Gemlik Forum - Gemlik'in Paylaşım ve Tartışma Platformu

Bioetanol Üretimi

1. Hammadde seçimi
Bioetanol üretimi için tahıl gibi hammaddelerin yanında şeker içeren maddelerde kullanılabilmektedir. Tesis Karbonhidratlı hammaddelerin enzimatik şekere dönüştürülmeli ve diğer atık maddeler yan ürün olarak kullanılmalarına göre değişiklik gösterir (DDGS estilled Dried Grains and Solubles). Şeker fabrikalarında ham şerbet, koyu şerbet, B şeker ve melas gibi ürünler karıştırılarak veya tek olarak kullanılabilmektedir.

Şeker pancarından bioetanol üretilecekse tesisin karbonhidrat içeren maddelere de uyumlu olarak planlanmasını tavsiye ediyoruz böylece bütün sene boyunca işletme mümkün olmakta.

Örnek:
800 m3/d bioetenolü sene boyu üretmek için (benzin ile karışımına uyumlu) gerekenler:
Pancar kampanyası (120 gün):
Ham şerbet için pancar: 4500 Ud , %17 şeker 120 günde yaklaşık 500 m3/d EtOH
B- ürün için Pancar :12500 Ud x %6,3 yaklaşık 300 m3/d EtOH elde edilir.
Tahıl kampanyası (210 gün):
Buğday oranı: yaklaşık 2100 Ud karbonhidrat DDGS miktarı: yaklaşık 700 Ud

2. Proses
Şerbet kullanılarak yapılan işlemde prosese tahıldaki fermantasyon kademesinden giriş yapılmakta, burada sadece tahıl ile olan işlemden farklı olarak yan ürün (DDGS) kurutması yapılmamakta.
Öğütülmüş tahıl enzimlerle ve uygun bir sıcaklıkta sıvılaştırılır/şekerleştirilir. Burada kısmi glikoz elde edilir. Burada şekerleştirilmiş ürünün bir kısmı fermantasyon işlemine gider. Devam eden fermantasyon işlemlerinde alkol elde edilmeye başlanır. Bu kısım ön fermantasyon, ana fermantasyon, refrijant ve C02 yıkayıcısından oluşur. Destilasyon ­Rektifikasyonda refrijanttan birçok adımda ham alkol alınır ve konsantre edilir. Dehidrasyonda buharlaşan gazlar moleküler eleklerden geçer ve kururlar burada su buharı ayrıştırılır. Sudan arındırılmış bioetanol ısıtıcılardan geçerek konsantrasyonu arttırılır ve depoya pompalanır.
Yan ürün Destilasyon/Rektifikasyonda ayrılır. Şlempe çok kademeli buharlaştırma işleminden sonra kurutulur. Kurutucular trommel tiptir. Kurutulmuş ürün paletlemeye gider ve buradan sonra depolanır.

3.İşletme Birimleri
BE 40 Tahıl Alımı
BE 41 Tahıl depolama
BE 42 Tahıl Öğütme
BE 43 Tahıl sıvılaştırma – şekerleştirme
BE 44 Fermantasyon
BE 45 Yardımcı madde temini ve depolaması
BE 46 Destiliasyon, Rektifikasyon
BE 47 Dehidrierung
BE 48 Şlempe buharlaştırma
BE 49 Dekantasyon ve kurutma
BE 50 Paletleme
BE 51 DDGS (yan ürün) paletleme ve - sevk
BE 52 Bioetanol depo ve- sevk
BE 53 Ham şerbet ve ham şeker işlenmesi
BE 54 Pancar şlempesi buharlaştırma
BE 55 Elektrik tesisi
BE 56 M & R Teknik
BE 57 Su sirkülasyonu
BE 58 Yardımcı tesisler
BE 59 Yönetim, sosyal birimler, atölye
Atık su fabrikaya verilir, elektrik, su ve buhar fabrikadan alınır.

4. Yatırım maliyeti
Şeker fabrikası yanında bütün sene işletilen bir tesiste Almanya' da 260.000 m3/a bioetanol üretmek için 100 Mio. € luk üretim yatırımı yapılmalıdır. Şeker fabrikasındaki yatırım masrafı seçeneklere bağlı olarak 20 - 40 Mio. € civarındadır.
Buğday bazlı EtOH için üretim masrafları yaklaşık 0,5 €II. dir.


