Yenilenebilir enerji kaynağı olarak mısır sapının briketlenmesi ve briket fiziksel özelliklerinin belirlenmesi

Yıl 2019, Cilt 24 Özel Sayı: 1st Int. Congress on Biosystems Engineering 2019, 61 - 70, 27.12.2019

Mahmut Dok , Mustafa Acar , Ayşegül Çelik , Gülhan Atagün , Ufuk Akbaş

Öz

Yenilenebilir enerji kaynağı olarak mısır sapının briketlenmesi ve briket fiziksel özelliklerinin belirlenmesi

ÖZET
Amaç,
Geniş tarım alanlarına sahip Türkiye için biyokütle enerjisi çok önemlidir. Türkiye'de tarım alanlarından her yıl yaklaşık 55-60 milyon ton biyokütle artıkları üretilmektedir.
Yöntemler ve Sonuçlar
Bu çalışmada kurutulmuş ve öğütülmüş mısır sapı, katı yakıt olarak kullanılmak üzere briket haline getirilmiş ve briket kalitesine ilişkin fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Briketler, 24 kW elektrik motor gücüne sahip helezon vidalı briketleme makinesinde üretilmiştir. Çalışmada kullanılan öğütülmüş mısır sapı, nem içeriği % 10 un altında olacak şekilde kurutulmuştur. Briketleme aşamasında 4 farklı kalıp sıcaklığı ve 3 farklı parçacık boyutu çalışılmıştır. Briketler, 55 mm kalınlığında, merkezi delik çapı 12-15 mm olan altıgen briketler olarak üretilmiştir. Fiziksel testlerden önce, briketlerin stabilize olmalarını sağlamak için 7 gün boyunca, 20 ° C sıcaklık ortamında bekletilmiştir. Briketlerin, briket yoğunluğu, dayanıklılık direnci, kırılma direnci, sıkışma direnci, ısıl değer, nem, kül içerikleri, baca gazı emisyon değerleri ve briketlerin su dayanımı özellikleri belirlenmiştir.
Genel Yorum
Yapılan testler sonucunda, üretilen briketlerde, kalıp sıcaklığının etkisi kırılma direnci üzerinde önemsiz, parçacık boyutunun etkisi de dayanıklılık ve kırılma dirençlerinde önemsiz olduğu görülmüştür. Kalıp sıcaklığı ve parçacık boyutunun incelenen diğer karakterler üzerinde önemli derecede etkili oldukları belirlenmiştir.
Çalışmanın Önemi ve Etkisi
Tarımsal kalıntıların değerlendirilmesi, ekonomik büyümeye katkıda bulunurken enerji açığının ortadan kaldırılmasına katkıda bulunacaktır. Çevresel koşullar için kalıntıların değerlendirilmesinin faydalarını dikkate alarak, konunun çok kapsamlı olduğu anlaşılacaktır. Bu nedenle, yenilenebilir enerji için tarım ürünleri üretmek yerine, gıda ürünleri dışındaki kalıntıların enerjiye dönüştürülmesi ekonomik ve çevresel olumlu bir davranış olacaktır.enerjiye dönüştürülmesi ekonomik ve çevresel açıdan olumlu bir davranış olacaktır.
Anahtar kelimeler: Yenilenebilir enerji biyokütle mısır sapı katı yakıt briket.

Briquetting of corn stalk as a renewable energy source and determination of physical properties of briquettes.

ABSTRACT
Goal
Biomass is very important for Turkey which has a large amount of agricultural areas. Approximately 55-60 million tone wastes of biomass are produced from agricultural areas in Turkey every year.
Methods and Results
In this study, dried and milled corn stalk are turned into a briquette to be used as a solid fuel and determined its physical properties regarding quality of the briquette. The briquettes are produced in a spiral screwed briquetting machine which has 24 kW electric motor power. Milled corn stalk used in the study is dried as moisture content will be under 10 %. In the stage of briquetting, 4 different mould temperature and 3 different particle size are studied. The briquettes are produced in 55 mm thickness as hexagon briquettes of which central bore diameter is 12-15 mm. Before physical tests, to provide stabilization of the briquettes, they are waited in 20 oC environment temperature during 7 days. Intensity of the briquette, endurance resistance, fracture resistance, pressure resistance, heat of combustion, moisture, ash contents, emission values of stack gas and water resistance of the briquettes are determined as properties of the briquettes.
General Comment
As a result of the conducted tests, in the produced briquettes it is seen that effect of the mould temperature is unimportant on the fracture resistance, also effect of the particle size is unimportant on endurance and fracture resistances. It is determined that the mould temperature and the particle size are markedly effective on examined other forms.
Importance and Effect of the Study
The assessment of agricultural residues will contribute to the elimination of the energy deficit while contributing to economic growth. Taking into account the benefits of the assessment of residues for environmental conditions, it will be understood that the issue is very comprehensive. Therefore, instead of producing agricultural products for renewable energy, the conversion of residues other than food products into energy would be an economic and environmental positive behavior.

