Konya İlinin Toplanabilir Bitkisel Artık ve Hayvansal Atık Kaynaklı Metan Potansiyeli

Yıl 2022, Cilt: 11 Sayı: 2, 112 - 127, 28.12.2022

Fatma Didem Tunçez , Süleyman Soylu

Öz

Nüfusun artması ve insanların, refahını sağlayan araçlara alışması; daha çok üretime, daha çok üretim ise daha çok enerjiye ihtiyaç duyulmasına neden olmaktadır. Kısıtlı kaynak olan fosil yakıtların bir gün tükenecek olması endüstriyel üretimin önünde çözüm bekleyen en büyük tehditlerden birisidir. Bir diğer tehdit ise fosil yakıtlardan kaynaklanan sera gazlarıdır. Endüstrileşme ile birlikte fosil yakıt kullanımına paralel olarak atmosferde bulunan sera gazı konsantrasyonu da hızla artmıştır. Bu durumun ise iklim değişikliğine neden olduğu kabul edilmektedir. Sürdürülebilir üretim ve sürdürülebilir çevre için enerji üretiminin sera gazı oluşturmayan yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanması gerektiği artık bilinmektedir. Türkiye’nin de taraf olduğu Paris iklim anlaşması ile sözleşmeyi imzalayan ülkeler sera gazlarını azaltma taahhüdü altına girmişlerdir.
Nüfus artışının bir başka sonucu ise, gıdaya olan ihtiyacın artması ve bu ihtiyacın karşılanması için tarım işletmelerinin çok büyük endüstriyel işletmelere dönüşmesidir. Bu işletmelerin problemlerinden biri ise üretim sırasında oluşan atık ve artıklardır. Gerek endüstriyel hayvancılık tesislerinden kaynaklanan atıklar gerekse bitkisel artıklar; havayı, suyu ve toprağı kirlettiği gibi zararlı patojenlerin de yayılmasına neden olmaktadır. Tarımsal atık ve artıklarının açık ortamda çürümesi, önemli sera gazları arasında yer alan metanın atmosfere karışmasına neden olmaktadır.
Biyogaz tesisleri bir taraftan organik atıkların bertarafını sağlarken diğer taraftan ortaya çıkan metan gazını enerjiye dönüştürerek aynı anda birçok probleme çözüm getirmektedir. Fosil yakıtlara alternatif olabilecek biyogaz ve biyokütle yakıtların enerji kaynağı olarak kullanımının artırılması hem sosyal sorumluluk çerçevesinde daha çevreci yaklaşımlarla üretim yapabilmek, hem de rekabet edebilir ve sürdürülebilir gelişme için zaruri olacaktır.
Konya İli, 780.043 km2 olan Türkiye yüzölçümünün %5,24’lik kısmına karşılık gelen (göller dâhil) 40.838 km2 yüzölçümü ile ülkenin en geniş arazi varlığına sahip ili olup; 18.590.788 dekar alanda tarım yapılan çok geniş bir coğrafyayı kapsamaktadır. Konya 946.144 büyükbaş, 2.843.229 küçükbaş, 11.234.107 adet kümes hayvan sayısı ile ülkenin en büyük hayvansal ve bitkisel üretim merkezi konumundadır. Bu çalışmada, Türkiye’nin en büyük tarım merkezi olan Konya İlinin toplanabilir tarımsal atıklardan elde edilebilecek metan potansiyeli 102.061.996 m3 CH4/yıl olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Metan, Hayvansal Atıklar, Bitkisel Artıklar, Yenilenebilir Enerji, İklim Değişikliği

