BIODIESEL PRODUCTION FROM ACORN OIL FOR USE IN MOTOR VEHICLE

Yıl 2025, Cilt: 33 Sayı: 1, 1629 - 1635, 24.04.2025

Merve Gördesel Yıldız

https://doi.org/10.31796/ogummf.1555844

Öz

Biodiesel is an ester-based type of oxygenated fuel obtained from biological sources and can be used in diesel engines. Since it has a higher ignition temperature than petroleum-based diesel, it is advantageous in terms of transportation and storage. When evaluated from an environmental perspective, it has no toxic effects and is biodegradable in nature. Therefore, the widespread production and use of biodiesel will economically strengthen both our agricultural and automotive sectors. However, biodiesel is a fuel with a high production cost. In facilities producing from oilseed plants, the largest share in biodiesel costs belongs to the seed. Therefore, efficient biodiesel production from various sources is being investigated. Within the scope of the study, it is aimed to produce high-quality and economical biodiesel from vegetable oil obtained from acorns by transesterification method. Vegetable oil was obtained from acorns by Soxlet extraction and biodiesel was obtained from vegetable oil by transesterification method. The oil ratio of acorns was found to be 4.26%. Various analyzes were applied to examine the physical and chemical properties of vegetable oil and biodiesel. Iodine analysis was performed to determine the unsaturation of the oil and the iodine number was determined as 91.72. Since the viscosity value of biodiesel will affect the operation of the diesel engine, it is desired that the viscosity of the produced biodiesel be low. The dynamic viscosity of the biodiesel was found to be 0.53 kg/m.s for 20°C. In the study, the pour point and neutralization number of biodiesel were determined and the quality of biodiesel and its use in motor vehicles were evaluated. These values were found to be -12.6°C and 0.092, respectively.

Anahtar Kelimeler

Biodiesel, Vegetable oil, Acorn, Transesterification

MEŞE PALAMUDU YAĞINDAN MOTORLU TAŞITLARDA KULLANIMA YÖNELİK BİYODİZEL ÜRETİMİ

Öz

Biyodizel biyolojik kaynaklardan elde edilen ester tabanlı bir tür oksijenli yakıttır ve dizel motorlarda kullanılabilir. Petrol kökenli dizele göre daha yüksek tutuşma sıcaklığına sahip olduğundan taşıma ve depolama açısından avantajlı konumdadır. Çevre açısından değerlendirildiğinde toksik etkisi yoktur ve biyolojik olarak doğada bozunabilmektedir. Bu nedenle biyodizelin üretiminin ve kullanımının yaygınlaştırılması gerek tarım gerek otomotiv sektörümüzü ekonomik olarak güçlendirecektir. Ancak biyodizel üretim maliyeti yüksek olan bir yakıttır. Yağlı bitki tohumundan üretim yapan tesislerde biyodizel maliyetindeki en büyük pay tohumuna aittir. Bu nedenle çeşitli kaynaklardan verimli biyodizel üretimi araştırılmaktadır. Çalışma kapsamında meşe palamudundan elde edilen bitkisel yağdan transesterifikasyon yöntemiyle kaliteli ve ekonomik biyodizel üretimi amaçlanmıştır. Meşe palamudundan Soxlet ektraksiyonu ile bitkisel yağ eldesi ve bitkisel yağdan transesterifikasyon yöntemiyle biyodizel eldesi gerçekleştirilmiştir. Meşe palamudunun yağ oranı %4,26 bulunmuştur. Bitkisel yağın ve biyodizelin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi amacıyla çeşitli analizler uygulanmıştır. Yağın doymamışlığını belirlemek amacıyla iyot analizi yapılmıştır ve iyot sayısı 91,72 olarak belirlenmiştir. Biyodizelin viskozite değeri dizel motorun çalışmasını etkileyeceğinden üretilen biyodizelin viskozitesinin düşük olması istenmektedir. Elde ettiğimiz biyodizelin dinamik viskozitesi 20°C için 0,53 kg/m.s bulunmuştur. Çalışmada biyodizelin akma noktası tayini ve nötralleşme sayısı belirlenerek biyodizelin kalitesi ve motorlu araçlarda kullanımı değerlendirilmiştir. Bu değerler sırasıyla -12,6°C ve 0,092 bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

Biyodizel, Bitkisel yağ, Meşe palamudu, Transesterifikasyon

Etik Beyan

Bu çalışmada araştırma ve yayın etiğine uyulmuştur.

Destekleyen Kurum

Çalışmayı destekleyen kurum bulunmamaktadır.

