The mapping of greenhouse biomass residues potential and their usage for energy production potential in Antalya

Abstract

The objective of this study was determine to the amount of plant biomass residue and mapping to their energy potential which occur during the harvesting of tomato, pepper and eggplant in greenhouses in Antalya. Besides it was aimed to examining the usability of these residues for the purpose of energy production. In Antalya, tomato, pepper and eggplant grown in greenhouses provides 202.53 thousand tons of annual biomass residues. The total calorific value of these residues is 3.19 PJ. It was calculated that 13 combine heat and power (CHP) plant with 23 MW installed capacity can be established to obtain electrical energy from these residues. In addition, the CO₂ emissions reduction of 92% could be achieved by using all of these residues.

Keywords

• Antalya,Biomass energy,Greenhouse residues,Combined heat and power plant (CHP)

Antalya’da seracılık biyokütle artıklarının potansiyelinin haritalanması ve enerji üretim amacıyla değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada Antalya’da örtü altında domates, biber ve patlıcan yetiştiriciliği sonucunda oluşan bitkisel biyokütle artık miktarlarını ve enerji potansiyelinin ilçelere göre haritalanması ve bu potansiyelin enerji üretim amacıyla kullanılabilirliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Antalya’da örtü altında yetiştirilen domates biber ve patlıcan bitkilerinden yıllık kuru bazda 202.53 bin ton biyokütle artığı elde edilmektedir. Bu artıkların toplam ısıl değeri ise 3.19 PJ’dir. Bu artıklardan elektrik enerjisi elde etmek için 23 MW kurulu güce sahip 13 adet birleşik ısı ve güç (CHP) santrali kurulabileceği hesaplanmıştır. Ayrıca bu artıkların tamamının kullanılmasıyla da CO₂ emisyonunda % 92’lik bir azalma sağlanabilir.

Keywords

• Antalya,Biyokütle enerjisi,Sera artıkları,Birleşik ısı ve güç santrali

References

1. Acaroğlu M, Aydoğan H (2012) Biofuels energy sources and future of biofuels energy inTurkey. Biomass and Bioenergy 36: 69-76.
2. Bilgin S (2008) Sera bitkisel biyokütle atıklarının briketlenmesi,briket özelliklerinin ve yanma sonu gaz emisyonlarınınbelirlenmesi üzerine bir araştırma. Doktora Tezi, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Antalya.
3. Bilgin S, Ertekin C, Kürklü A (2012) Türkiye’deki sera bitkisel biyokütle atık miktarının belirlenmesi. 27. Tarımsal Mekanizasyon Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı, Samsun, s. 499-508.
4. Bilgin S, Ertekin C, Kürklü A (2013) Alternatif yakıt olarak sera bitki atığı briketlerinin yakılması ve baca gazıemisyon değerlerinin belirlenmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 26(1): 11-17.
5. Bilgin S, Yılmaz H, Koçer A (2015) Briquetting of greenhouse pepper crop residues. Agric Eng Int: CIGR Journal, Special Issue: 18th World Congress of CIGR, 185-192.
6. Callejón-Ferre AJ, López-Martínez JA (2009) Briquettes of plant remains from the greenhouses of Almería (Spain). Spanish Journal of Agricultural Research 7(3): 525-534.
7. Callejón-Ferre AJ, Velázquez-Martí B, López-Martínez JA, Manzano-Agugliaro F (2011) Greenhouse crop residues: Energy potential and models for the prediction of their higher heating value. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15: 948–955.
8. Cheuk W, Lo KV, Branion RMR, Fraser B (2003) Benefits of sustainable waste management in the vegetable greenhouse ındustry. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 38(6): 855-863.

9. Demirbaş A (2005) Potential applications of renewable energy sources, biomass combustion problems in boiler power systems and combustion related environmental issues. Progress in Energy and Combustion Science 31(2): 171–192.
10. Hodsman L, Smallwood M (2005) Woodfuel heating in the North of England: A Practical Guide. The National Non-Food Crops Centre, Biocentre, York Science Park, Innovation Way, Heslington, York, YO10 5DG.
11. IEA (International Energy Agency) (2015) Key World Energy Statistics. www.iea.org.
12. IRENA (International Renewable Energy Agency) (2012) Renewable Energy Technologies: Cost Analysis Series 1(1/5), Biomass for Power Generation.
13. Jenkins B (2008) Cost of Energy Calculator. California Biomass Collaborative, Department of Biological and Agricultural Eng., University of California Davis. http://faculty.engineering.ucdavis.edu/jenkins/CBC/Calculator/.
14. Karaca C (2009) Çukurova bölgesi tarıma dayalı sanayi atıklarının enerji dönüşüm olanaklarının incelenmesi. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana. Karaca C, Başçetinçelik A (2014) Defne yaprağının briketleme ve yanma özellikleri. Enerji Tarımı ve Biyoyakıtlar 4. Ulusal Çalıştayı Bildiriler Kitabı, Samsun, s. 131-138.
15. Karaca C (2015) Mapping of energy potential through annual crop residues in Turkey. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 8(2): 104-109.
16. Manzano Agugliaro F (2007) Gasification of greenhouse residues for obtaining electrical energy in the south of spain: localization by gis. Interciencia 32(2): 131-136.
17. Obernberger I, Thek G (2004) Techno-economic evaluation of selected decentralised CHP applications based on biomass combustion in IEA partner countries final report. BIOS BIOENERGIESYSTEME GmbH, Graz, Austria.
18. TÜİK (2015) Türkiye İstatistik Kurumu Bitkisel Üretim İstatistikleri 2015 Verileri, https://biruni.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul.