Hayvansal Atıkların Biyogaz Üretim Potansiyelinin Hesaplanması: Iğdır İli Örneği

Abstract

Tüm dünyada artan enerji talebini karşılamak ve çevre sorunlarını azaltmak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına olan talep her geçen gün artmaktadır. Bu kaynaklardan biri olan biyogaz enerjisi açısından ülkemiz zengin bir biyokütle potansiyeline sahiptir. Çalışmada, Iğdır ili ve ilçelerindeki hayvan işletmelerinden kaynaklanan atık miktarlarından biyogaz enerji potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla yerel ölçüde sürdürülebilir çözümlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. 2020 yılına ait Iğdır ili geneli için büyükbaş, küçükbaş ve kümes hayvan sayıları sırasıyla 157 426; 1 279 203 ve 265 173 adettir. Hayvan gübresinden yıllık üretilebilecek biyogaz potansiyeli 43 952 304 m3, ısı enerji miktarı 1 032 879 GJ ve elektrik enerji miktarı 114 716 MWh olarak hesaplanmıştır. Iğdır ili için yıllık en yüksek elektrik üretim potansiyeline sahip olduğu Merkez ilçesinde 55 367 MWh ve en düşük elektrik üretim potansiyeline sahip olduğu Karakoyunlu ilçesinde 15 366 MWh elektrik enerjisi üretilebileceği hesaplanmıştır. Ayrıca Iğdır genelinde fosil yakıt yerine yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan biyogaz enerjisinin kullanılması ile yıllık 78 465 ton karbondioksit emisyon salınımı engellenerek karbon tasarrufu sağlanabileceği hesaplanmıştır. Özellikle sera gazı emisyonlarının neden olduğu küresel ısınmanın temiz enerji kaynakları kullanılarak azaltılması gerekmektedir. Çevre dostu olan bu tesislerin kurulması ile çevre problemlerine neden olan organik atıkların değerlendirilerek zararsız hale getirilmesine ve sera gazı emisyonlarının azaltılmasına katkı sağlayacaktır. Ayrıca bu tesislerden üretilecek olan enerji ile doğal kaynaklar korunacak ve ülke ekonomisine katkı sağlayarak sürdürülebilir kalkınmayı destekleyecektir.

Keywords

• Biyogaz
• karbondioksit emisyonlarını azaltma
• elektrik enerjisi
• gübre
• iklim değişikliği
• arcgis

Calculation of Biogas Production Potential of Animal Wastes: Example of Iğdır Province

Abstract

All over the world, the demand for renewable energy sources is increasing day by day both to meet the increasing energy demand and to reduce environmental problems. Our country has a rich biomass potential in terms of biogas energy, which is one of these resources. In study, it is aimed to develop locally sustainable solutions by determining the biogas energy potential from the waste amount resulting from animal enterprises in Iğdır province and its districts. The number of cattle, small ruminant and poultry for the province of Iğdır for 2020 is 157 426; 1 279 203 and 265 173, respectively. Biogas amount that can be produced annually from the manure of animals is calculated as 43 952 304 m3, the amount of heat energy as 1 032 879 GJ and the amount of electrical energy as 114 716 MWh. It has been determined that in the central district where it has the highest annual electricity generation potential for Iğdır province, 55 367 MWh and in the Karakoyunlu district where it has the lowest electricity generation potential, it has been determined that 15 366 MWh electricity can be produced. In addition, it has been calculated that by using biogas energy, which is one of the renewable energy sources, instead of fossil fuels throughout Iğdır, it is calculated that carbon savings can be achieved by preventing the emission of 78 465 tons of carbon dioxide emissions annually. In particular, global warming caused by greenhouse gas emissions should be reduced by using clean energy sources. With the establishment of these environmentally friendly facilities, organic wastes that cause environmental problems will be evaluated and made harmless and greenhouse gas emissions will be reduced. In addition, the energy produced from these facilities will protect natural resources and support sustainable development by contributing to the national economy.