Ulusal Biyoyakıt Raporu Bilgilendirme Toplantısı Yapıldı
Yeni ve yenilenebilir enerji yöntemlerini gündeminin ilk sıralarına alan Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, hazırladığı Ulusal Biyoyakıt Raporu'nu da ilgili kuruluşların bilgi ve görüşüne açtı. Mevcut enerji kaynaklarının tükenmeye yüz tutması gerçeğinden hareketle son dönemlerde sıkça üzerinde durulan alternatif enerji yöntemlerini Tarım ve Köyişleri Bakanlığı da gündemine aldı. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, yeni veya yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinden sayılan biyoyakıt konusunda bir rapor hazırlayarak, bunu ilgili kuruluşların bilgisine ve görüşlerine açtı. 4 Mart 2004 tarihinde Bakan Sami Güçlü'nün başkanlığından Ankara'da yapılan 'Türkiye Biyoyakıt Raporu Bilgilendirme Toplantısı'na Tarım ve Köyişleri Bakanlığı'ndan Müsteşar Yardımcıları, Genel Müdürler, üst düzey yöneticilerin yanısıra, Çevre ve Orman Bakanlığı'ndan, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'ndan, üniversitelerden, sivil toplum örgütlerinden ve özel sektörden temsilciler katıldı. Toplantıda, Bakan Danışmanı Prof. Dr. Fikret Akın Erdem, "Biyoyakıtları Gündeme Getiren Gerekçeler, Biyoyakıtın Önemi, Tarımsal Açıdan Biyoyakıt, Dünyada ve Avrupa'da Biyoyakıt" gibi başlıklar altında katılımcıları bilgilendiren bir sunum yaptı. Toplantıda ayrıca, biyoyakıt eylem planıyla ilgili de görüş alışverişinde bulunuldu. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı tarafından hazırlanan 'Ulusal Biyoyakıt Raporu'nda yer alan bazı önemli konu başlıkları ise şöyle;

TÜRKİYE BİYOYAKIT (Biyodizel-Biyoetanol) RAPORU GİRİŞ
Geleneksel olarak bilinen ve yaygın kullanımdaki enerji kaynaklarının yok olma riskinin arttığı bir sürecin başlangıcındayız. Bu risk birçok faktörü içermektedir. Klasik enerji kaynaklarının birçoğu hesaplanan yaklaşık bir süre sonunda tükenecektir. Bu tür kaynaklar çevre için büyük ve geri dönüşümü olmayan tehlikeler yaymaktadır. Klasik enerji kaynakları artan ihtiyacı ve gelişen teknolojiyi beslemekte yetersiz kalmaktadır. Gelişmiş ülkeler enerji çeşitliliğini artırmakta, yaymakta ve belli enerji kaynağı türlerine büyük oranlarda bağımlı olmamaya çalışarak alternatif arayışlarını sürdürmektedirler. Diğer yandan, yeni veya yenilenebilir enerji kaynaklarının çeşitliliği artmaktadır. Bir kısmı ekonomik alternatiflik açısından değer kazanmakta, ancak, tamamının ortak yönü çevreye olumsuz etkilerinin olmamasıdır. Biyoyakıtlar en yeni ve hızla yaygınlaşan alternatiflerin en başında gelenidir. 1992 yılında piyasaya sunulan biyoyakıtlar çok hızlı bir gelişme kaydetmektedir. Biyoyakıtlar; fosil kökenli yakıt rezervlerinin (petrol, kömür, doğalgaz v.b.) dünyanın belirli bölgelerinde bulunması, tükenme riski ve yaygın kullanımın çevreye olan olumsuz etkilerinin gündeme getirdiği, daha çok tarımsal ürünlerden, değişik kimyasal yöntemler yardımıyla üretilen benzin ve motorinle karışım halinde kullanılan, temiz enerjilerden biridir. Günümüzde Biyoyakıtları gündeme getiren gerekçeler:

