EN
TR
Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması
Abstract
Bu çalışmada, keten tohumu yağından NaOH’un katalizör olarak kullanıldığı transesterifikasyon prosesi ile metil ester ve etil ester üretimi ve çalışma parametreleri klasik yöntem yardımıyla optimize edilmiştir. Katalizör kütlesi (%0,4-1,0 wt. NaOH), alkol:yağ molar oranı (3:1–9:1), reaksiyon sıcaklığı (30–60°C) ve reaksiyon süresi (30–75 dakika) gibi biyodizel verimi üzerindeki değişkenlerin etkilerini belirlemek için toplam 26 deney tasarlanmıştır. Metil esterin üretimi için optimum koşullar %0,60 NaOH wt., 6:1 metanol/yağ molar oranı, 60 °C reaksiyon sıcaklığı ve 60 dakika reaksiyon sıcaklığında %92,16 biyodizel verimi elde edilirken, etil ester üretiminde ise en yüksek verim %0,60 NaOH wt., 8:1 etanol/yağ molar oranı, 30 °C reaksiyon sıcaklığı ve 60 dakika reaksiyon sıcaklığında %89.83 biyodizel verimi ile sağlanmıştır. Optimal koşullarda üretilen metil ester ve etil ester hacim bazında kendi aralarında harmanlanmıştır. Saf biyodizeller, karışım biyodizeller ve saf dizel yakıtın yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değer gibi temel yakıt özellikleri ölçülmüştür. Karışımların yoğunluk, viskozite ve ısıl değerlerini tahmin etmek için genelleştirilmiş denklemler verilmiştir. Tüm karışımlar için yoğunluk, viskozite ve ısıl değerlerin ölçülen ve tahmin edilen değerleri arasında kayda değer bir uyum olduğu bulunmuştur. Sonuçlara göre, yakıt karışımındaki metil ester konsantrasyonunun artmasıyla karışımların yoğunluğu ve viskoziteleri artmış, etil ester konsantrasyonunun artmasıyla ise karışımların ısıl değerinin artış gösterdiği tespit edilmiştir. Keten tohumu yağından optimize edilen saf biyodizeller ve biyodizel karışımların bu özellikleri ASTM D6571 ve EN 14214 biyodizel standartlarını karşılamaktadır. Bu yakıtların dizel motorlar için nitelikli bir yakıt olarak kullanılabileceği ifade edilebilir.
Keywords
Supporting Institution
TÜBİTAK
Project Number
1919B012212243
Thanks
TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı kapsamında verilen proje desteğine teşekkür ederiz.
References
- Sodhi AK, Tripathi S, Kundu K (2017) Biodiesel production using waste cooking oil: a waste to energy conversion strategy. Clean Technol Environ Policy 19:1799-1807. https://doi.org/10.1007/s10098-017-1357-6
- Budhraja N, Pal A, Mishra RS (2022) Parameter optimization for enhanced biodiesel yield from Linum usitatissimum oil through solar energy assistance. Biomass Convers Biorefin 1-16. https://doi.org/10.1007/ s13399-022-03649-w
- Ennetta R, Soyhan HS, Koyunoğlu C, Demir VG (2022) Current technologies and future trends for biodiesel production: a review. Arab J Sci Eng 47(12):15133-15151. https://doi.org/10.1007/s13369-022-07121-9
- Zafar MW, Shahbaz M, Hou F, Sinha A (2019) From nonrenewable to renewable energy and its impact on economic growth: the role of research & development expenditures in Asia-Pacific Economic Cooperation countries. J Clean Prod 212:1166-1178. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.12.081
- Osman AI, Chen L, Yang M, Msigwa G, Farghali M, Fawzy S, Rooney DW, Yap PS (2023) Cost, environmental impact, and resilience of renewable energy under a changing climate: a review. Environmental Chemistry Letters 21(2):741-764. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01532-8
- Manimegalai V, Rukkumani V, Gayathri A, Pandiyan P, Mohanapriya V (2023) An Overview of Global Renewable Energy Resources, 2(2.4). In: Sailesh I, Anand N, Mohd N, Fadi A (eds) Renewable Energy and AI for Sustainable Development, CRC Press, Boca Raton, ss 2-5.
- Islam A, Malek A, Teo SH, Marwani HM, Rahman MM, Asiri AM, Aziziur M, Khan R, Taufiq-Yap YH, Awual MR (2023) Smart materials for CO2 conversion into renewable fuels and emission reduction. Sustain Mater Techno e00636. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2023.e00636
- Puchakayala HC, Viswanathan A, Abrar I, Rajamohan N (2023) Maximizing the potential of biodiesel through nanoparticle assistance: A review of key factors affecting performance and emissions. Sustain Energy Technol Assessments 60, 103539. https://doi.org/10.1016/j.seta.2023.103539
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Mechanical Engineering (Other)
Journal Section
Research Article
Publication Date
July 31, 2024
Submission Date
April 18, 2024
Acceptance Date
July 2, 2024
Published in Issue
Year 2024 Volume: 4 Number: 2
APA
Aslan, V., & Karaca, M. (2024). Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, 4(2), 541-560. https://doi.org/10.61112/jiens.1470119
AMA
1.Aslan V, Karaca M. Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması. JIENS. 2024;4(2):541-560. doi:10.61112/jiens.1470119
Chicago
Aslan, Volkan, and Mehmet Karaca. 2024. “Keten Tohumu Yağından üretilen Metil Ve Etil Esterlerin Harmanlanması Ile Edilen Karışım Biyodizellerin Yoğunluk, Kinematik Viskozite Ve ısıl Değerlerinin Karşılaştırılması”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 4 (2): 541-60. https://doi.org/10.61112/jiens.1470119.
EndNote
Aslan V, Karaca M (July 1, 2024) Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 4 2 541–560.
IEEE
[1]V. Aslan and M. Karaca, “Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması”, JIENS, vol. 4, no. 2, pp. 541–560, July 2024, doi: 10.61112/jiens.1470119.
ISNAD
Aslan, Volkan - Karaca, Mehmet. “Keten Tohumu Yağından üretilen Metil Ve Etil Esterlerin Harmanlanması Ile Edilen Karışım Biyodizellerin Yoğunluk, Kinematik Viskozite Ve ısıl Değerlerinin Karşılaştırılması”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 4/2 (July 1, 2024): 541-560. https://doi.org/10.61112/jiens.1470119.
JAMA
1.Aslan V, Karaca M. Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması. JIENS. 2024;4:541–560.
MLA
Aslan, Volkan, and Mehmet Karaca. “Keten Tohumu Yağından üretilen Metil Ve Etil Esterlerin Harmanlanması Ile Edilen Karışım Biyodizellerin Yoğunluk, Kinematik Viskozite Ve ısıl Değerlerinin Karşılaştırılması”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, vol. 4, no. 2, July 2024, pp. 541-60, doi:10.61112/jiens.1470119.
Vancouver
1.Volkan Aslan, Mehmet Karaca. Keten tohumu yağından üretilen metil ve etil esterlerin harmanlanması ile edilen karışım biyodizellerin yoğunluk, kinematik viskozite ve ısıl değerlerinin karşılaştırılması. JIENS. 2024 Jul. 1;4(2):541-60. doi:10.61112/jiens.1470119