Keywords

• Biogas
• reduce carbon dioxide emissions
• electric power
• fertilizer
• climate change
• arcgis

References

1. AAkbay HEG ve Kumbur H, 2020. Determination of Biogas Potential of Livestock Manure: A Case Study from Mersin Province. Academic Platform Journal of Engineering and Science, 8 (2): 295-303.
2. Aksu Y, 2019. Amasya ilindeki hayvansal atıkların biyogaz potansiyelinin belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat.
3. Aktaş T, Özer B, Soyak G, Ertürk MC, 2015. Tekirdağ İli’nde Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogazdan Elektrik Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 11 (1): 69-74.
4. Altıkat S ve Çelik A, 2012. Iğdır İlinin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyeli. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2 (1): 61-66.
5. Aras E ve Tekay N, 2018. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Iğdır İli 2018 Yılı çevre durum raporu. T.C. Iğdır Valiliği Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü, https://webdosya.csb.gov.tr/db/ced/icerikler/igd-r_-cdr2018-20190930172121.pdf (Erişim Tarihi 20.11.2021).
6. Ardıç İ, Taner F, 2014. Biokütleden Biyogaz Üretimi I. Anaerobik Arıtımın Temelleri, https://www.emo.org.tr/ekler/14101ec47c52b48_ek.pdf (Erişim Tarihi 20.11. 2021).
7. Argun YA, Doğru S, Altıkat A, Bingül Z, 2016. Renewable Energy Sources of TRA2 Region (Iğdır, Kars, Ardahan and Ağrı) for Sustainable Development. International Energy & Engineering Conference (UEMK), 13-14 October, Gaziantep/ TURKEY.
8. Avcıoğlu AO, Çolak A, Türker U, 2013. Türkiye’nin Tavuk Atıklarından Biyogaz Potansiyeli. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 10 (1): 21-28.

