Research Article

GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI

Volume: 41 Number: 2 October 31, 2021
  • Abdülvahap Çakmak
  • Hakan Özcan
TR EN

GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Son yıllarda, büyük oranda petrol esaslı yakıtlar ile çalışan içten yanmalı motorlarda ikinci nesil biyoyakıtların kullanımına duyulan ilgi artmıştır. Bu çalışmada, biyodizel yan ürünü olan gliserinin katalitik dönüşümü ile üretilen gliserin eterlerinin dizel motorda ikinci nesil biyoyakıt olarak kullanımı deneysel olarak incelenmiştir. Gliserinin tert-bütanol ile eterifikasyonu sonucunda sentezlenen gliserin eterleri karışımı, %2 ve %5 hacimsel oranda dizel-biyodizel yakıt karışımı ile harmanlanmıştır. Dizel yakıtı ve %20 oranında biyodizel içeren dizel-biyodizel yakıt karışımı referans yakıt olarak kullanılmıştır. Test yakıtlarının önemli fiziksel yakıt özellikleri belirlenmiştir. Yakıta gliserin eterleri ilavesinin yakıtın viskozite, yoğunluk, ısıl değer, setan indisi ve destilasyon sıcaklıklarını düşürdüğü belirlenmiştir. Gliserin eterlerinin ilavesi ile dizel-biyodizel yakıt karışımının kinematik viskozitesinin %10-14 oranında azaldığı ve yakıtın destilasyon karakteristiğinin iyileştiği görülmüştür. Gerçekleştirilen motor deneyleri ile test yakıtlarının motorun performans, yanma karakteristikleri ve egzoz emisyonuna etkileri araştırılmıştır. Gliserin eterlerinin motorun özgül yakıt tüketimini ve HC emisyonlarını artırdığı; motorun termal verimini, CO, CO2, NOX ve is (duman koyuluğu) emisyonlarını azalttığı belirlenmiştir. Gliserin eterlerin en dikkat çekici etkisi NOX ve HC emisyonlarında görülmüştür. Gliserin eterleri NOX emisyonlarında yaklaşık %35-77 oranında önemli düşüşler sağlamış fakat aynı çalışma koşulları altında HC emisyonlarında yaklaşık %37-142 oranında bir artışa neden olmuştur. Yanma karakteristikleri açısından %2 oranında gliserin eterleri içeren yakıt karışımı, diğer test yakıtlarına göre daha iyi performans sergilemiştir. Tüm bulgular değerlendirildiğinde gliserin eterlerinin hacimsel %2 oranında dizel-biyodizel yakıt karışımı ile harmanlanması durumunda ikinci nesil biyoyakıt olarak dizel motorlarda kullanımının uygun olduğu belirlenmiştir.

Keywords

References

  1. Aguado-Deblas L., Estevez R., Russo M., La Parola V., Bautista F. M. and Testa M. L., 2020, Microwave-Assisted Glycerol Etherification Over Sulfonic Acid Catalysts, Materials, 13, 7, 1584.
  2. Akbarian E. and Najafi B, 2019, A novel fuel containing glycerol triacetate additive, biodiesel and diesel blends to improve dual-fuelled diesel engines performance and exhaust emissions, Fuel, 236, 666–676.
  3. Altun Ş., 2014, Effect of the degree of unsaturation of biodiesel fuels on the exhaust emissions of a diesel power generator, Fuel, 117, PART A, 450–457.
  4. Altun Ş., Bulut H. and Öner C., 2008, The comparison of engine performance and exhaust emission characteristics of sesame oil-diesel fuel mixture with diesel fuel in a direct injection diesel engine, Renewable Energy, 33, 8, 1791–1795.
  5. ASTM., 2020, ASTM D7467-20a, Standard Specification for Diesel Fuel Oil, Biodiesel Blend (B6 to B20), ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
  6. Atmanli A. and Yilmaz N., 2020, An experimental assessment on semi-low temperature combustion using waste oil biodiesel/C3-C5 alcohol blends in a diesel engine, Fuel, 260, 116357.
  7. Beatrice C., Di Blasio G., Guido C., Cannilla C., Bonura G. and Frusteri, F., 2014, Mixture of glycerol ethers as diesel bio-derivable oxy-fuel: Impact on combustion and emissions of an automotive engine combustion system, Applied Energy, 132, 236–247.
  8. Beatrice C., Di Blasio G., Lazzaro M., Cannilla C., Bonura, G., Frusteri F. and Bartocci P., 2013, Technologies for energetic exploitation of biodiesel chain derived glycerol: Oxy-fuels production by catalytic conversion, Applied Energy, 102, 63–71.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Abdülvahap Çakmak This is me
0000-0003-1434-6697
Türkiye

Publication Date

October 31, 2021

Submission Date

May 14, 2020

Acceptance Date

May 25, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 41 Number: 2

APA
Çakmak, A., & Özcan, H. (2021). GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI. Isı Bilimi Ve Tekniği Dergisi, 41(2), 191-204. https://doi.org/10.47480/isibted.1025917
AMA
1.Çakmak A, Özcan H. GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi. 2021;41(2):191-204. doi:10.47480/isibted.1025917
Chicago
Çakmak, Abdülvahap, and Hakan Özcan. 2021. “GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI”. Isı Bilimi Ve Tekniği Dergisi 41 (2): 191-204. https://doi.org/10.47480/isibted.1025917.
EndNote
Çakmak A, Özcan H (October 1, 2021) GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi 41 2 191–204.
IEEE
[1]A. Çakmak and H. Özcan, “GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI”, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, vol. 41, no. 2, pp. 191–204, Oct. 2021, doi: 10.47480/isibted.1025917.
ISNAD
Çakmak, Abdülvahap - Özcan, Hakan. “GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI”. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi 41/2 (October 1, 2021): 191-204. https://doi.org/10.47480/isibted.1025917.
JAMA
1.Çakmak A, Özcan H. GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi. 2021;41:191–204.
MLA
Çakmak, Abdülvahap, and Hakan Özcan. “GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI”. Isı Bilimi Ve Tekniği Dergisi, vol. 41, no. 2, Oct. 2021, pp. 191-04, doi:10.47480/isibted.1025917.
Vancouver
1.Abdülvahap Çakmak, Hakan Özcan. GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi. 2021 Oct. 1;41(2):191-204. doi:10.47480/isibted.1025917

Cited By