. Fosil kökenli yakıtların egsoz neden olduğu çevresel tahribatın azaltılması,
. Egsoz emisyonlarının sağlık açısından risklerinin en aza indirilmesi,
. Enerji güvenliğinin sağlanması ve enerjide dışa bağımlılığın azaltılması,
. Kırsal kalkınmanın gerçekleştirilmesi olarak belirtilebilir.
. Gelişmiş ülkelerde, artan petrol kullanımı lokal hava kirliliğinin artmasına ve karbondioksitin sebep olduğu global problemleri ciddi şekilde büyütmekte olduğu söylenebilir. Biyoyakıtların en yaygın olanları BİYOETANAL ve BİYODİZEL'dir.
TARIMSAL AÇIDAN BİYOYAKIT
-Tarımsal üretimde çeşitliliği sağlayarak, tarımsal ekolojiye olumlu katkıda bulunmak,
-Biyoyakıt üretimi yoluyla organik tarımın gelişimini desteklemek,
-Ürün çeşitliliğini sağlayarak sürdürülebilir tarımsal bir yapı oluşturmak,
-Yağ bitkileri tarımını yaygınlaştırarak aynı zamanda yemeklik yağ açığının kapatılmasına imkan sağlamak, Çiftçilerin tarımsal giderlerini azaltmak ve alternatif ürün olarak yağ bitkileri yetiştirerek gelirlerini artırmak,
-Tarımda ekim nöbetini yaygınlaştırarak toprak verimliliğini artırmak ve polükültür tarıma imkan sağlamak,
-Biyoyakıt üretiminden geriye kalan organik karakterli atıkların hayvan yemi olarak değerlendirilmesini sağlamak,
-İhracat potansiyeli yüksek, ülke içinde katma değer üretecek olan yeni bitki türlerinin ekonomiye kazandırılmasını sağlamak,
-Enerjide dışa bağımlılığı bir miktar azaltmak ve dövizden tasarruf sağlamak, BİYOETANOL Biyoetanol, kökeni nişasta olan ve tarım ürünlerinden elde edilen oktan sayısı yüksek bir biyoyakıttır. Biyoetanol, tarım ürünlerinde var olan nişastanın şekere dönüşümünden sonra uygulanan fermantasyon işlemi sonucu ortaya çıkar. Benzinle doğrudan karışabilir. Biyoetanol üretilebilecek başlıca bitkiler: Buğday, Ş.Pancarı, Mısırdır. Yapılan araştırmalar en ekonomik biyoetanolün şekerpancarı, mısır ve buğdaydan, biyodizelin ise kolza, soya ve palm yağından üretildiğini göstermektedir. Ancak, temel üretim materyali olan bitkilerle yapılacak iyileştirme çalışmaları ile daha ileri düzeye götürülebileceği gibi diğer ürünlerinde ekonomiklik seviyeleri artırılabilir. Ülkemizde Biyoetanol ağırlıklı olarak şeker fabrikalarında melastan üretilmektedir. Ülkemizin yıllık benzin tüketimi 4.5 milyon m3 'tür. TSE standartlarında kabul edildiği gibi % 5 karışım esas alınarak hesaplandığında yıllık 225000 m3 biyoetanole ihtiyaç vardır. Mevcut teknoloji ile 1 lt biyoetanol için 2.5 kg buğday kullanılması gerekir. Biyoetanol üretiminin artırılabilmesi için hammadde üretim miktarlarının artırılması gerekir. Biyoetanol üretimi için en uygun hammaddeler mısır ve buğdaydır. Her iki ürünün üretimlerinin de ülkemizde artırılma imkanı vardır. Mısır üretiminin 5 yıl içerisinde 8 milyon tona, buğday üretiminin de 23 milyon tona çıkartılması mümkündür.