9. Ay ÖF, Kaya A, 2020. Kahramanmaraş İlinin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyeli. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10 (4): 2822-2830.
10. Aybek A, Üçok S, İspir S, Bilgili ME, 2015. Türkiye’de Kullanılabilir Hayvansal Gübre ve Tahıl Sap Atıklarının Biyogaz ve Enerji Potansiyelinin Belirlenerek Sayısal Haritalarının Oluşturulması. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 12 (3): 109-120.
11. Ayhan A, 2015. Biogas Production Potential from Animal Manure of Bursa Province. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 29 (2): 47-53.
12. Baran M, Lüle F, Gökdoğan O, 2017. Adıyaman İlinin Hayvansal Atıklardan Elde Edilebilecek Enerji Potansiyeli. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 4 (3): 245-249.
13. Bayrak Işık EH, Polat F, 2018. The Biogas Potential That Can Be Obtained from The Animal Wastes of Tokat Province. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 7 (3): 93-100.
14. Bond T, Templeton MR, 2011. History and Future of Domestic Biogas Plants in The Developing World. Energy For Sustainable Development, 15 (4): 347-354.
15. Boyacı S, 2017. Kırşehir İlinin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyelinin Belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 4 (4): 447-455.
16. Boyacı S, Akyüz A, Kükürtcü M, 2011. Büyükbaş Hayvan Barınaklarında Gübrenin Yarattığı Çevre Kirliliği ve Çözüm Olanakları. International Journal of Agricultural and Natural Sciences, 4 (1): 49-55.
17. Bulut AP, Canbaz GT, 2019. Hayvan Atıklarından Sivas İli Biyogaz Potansiyelinin Araştırılması. Karaelmas Science and Engineering Journal, 9 (1): 1-10.
18. Çağlayan GH, Koçer NN, 2014. Muş İlinde Hayvan Potansiyelinin Değerlendirilerek Biyogaz Üretiminin Araştırılması. Muş Alparslan Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2 (1): 215-220.
19. Çevik A, 2016. Çanakkale İli’ndeki hayvansal atıkların biyogaz potansiyelinin değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Çanakkale.
20. Dağtekin M, Aybek A, Bilgili ME, 2019. Adana ve Mersin’de Bulunan Etlik Piliç Kümeslerinde Oluşan Gübrenin Biyogaz ve Elektrik Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34 (2): 9-22.
21. Doruk İ, Bozdeveci A, 2017. Denizli İlinin Kırsal Kesimlerinde Hayvansal Kaynaklı Atıklardan Biyogaz Potansiyelinin Belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7 (3): 181-186.
22. Ersoy AE, 2017. Türkiye'nin Hayvansal Gübre Kaynaklı Sera Gazı Emisyonları Durumu ve Biyogaz Enerjisi Potansiyeli, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış).
23. Eryaşar A, Koçar G, 2009. Biyogazın Mevcut Isıtma Sistemlerinde Kullanılabilme Olanakları. Engineer & The Machinery Magazine, 50 (590); 10-16.
24. Gökdoğan O, 2019. Isparta İlinin Hayvansal Atıklarından Elde Edilebilecek Enerjinin Sera Isıtmasında Kullanımı. Akademia Doğa ve İnsan Bilimleri Dergisi, 5(1): 27-34.
25. Görgülü S, 2019. Burdur İlinin Hayvansal ve Bazı Tarımsal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyelinin Belirlenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 6 (3): 543-557.
26. Ilgar R, 2016. Hayvan Varlığına Göre Çanakkale Biyogaz Potansiyelinin Tespitine Yönelik Bir Çalışma. Eastern Geographical Review, 21 (35): 89-106.
27. Karaman S, 2006. Hayvansal Üretimden Kaynaklanan Çevre Sorunları ve Çözüm Olanakları. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 9 (2): 133-139.
28. Kaya D, Öztürk HH, 2012. Biyogaz Teknolojisi: Üretim-Kullanım-Projeleme, Umuttepe Yayınları, İzmit/Kocaeli, 253.
29. Kocabey S, 2019. Balıkesir İli İçin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyelinin Belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (17): 234-243.
30. Koçer NN, Öner C, Sugözü İ, 2006. Türkiye’de Hayvancılık Potansiyeli ve Biyogaz Üretimi. Fırat Üniversitesi Doğu Araştırmaları Dergisi 4 (2): 17-20.
31. Konuk M, 2019. Tokat ilindeki hayvansal atıkların biyogaz potansiyelinin belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat.
32. Melikoglu M, 2013. Vision 2023: Feasibility analysis of Turkey's renewable energy projection. Renewable Energy, 50:570-575.
33. Omer A, Fadalla Y, 2003. Biogas Energy Technology in Sudan. Renewable Energy, 28 (3): 499-507.
34. Salihoğlu NK, Teksoy A, Altan K, 2019. Büyükbaş ve Küçükbaş Hayvan Atıklarından Biyogaz Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi: Balıkesir İli Örneği. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8 (1): 31-47.
35. Seyhan AK ve Badem A, 2021. Erzincan ili hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyelinin değerlendirilmesine yönelik biyogaz tesisi senaryoları. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(1): 245-256.
36. Seyhan AK, Badem A, 2018. Erzincan İlindeki Hayvansal Atıkların Biyogaz Potansiyelinin Araştırılması. Academic Platform Journal Of Engineering And Science, 6 (1): 25-35.
37. Sözer S, Kabaş Ö, Ünal İ, 2016. Biyogaz Üretimini Arttırmada Kullanılan Ön İşlemlere Bir Bakış. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 12 (3): 171-176.
38. Şenol H, Elibol EA, Açıkel Ü, Şenol M, 2017. Biyogaz Üretimi İçin Ankara’nın Başlıca Organik Atık Kaynakları. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6 (2): 15-28.
39. Taşova M, 2019. Tokat-Erbaa İlçesindeki Hayvansal Kaynaklı Atıkların Enerji Potansiyel Değerlerinin Belirlenmesi. TÜBAV Bilim Dergisi, 12 (1): 14-19.
40. Taşova M, Yazarel S, 2019. Yozgat İli Hayvansal Kaynaklı Atıkların Biyogaz ve Enerji Potansiyellerinin Belirlenmesi. International Journal of Life Sciences And Biotechnology, 2 (1): 16-24.
41. Teker GN, Yılmaz A, 2018. Dokuz Eylül Üniversitesi Tinaztepe Kampüsü İnşaat-Çevre Mühendisliği Bölümleri-İşletme Fakültesi Binaları Enerji Etüt Raporu. Setaş Enerji San. Tic. Ltd. Şti., http://www.iklimin.org/wp-content/uploads/2018/01/4-Seta%C5%9F-Enerji-Verimlili%C4%9Fi-Et%C3%BCd%C3%BC-Raporu.pdf (Erişim Tarihi 20.11.2021).
42. Tırınk S, 2021. Iğdır İli ve İlçelerindeki Hayvansal Atıkların Çevresel Etkileri ve Yayılı Kirletici Yükü Hesabı. Black Sea Journal of Engineering and Science, 4 (2): 43-50.
43. TÜİK, 2020. Türkiye İstatistik kurumu (TÜİK) veri tabanı, https://tuikweb.tuik.gov.tr/ (Erişim Tarihi 20.11.2021).
44. Yağlı H, Yıldız K, 2019. Hayvan Gübresinden Biyogaz Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi: Adana İli Örnek Hesaplama. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34 (3): 35-48.
45. Yetiş AD, Gazigil L, Yetiş R, Çelikezen B, 2019. Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyeli: Bitlis Örneği. Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 7 (1): 74-78.