Kanola, Aspir ve Atık Yağlardan Elde Edilen Biyodizelin Motor Performans ve Egzoz Emisyonlarina Etkisi

Öz

Dünyada enerji ve petrol kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Bu sebeple hava kirliliğinin enerji kullanımına paralel olarak yükselmesi, insanların yaşam standartlarını olumsuz yönde etkilemektedir. Dünyadaki enerji gereksinimlerinin %80’i petrol, kömür, doğalgaz gibi fosil yakıtlarla karşılanmaktadır. Fosil yakıtların tükenmesi, artan enerji talepleri ve katı emisyon normları, enerji kaynağı ve talep arasındaki boşluğu azaltabilecek motor uygulamaları için biyodizel gibi alternatif yakıtlara ihtiyaç duyulmaktadır. Biyodizel taşınabilir, doğada yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir. Birçok doğal hammadde kaynağından elde edilir ve biyodizel üretimi için tahmini 300 ürün bulunmaktadır. Bu çalışmada, biyodizel kanola, aspir ve atık yağlardan elde edilen biyodizel kullanılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, karışımdaki biyodizel oranı arttıkça dizel yakıtına göre özgül yakıt tüketiminde %6.47 artış fren termik veriminde ise %3.37 artış gözlemlenmiştir. Emisyon analiz sonuçlarında ise, karışımdaki biyodizel ile ilişkili olarak dizele kıyasla motor yük miktarına göre karbon monoksit (CO) %18,23, hidrokarbon (HC) %4,43 ve is %10,95 oranında azalma olduğu, bununla birlikte azot oksit (NOx) %54,17 ve karbon dioksit (CO2) %26,92 oranında motor yük miktarına göre artış göstererek kararlı bir yapı sergilemiştir.

Anahtar Kelimeler

• biyodizel
• atık yağ
• dizel motor
• egzoz emisyonları

The Effect of Biodiesel from Canola, Safflower and Waste Oils on Engine Performance and Exhaust Emissions

Abstract

The use of energy and oil in the world is increasing day by day. For this reason, the increase in air pollution in parallel with energy use affects people's living standards negatively. 80% of the world's energy needs are met by fossil fuels such as oil, coal and natural gas. With the depletion of fossil fuels, increasing energy demands and strict emission norms, alternative fuels such as biodiesel are needed for engine applications that can reduce the gap between energy source and demand. Biodiesels are portable and biodegradable, renewable in nature. It is obtained from many natural raw material sources and there are approximately 300 products for biodiesel production. In this study, biodiesel obtained from biodiesel canola, safflower and waste oils was used. As a result of the experiments, as the biodiesel ratio in the mixture increased, it was observed that the specific fuel consumption increased by 6.47% and the brake thermal efficiency increased by 3.37% compared to diesel fuel. In the emission analysis results, it was found that carbon monoxide (CO) decreased by 18.23%, hydrocarbon (HC) by 4.43% and is 10.95% compared to the amount of engine load in relation to the biodiesel in the mixture, however nitrogen oxide (NOx) ) showed a stable structure by increasing 54.17% and carbon dioxide (CO2) by 26.92% according to the amount of engine load.

Keywords

• biodiesel
• waste oil
• diesel engine
• exhaust emissions

References

1. Alptekin, E., & Çanakçı, M. (2006). Biyodizel ve Türkiye’deki durumu. Mühendis ve Makine, 47(561), 57-64.
2. Attia, A. M., & Hassaneen, A. E. (2016). Influence of diesel fuel blended with biodiesel produced from waste cooking oil on diesel engine performance. Fuel, 167, 316-328.
3. Baghban, A., Kardani, M. N., & Mohammadi, A. H. (2018). Improved estimation of Cetane number of fatty acid methyl esters (FAMEs) based biodiesels using TLBO-NN and PSO-NN models. Fuel, 232, 620-631.
4. Demirbas, M. F., & Balat, M. (2006). Recent advances on the production and utilization trends of bio-fuels: a global perspective. Energy Conversion and Management, 47(15-16), 2371-2381.
5. Er, H. (2009). Pamuk yağı metil esterinin yakıt olarak bir dizel taşıtında kullanımı ve taşıt performansına etkisinin araştırılması. Fen Bilimleri Enstitüsü,
6. Ilgazlı, Ö. (2010). Değiştirilebilir sıkıştırma oranına sahip bir sıkıştırma ateşlemeli motorda diesel-biodiesel karışımlarının motor performansına ve emisyonlarına etkisinin araştırılması.
7. Kafadar, A. (2010). Yağlardan biyodizel eldesine etki eden faktörlerin araştırılması. Doktora Tezi, Dicle Üniversitesi,
8. Karmakar, A., Karmakar, S., & Mukherjee, S. (2010). Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production. Bioresource technology, 101(19), 7201-7210.

9. Li, H., Zhao, X., Ma, Y., Zhai, G., Li, L., & Lou, H. (2009). Enhancement of gastrointestinal absorption of quercetin by solid lipid nanoparticles. Journal of Controlled Release, 133(3), 238-244.
10. Samet Çat, M. A., Uslu, S., Çelik, M. B., & Özdalyan, B. (2018). DÜŞÜK GÜÇLÜ BİR DİZEL MOTORDA ATIK BİYODİZEL KULLANIMININ MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİSİ.
11. Simsek, S. (2020). Effects of biodiesel obtained from Canola, sefflower oils and waste oils on the engine performance and exhaust emissions. Fuel, 265, 117026.
12. Szulczyk, K. R., & McCarl, B. A. (2010). Market penetration of biodiesel. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(8), 2426-2433.
13. Şen, S. (2012). Hayvansal yağlardan biyodizel üretimi ve dizel motor performans ve emisyonlarına etkisinin araştırılması. Fen Bilimleri Enstitüsü,
14. Şimşek, S. (2020). Increasing Cetane Number of the Diesel Fuel by Fuel Additives. International Journal of Automotive Science And Technology, 4(4), 300-306.
15. Şimşek, S., Özdalyan, B., Saygın, H., & Şimşek, H. (2018). İÇTEN YANMALI MOTORLARDA YAKIT OLARAK FUZEL YAĞININ ELDE EDİLMESİ VE ANALİZİ.
16. Tesfa, B., Gu, F., Mishra, R., & Ball, A. (2014). Emission characteristics of a CI engine running with a range of biodiesel feedstocks. Energies, 7(1), 334-350.
17. Tillem, İ. (2005). Dizel motorlar için alternatif yakıt olarak biyodizel üretimi ve kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,