DÜNYADA VE AVRUPA BİRLİGİNDE BİYOYAKIT
Biyoyakıt alanında ilk uygulama, biyoetanolle başlamıştır.A.B.D. de 2004 yılı Biyoetanol üretimi 10.3 milyon ton'dur. A.B.D. de genelde mısırdan üretilen biyoetanolün benzine karışımı %10 oranında yapılmaktadır. ispanya'nın lider olduğu Avrupa Birliğinde, Polonya, Fransa, İsveç, ve Almanya Biyoetanol uygulamalarında aktif diğer ülkelerdir. Bu ülkelerde hammadde olarak genelde buğday kullanılmaktadır. Biyoyakıtlar içersinde en yaygın olan ise Biyodizeldir. Avrupa Birliğinde 2003/30/CE sayılı ve 8 Mayıs 2003 tarihli direktifi ile karışım oranları mecbur hale getirilmiştir. AB toplam biyodizel üretimi 2003 yılı itibariyle yaklaşık 2.3 milyon tondur. Bu üretimin büyük kısmı Almanya tarafından gerçekleştirilmektedir. Daha sonra sırasıyla, Fransa, İtalya ve Çek Cumhuriyeti en fazla üretim yapan ülkelerdir. Türkiye'nin yıllık benzin tüketimi 4.5 milyon m3 dür. %2 lik karışım oranında 90 000m3 lük bir biyoetanol ihtiyacı vardır. Yıllık motorin tüketiminin yaklaşık 10 milyon ton olan ülkemizde % 2'lik karıştırma oranı için biyodizel ihtiyacı ise 240 000 m3'dür. Gelişmiş ülkelerde uygulama imkanı bulmuş çevreyle dost bir enerji türü olan biyodizel üretimine yönelik Bitkisel ve Hayvansal Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği çalışmaları devam etmektedir. Çalışmaların Ocak 2005 tarihinde sonuçlandırılarak uygulamaya gidilmesi planlanmaktadır. Bu çerçevede, tasarruf anlamında ele alındığında yaklaşık 350.000 tonjyıl atık bitkisel yağın biyodizel üretimine dahil edilerek yurtdışına petrol için ödenen döviz miktarının düşmesi hedeflenmektedir. Çeşitli çevrelerce bu konuda ki öngörüler yaklaşık olarak 200 Milyon Dolarlık bir kaynağın ülkemizde tekrar kalması olarak değerlendirilmektedir. 2004 yılı itibariyle ortalama ham yağ fiyatları 550 ton/$ civarındadır. Bu fiyatlar, kolza ve palmiye yağları esas alınarak hesaplanmıştır. Bu ürünlerin tamamı ithal edilmek zorunda kalınacaktır. Böyle bir durumda, 2005 yılında toplam 1.1 milyar ABD Doları tutarında ithalat yapılırken, 2010 yılına gelindiğinde bu tutar 3.165 milyar ABD Doları'na çıkacaktır. Ayrıca, özellikle AB'nin yukarıda verilen oranları tam olarak uygulaması durumunda dünyadaki hammadde ihtiyacı daha da artacaktır. Bu da hammadde fiyatlarının yükselmesi demektir. Yani, hammaddeye ulaşım için bir rekabet yaşanacaktır. SONUÇ ithalatımızın en büyük kalemlerini oluşturan ham petrol ve ham yağda döviz tasarrufunun yolu yerli üretim oranını artırmaktır. Ülkemizde 2003 yılı itibarıyla 868 Bin Ton Yağ ithalatı için; 442 Milyon Dolar, 1.400 Bin Ton Yağlı Tohumlar için; 410 Milyon Dolar Olmak Üzere Toplam 852 Milyon Dolar döviz ödenmiştir. Türkiye'nin yıllık benzin tüketimi 4.5 milyon m3 dür. %2 lik karışım oranında 90 bin ton, %5 lik karışımda 225 bin ton biyoetanol ihtiyacı söz konusudur. Yıllık motorin tüketiminin yaklaşık 10 milyon ton olduğu ülkemizde % 2 lik karıştırma oranı için biyodizel ihtiyacı 200000 m3, 'dür. Sonuç olarak, yağ bitkileri tarımının yaygınlaştırılması ile ekonomiye olan ve yukarıda bahsedilen diğer katkıları yanında ham yağ ve ham petrol bazında yaklaşık toplam 11 milyon dolarlık bir döviz tasarrufu söz konudur.

BİYOYAKIT EYLEM PLANI
1.Koordinasyonu sağlamak üzere ilgili kesimlerin katılımıyla Ulusal Biyoyakıt çalışma grubunun oluşturulması,
2.Hammadde üretim merkezli, Ulusal ölçekte projelerin hazırlanması,
3.Kullanım şeklinin belirlenmesi (Saf, karışım yada katkı),
4.Üretim ve tüketime ilişkin Projeksiyonların hazırlanması,
5.Bitkisel ürünlerin tür ve çeşit bazında belirlenmesi,
6.Belirlenen bitkilerden yeni olanlara ait adaptasyon çalışmalarının yapılması ve verim bileşenlerinin belirlenmesi,
7.Biyoyakıt alanında toplumsal bilinci geliştirme etkinliklerinin yapılması,
8.Yasa, Yönetmelik,Tüzük ve Standartların ülkesel şartlara bağlı olarak ve biyoyakıtların gelişimini destekler nitelikte hazırlanması,
9.İlgili bitkilerin tarımının yaygınlaştırılmasında uygun model ve enstrümanların belirlenmesi (üretici birlikleri, kooperatifler, sözleşmeli tarım, destekleme kapsamı, prim), ("Tohumunu getir, Yakıtını Götür" ) gibi yaklaşımların sağlanması,
10.Kullanım uygulamalarının başlatılacağı pilot alanların (büyükşehir belediyeleri, araç filoları, askeri araçlar, okul servisleri v.b.) ve sistemin (kapalı sistem) belirlenmesi,
11.Üretim tesislerine yönelik akreditasyon sisteminin oluşturulması,
12.Tüketimi özendirecek politikaların belirlenmesi (vergi indirimi, sübvansiyon, karbon vergisi v.b.)
13.Motor üreticilerinin biyoyakıtları garanti kapsamına alma çalışmalarının yürütülmesi,
14.Biyoyakıt ticaretinin kayıt altına alınması,
15.Biyoyakıt ihtiyacının tamamen yerli üretimle karşılanması, bunun için hammadde üretimine TİGEM işletmelerinin özel sektöre açılması.
16.Üretimin bir münavebe sistemi içinde gerçekleştirilmesi ve öncelikli olarak şeker pancarı üretim alanlarının kullanılması.