Teşekkür

Yazar, çalışmanın yürütülmesinde katkı ve desteğinden dolayı Prof. Dr. Özkan Murat Doğan’a ve deneylerin yürütülmesindeki yardımlarından dolayı Fatih Can Cantürk’e teşekkür etmektedir.

Kaynakça

• Akyarlı, A. (2004). Biyodizelin yakıtın uluslararası standartlarda üretimi, Biyoenerji Sempozyumunda Sunulmuş Bildiri, İzmir.
• Altınsoy, A. S. (2007). Biyodizel üretimi, motorlarda kullanımı ve Türkiye'deki kaynakların incelenmesi (Doktora Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Asaumi Y., Shintani M. & Watanabe Y. (1992). Effects of fuel properties on diesel engine exhaust emission characteristics. SAE Tech. Paper, 922214. doi: https://doi.org/10.4271/922214
• Bague D. A. & Franks, R. J. (2019). Synthesis and characterization of fatty acid methyl ester mixtures derived from acorn kernel oil. Texas Journal of Science, 71(1), 8. doi: https://doi.org/10.32011/txjsci_71_1_Article8
• Çildir O. & Çanakcı M. (2006). An Investigation of the effects of catalyst and alcohol amounts on the fuel properties of biodiesel from various vegetable oils. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 21(2), 367-372.
• Ertaş E. (2012). Yöresel Ürünlerin Değerlendirilmesi ve Katma Değerli Ürünler Haline Getirilmesi Projesi TÜBİTAK-MAM Sonuç Raporu. Erişim adresi: https://www.dika.org.tr/assets/upload/dosyalar/yoresel-urunlerin-degerlendirilmesi-ve-katma-degerli-urunler-haline-getirilmesi-projesi-sonuc-raporu.pdf Erişim tarihi: 23 Mayıs 2024.
• Graboski, M.S. & McCormick, R.L. (1998). Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines Prog. Energy Combust. Sci. (24), 125-164. doi: https://doi.org/10.1016/S0360-1285(97)00034-8
• Hartman, J. (2015). Kinematic and Dynamic Viscosity of Diesel, Biodiesel, and JP-900 Compared to Other Non-Standard Fluids with a Demonstration of Viscosity Changes at Varying Temperatures (Undergraduate Report). Pennsylvania Devlet Üniversitesi, Philadelphia. Erişim Adresi: https://bpb-us-e1.wpmucdn.com/sites.psu.edu/dist/a/11907/files/2015/06/jzh5270_viscosity.pdf Erişim tarihi: 18 Mart 2024.
• Hoang, A. T. (2021). Prediction of the density and viscosity of biodiesel and the influence of biodiesel properties on a diesel engine fuel supply system. Journal of Marine Engineering & Technology, 20(5), 299-311. doi: https://doi.org/10.1080/20464177.2018.1532734
• Karabas, H. (2013). Biodiesel production from crude acorn (Quercus frainetto L.) kernel oil: An optimisation process using the Taguchi method. Renewable Energy, 53, 384-388. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2012.12.002
• Kaya, C. (2006). Bitkisel Yağlardan Biyodizel Üretimi, (Yüksek Lisans Tezi). Dicle Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
• Meher, L .C., Sagar D. V. & Naik S. N. (2006). Technical aspects of biodiesel production by transesterification-A review. Renew. Sustain. Energy Rev., 10, 248–268. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2004.09.002
• Öğüt, H. ve Oguz, H. (2005). Üçüncü Milenyum Yakıtı Biyodizel, 2. Baskı, Ankara: Nobel Yayınevi.
• Özdemir Z. Ö. ve Mutlubaş H. (2016). Biyodizel üretim yöntemleri ve çevresel etkileri. Kırklareli Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2(2), 129-143. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/klujes/issue/27696/406935
• Pham M. T., Hoang A. T., Le A. T., Al-Tawaha A. R. M. S., Dong V. H. & Le V. V. (2018). Measurement and prediction of the density and viscosity of biodiesel blends. Int. J. Technol, 9(5), 1015-1026. doi: https://doi.org/10.14716/ijtech.v9i5.1950
• Shailendra S., Agarwal A.K. & Sanjeev G. (2008). Biodiesel development from rice bran oil: Transesterification process optimization and fuel characterization, Energy Conversion and Managment, 49, 1248-1257. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2007.08.010
• USDA Foreign Agricultural Service. Biofuels Annual. Erişim adresi: https://apps.fas.usda.gov/newgainapi/api/report/downloadreportbyfilename?filename=Biofuels%20Annual_The%20Hague_EU-28_7-3-2018.pdf Erişim tarihi:18 Temmuz 2024.