Key Words: Renewable energy, biomass, corn stalk, solid fuel, briquette.

Anahtar Kelimeler

Yenilenebilir enerji, biyokütle, mısır sapı, katı yakıt briket

Proje Numarası

1184

Kaynakça

• Acaroğlu M (2013), “Alternatif Enerji Kaynakları”, Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık.
• Anna B., H. Roubík, M. Brožek, D. Herák, V. Šleger and J, Mazancová,2019. Potential of Tropical Fruit Waste Biomass for Production of Bio-Briquette Fuel: Using Indonesia as an Example.
• https://www.researchgate.net/publication/321800392_Potential_of_Tropical_Fruit_Waste_Biomass_for_Production_of_Bio- Briquette_Fuel_Using_Indonesia_as_an_Example. Erişim:19,07,2019.
• Anonymous, 2019. http://www.zmo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=30187&tipi=17&sube=0. Erişim:17,07,2019
• Boztepe E., A. Karaca, 2009. Yenilenebilir Enerji Kaynağı Olarak Tarımsal Atıklar. Enerji Kongresi. 21-23 Ekim.2009. İzmir.
• Brunerová, A,, H. Roubík,, M. Brožek and J. Velebil, 2018. Agricultural residues in Indonesia and Vietnam and their potential for direct combustion: with a focus on fruit processing and plantation crops. Agronomy Research 16(X), xxx–ccc, 2018. https://doi.org/10.15159/AR.18.113. Eişim: 18.07.2019.
• Çolakoğlu, B.(2018). Tarımsal Atıkların Alternatif Kullanım Alanları Konusunda Üretici Eğilimleri. Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ-2018.
• Costa S.C. R. Barcelos. and R. F. Magnago, 2019. Solıd Bıofuel From Glycerol And Agrıcultural Waste As A Source Of Energy. http://www.cellulosechemtechnol.ro/pdf/CCT7-8(2017)/p.765-774.pdf. Erişim:15,07,2019
• Demirbaş A (2001). Biomass resource facilities and biomass convesion processing or fuels and chemicals, Energy Conversion and Manegement, Turkey, 1357- 1378.
• Dok, M, M. Acar, A. E. Çelik, G. Atagün, U. Akbaş,2018. Şeftali Budama Artıklarından Yenilenebilir Enerji Kaynağı Olarak Yararlanma İmkânlarının Araştırılması. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi (Journal of Agricultural Machinery Science) 2018, 14 (3), 193-198.
• Er A., S. Özdemir, 2018. Tavuk gübresi ve tarımsal atıkların biyoyakıt karakterlerinin incelenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22 (2), 489~494, 2018.
• Karaca C ve A. Başçetinçelik, 2011. Yerfıstığı Kabuğunun Briketleme Özelliklerinin Ve Yanma Emisyonlarının Belirlenmesi. Vı. Yeni Ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Ekim 2011, KAYSERİ, Yayın No: E/2011/565.
• Karaca, C , A. Başçetinçelik, 2014. Defne Yaprağının Briketleme Ve Yanma Özellikleri. Enerji Tarımı ve Biyoyakıtlar 4. Ulusal Çalıştayı, 28-29 Mayıs 2014, Samsun.
• Komlajeva Ļ., A. Adamovičs and L. Poiša, 2019. Comparıson Of Dıfferent Energy Crops For Solıd Fuel Productıon In Latvıa. Latvia University of Agriculture. [e-mail]; [e-mail]; [e-mail]şim:18.07.2019.
• M. M. Nazari, W. N. A. Wan Othman, K. M. Yusuff, 2019. Banana Residue as Biomass Briquette: An Alternative of Fuel Energy. “The 7th International Conference on Sustainable Agriculture for Food, Energy and Industry in Regional and Global Context, ICSAFEI2015” erişim:18,07,2019.
• Maninder, R. S. Kathuria ve S. Grover, 2012. Using Agricultural Residues as a Biomass Briquetting: An Alternative Source of Energy. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSRJEEE), ISSN: 2278-1676 Volume 1, Issue 5 (July-Aug. 2012), PP 11-15.
• Saraçoğlu N (2010). “Küresel İklim Değişimi, Biyoenerji ve Enerji Ormancılığı”. Ankara: Efil Yayınevi.
• Sarakikya,H., A. Kirobo, 2018. Opportunities for Different Agricultural and Forest Wastes as Sources of Energy in Tanzania: An overview. International Journal of Scientific Research Engineering & Technology (IJSRET), ISSN 2278 – 0882. Volume 7, Issue 2, February 2018.
• Thulu, F.G.D., O. Kachaje, T. Mlowa. A Study of Combustion Characteristics of Fuel Briquettes from a Blend of Banana Peelings and Saw Dust in Malawi. International Journal of Thesis Projects and Dissertations (IJTPD. Vol. 4, Issue 3, pp: (135-158), Month: July - September 2016, Available at: www.researchpublish.com.