selüloz içeren zengin bir karbon kaynağıdırlar. Batı Avrupa’daki insanlar ortalama olarak yılda kişi başı 10-14 kg atık tuvalet kağıdı üretirler. Kentsel atıksu filtrelerinde biriken bu atıklar belediye atığının dikkate değer bir kısmını oluşturmaktadırlar.
Atık tuvalet kağıtları aynı zamanda negatif maliyete sahip az materyal içerdiklerinden iş adamlarının da rüyasıdır. Bu, bölge ve ülkelere göre değişmesine karşılık Hollanda atıksu arıtma tesisleri bu atıklardan kurtulmak için ton başına 70 € ödeme yaparlar. Dolayısıyla insanlar bu atıkları elden çıkarmak için üzerine para ödediklerinden kesinlikle çekici bir kaynaktır.
Böylesine “doğru bir atık” olan atık tuvalet kağıtları döngüyü tamamlamak için mükemmel bir fırsat sunar, kaynak verimliliğini arttırırlar ve tam olarak döngüsel bir ekonomi yaratırlar. Amsterdam Üniversitesi kimyacıları için, elektrik üretmek için atık tuvalet kağıdını kullanmak, bir nihai atık geri dönüşüm fikridir. Amsterdam bölgesi tek başına yılda 10000 ton üretir, bu da 6400 eve enerji sağlamak için yeterlidir.
Dahası atık tuvalet kağıtlarındaki selüloz, ağaçlardan geldiğinden üretilen elektrik yenilenebilirdir. Bu da toplumun yenilenebilir enerji için olan talebini karşılamak için büyük bir fırsattır. Yenilenebilir kaynaklar genelde kesikli inişler gösterir. Bitki gövdeleri geri dönüştürülebilir, ancak yalnızca hasattan sonra; güneş ışığı gündüz kullanılabilirdir (bulutlara bağlı) rüzgar durumu da tahmin edilebilirdir. Öte yandan atık tuvalet kağıdı devamlı olarak uygun bir kaynaktır.
Amsterdam Üniversitesi’nden Profesör Gadi Rothenberg ve Amsterdam Üniversitesi Molekül Bilimleri Enstitüsü’nden Bobvan de Zwaan tarafından yürütülen Amsterdam-Utrecht araştırma projesi, atık tuvalet kağıtlarının dönüşümü için istenmeyen atıktan kullanışlı ürün direkt bir yol çizen iki adımlı bir proses önermiştir. Yüksek lisans öğrencisi Els van der Roest, atık tuvalet kağıtları- gazını direkt olarak elektriğe dönüştürebilmek için atık tuvalet kağıtlarının yüksek sıcaklıklı katı oksit yakıt pilleri ile gazlaştırılması (adım 1) ihtimalini incelemiştir.
Projenin amacı bu şekilde atık tuvalet kağıdı-elektrik sisteminin yılda 10000 ton atık tuvalet kağıdına uygulanabilirliğini incelemekti. Ekip, tekno-ekonomik analiz metotlarını kullanarak, bu konsept için temel bir proses tasarımı, kapsamlı bir enerji dengesi ve bir ekonomi araştırması sunmuştur. Deneyler ve hesaplamalar için gereken veriler, Amsterdam’da atıktan-enerji eldesi yapan bir şirket ile ortaklaşa çalışarak elde edilmiştir.
Uluslararası hakemli bir dergi olan Energy Technology’de yayınlanan açık erişimli bir araştırmada araştırmacılar, elektrik verimi ve genel verimin yanı sıra detaylı kütle ve enerji hesaplamalarına dayanarak temel sistem tasarımını sunmuşlardır.
Kapsamlı elektrik verimi, doğalgaz kombine santral çevrimine benzer bir şekilde %57’dir. Elektriğin seviyelendirilmiş maliyeti 20,3¢/kWh’tir. Bu, yerleşime uygun fotovoltaik kurulumların varlığında karşılaştırılabilirdir.
Bu sistemin yatırım maliyeti, temel olarak yakıt pili yatırım maliyetlerinden dolayı nispeten yüksektir. Fakat yakıt pili pazarı geliştikçe bu maliyetlerin de düşmesi beklenmektedir. İşletim maliyetleri, yüksek termodinamik verimlilik sayesinde nispeten düşüktür. Araştırmacılar öğrenme etkilerinin gelecekte sistemi daha rekabetçi yapabileceğini tahmin etmektedir.
Proje ekibi, atık tuvalet kağıtlarını elektriğe dönüştürme işinde gelecek olduğunu düşünmektedir. “Bu sonuçları şirketle tartıştığımız zaman, insanlar çok heyecanlanıyor,” demiştir Prof. Rothenberg. Ancak henüz hiçbir Hollanda şirketi ya da belediye otoritesi böylesi bir gelişmeye yatırım yapmaya yeltenmemiştir. Ekip şimdilerde fikirlerini yurtdışına taşımayı düşünüyor: “İlk atık tuvalet kağıdından elektrik üretimi tesisinin Çin’de inşa edildiğini görebiliriz,” demiştir Rothenberg.
Kaynak : sciencedaily.com
