Karbon içerikli atıkların yeni nesil yakıt üretiminde kullanım potansiyelinin kemometrik metotlarla araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA (YL) (TEZLİ), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SEZER GÖYCINCIK

Danışman: YASİN YÜCEL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Hızlı nüfus artışı sonucu ülkemizde enerji ihtiyacı da artmıştır. Bu ihtiyaç enerji alanında yapılan çalışmalara bir ivme kazandırmıştır. Biyokütle, fosil yakıtlara göre bazı avantajlara sahip yenilenebilir bir enerji kaynağı olması bakımından önemlidir. Ancak, uygun hammadde bulunamayışı biyokütle enerjisi için bir sorun haline gelmiştir. Lignoselülozik atıklar yüksek karbohidrat içeriğiyle biyoetanol üretiminde hammadde olma potansiyeline sahiptir. Bu potansiyelin araştırılması için yapılan çalışmamızdaki karbon içerikli atıkların kullanımı üretim maliyetini de düşürecektir. Bu araştırmada incelenen atıklardan biyoetanol üretimi hem Türkiye'de hem de dünyada ilk defa gerçekleştirildiği için çok önemlidir. Bu çalışmada hammadde olarak demlenmiş çay atığı (DÇA), nar çekirdeği atığı (NÇA), nar kabuğu atığı (NKA), uçucu yağı alınmış defne yaprağı atığı (DYA) ve sabit yağı alınmış defne küspesi atığı (DKA) kullanılmıştır. Öncelikle sakkarifikasyon optimizasyon işlemiyle enzimatik hidroliz koşullarının elde edilen indirgen şeker üzerindeki etkisi saptanmıştır. Sakkarifikasyon için optimum koşullar bulunmuştur. Optimum sakkarifikasyon koşullarında maksimum indirgen şeker üretimi yapılmıştır. Daha sonra fermantasyon optimizasyon işlemiyle fermantasyon koşullarının elde edilen etanol üzerindeki etkisi saptanmıştır. Fermantasyon için optimum koşullar bulunmuştur. Optimum fermantasyon koşullarında maksimum etanol üretimi yapılmıştır. Sakkarifikasyon ve fermantasyon optimizasyon işlemleri Yüzey Yanıt Yöntemi (RSM) kullanılarak incelenmiştir. Üç faktörlü beş seviyeli merkezi kompozit tasarım kullanılmıştır. Sakkarifikasyon işlemi sonucunda elde edilen indirgen şeker miktarı UV-VIS spektrofotometresiyle belirlenmiştir. Fermantasyon işlemi sonucunda elde edilen etanol miktarı GC-MS ile belirlenmiştir. Yapılan optimizasyon işlemi sonucunda en yüksek indirgen şeker derişimi (43,36 g/L) 80 IU/g substrat Novozyme 188, 41 IU/g substrat Celluclast 1,5 L yüklemesinde ve 56οC'de DKA'dan elde edilmiştir. En yüksek etanol derişimi ise (19,09 g/L) maya miktarı 11,7 g/L, pH 5,61 ve 38οC'de yine DKA'dan elde edilmiştir.