Kaynakça

• Abdoun, E., Weiland, P., & bei unterschiedlichen Prozesstemperaturen, R. (2009). Optimierung der Monovergärung von nachwachsenden Rohstoffen durch Zugabe von Spurenelementen. Bornimer Agrartechnische Berichte, 68, 69-78.
• Başçetinçelik, A., Öztürk, H.H., Karaca, C., Kaçıra, M., Ekinci, K., Kaya, D., Baban, A., Güneş, K., Komitti, N., Barnes, I., Nieminen, M. (2006). A Guide on Exploitation of Agricultural Residues in Turkey. Final Report Annex XIV, LIFE 03 TCY/ TR /000061, Adana.
• Başçetinçelik, A., Öztürk, H., & Karaca, C. (2007). Türkiye’de tarımsal biyokütleden enerji üretimi olanakları. IV. Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu. Bildiriler Kitabı, s.101-109, Kayseri.
• Bauer, C., Korthals, M., Gronauer, A., Lebuhn, M.(2008). Methanogens in biogas production from renewable resources – a novel molecular population analysis approach. Water Sci. Tech. 58, No. 7, S. 1433–1439
• BEPA, (2022). Türkiye Biyokütle Enerjisi Potansiyeli Atlası. T.C Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı Enerji İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara https://bepa.enerji.gov.tr/
• Bilandzija, N., Voca, N., Kricka, T., Matin, A., Jurisic, V., (2012). Energy potential of fruit tree pruned biomass in Croatia. Spanish Journal of Agricultural Research, 10 (2), 292-298.
• Bischoff, M. (2009). Erkenntnisse beim Einsatz von Zusatz-und Hilfsstoffen sowie von Spurenelementen in Biogasanlagen. Vdi-Ber, 2057, 111-123.
• Braun, R., & organischer Abfallstoffe, B. M. (1982). Biogas: Methangärung organischer Abfallstoffe. Springer Verlag Wien. New York. Brown, D., Shi, J., & Li, Y. (2012). Comparison of solid-state to liquid anaerobic digestion of lignocellulosic feedstocks for biogas production. Bioresource technology, 124, 379-386. ISSN 0960-8524,
• D'Aquino, C. A., Santos, S. C., & Sauer, I. L. (2022). Biogas as an alternative source of decentralized bioelectricity for large waste producers: An assessment framework at the University of São Paulo. Energy, Volume 239, Part D, 122326. ISSN 0360-5442
• Demirel, B., Neumann, L., & Scherer, P. (2008). Microbial community dynamics of a continuous mesophilic anaerobic biogas digester fed with sugar beet silage. Engineering in Life Sciences, 8(4), 390-398. DFBZ, (2011). Türkiye’de Hayvansal Atıkların Biyogaz Yoluyla Kaynak Verimliliği Esasında ve İklim Dostu Kullanımı Projesi (Türk-Alman Biyogaz Projesi). Deutsches Biomasse Forschungs Zentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Straße 116, 04347 Leipzig.
• Dursun, N. (2020). Hayvansal Ve Bitkisel Atıklar Kaynaklı Biyokömür Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi: Malatya İli Örneği. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 8 (3) , 720-727.
• Ekinci, K., Kulcu, R., Kaya, D., Yaldιz, O., Ertekin, C., & Ozturk, H. H. (2010). The prospective of potential biogas plants that can utilize animal manure in Turkey. Energy Exploration & Exploitation, 28(3), 187-205. Ekinci, K.(2011). Regional Distribution of Animal Manure and Biogas Potential in Turkey. Presentation 1st Biogas Workshop, İzmir.
• FAO, (2016). BEFS Assessment for Turkey: Sustainable bioenergy options from crop and livestock residues. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. ISSN 2226-6062
• FNR, (2010). Handreichung Biogasgewinnung und nutzung. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, Gülzow-Prüzen. ISBN 3-00-014333-5
• IPCC, (2001). The global warming potential of six GHGs. Intergovernmental Panel on Climate Change. Kaur, G.J., Kumar, D., Orsat, V., & Singh, A. (2020). Assessment of carrot rejects and wastes for food product development and as a biofuel. Biomass Conversion and Biorefinery, 1(12), 757-768.
• Kepp U, Machenbach I, Weisz N, Solheim OE (2000). Enhanced stabilisation of sewage sludge through thermal hydrolysis - three years of experiencewith full scale plant. Water Science and Technology 42 (9): 89- 96.
• Khalid A, Arshad M, Anjum M, Mahmood T, Dawson L (2011). The anaerobic digestion of solid organic waste. Waste Management 31: 1737-1744.
• Kulcu, R. (2007). Determination of optimum environmental conditions for composting some agricultural wastes. Master of Science Thesis, Department of Agricultural Machinery, Akdeniz University, Turkey.
• Leclerc, A., & Laurent, A. (2017). Framework for estimating toxic releases from the application of manure on agricultural soil: National release inventories for heavy metals in 2000–2014. Science of the Total Environment, 590, 452-460.
• Lovato, G., Alvarado-Morales, M., Kovalovszki, A., Peprah, M., Kougias, PG, Rodrigues, JAD, & Angelidaki, I. (2017). Yerinde biyogaz yükseltme süreci: modelleme ve simülasyon yönleri. Biyolojik kaynak teknolojisi , 245 , 332-341.
• Menardo, S., Airoldi, G., & Balsari, P. (2012). The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource technology, 104, 708-714. Nasl B. M. (2015). Büyükbaş Hayvan Dışkısından Biyogaz Üreten Bir Reaktöre Peynir altı Suyu Eklenmesinin Reaktörün Biyogaz Üretim Verimine Etkilerinin İncelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• NOAA, (2021). CO2 emissions vs concentrations 1751-2020. National Oceanic and Atmospheric Administration, Washington. https://www.climate.gov/media/12990
• NOAA, (2022). Trends in Atmospheric Methane. National Oceanic and Atmospheric Administration, Washington. https://gml.noaa.gov/ccgg/trends_ch4/
• NASA, (2022). Global Mean Estimates based on Land and Ocean Data. National Aeronautics and Space Administration, Washington. https://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/graph_data/Global_Mean_Estimates_based_on_Land_and_Ocean_Data/graph.txt
• Polat, M. (2021). Türkiye’nin Tarımsal Atık Biyokütle Enerji Potansiyelindeki Değişim. Toprak Su Dergisi, Özel Sayı, 19-24. Sawatdeenarunat, C., Surendra, K. C., Takara, D., Oechsner, H., & Khanal, S. K. (2015). Anaerobic digestion of lignocellulosic biomass: challenges and opportunities. Bioresource technology, 178, 178-186.
• Şehu, A. (1996). Bazı Buğdaygil Samanlarının İn Vivo Sindirilme Dereceleri ve Rumende Parçalanma Özellikleri. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 43(04).
• Toriki, F. (2003). Yonca ve şeker pancarı yaprağından mekanik sistemle bitki suyu eldesi. Journal of Agricultural Sciences, 9(04).
• TÜİK, (2021a). Hayvancılık İstatistikleri. Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara. https://biruni.tuik.gov.tr
• TÜİK, (2021b). Bitkisel Üretim İstatistikleri. Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara. https://biruni.tuik.gov.tr
• Wandrey, C., & Aivasidis, A. (1983). Zur reaktionstechnik der anaeroben fermentation. Chemie Ingenieur Technik, 55(7), 516-524.
• Zhang, Q., Hu, J., & Lee, D. J. (2016). Biogas from anaerobic digestion processes: Research updates. Renewable Energy, 98, 108-119.
• Zhurka, M., Spyridonidis, A., Vasiliadou, I. A., & Stamatelatou, K. (2019). Biogas production from sunflower head and stalk residues: Effect of alkaline pretreatment. Molecules, 25(1), 164.