The investigation of the feasibility of the utilization of forest wastes as pellet resources

Abstract

One of the most important causes of global warming and climate change is fossil fuel use. Less harmful gases are emitted to the nature by using biomass instead of fossil fuels. Turkey has very rich resources in terms of woody biomass waste. It is of great importance that these resources are used as biofuels (wood pellets) and brought into the country's economy. In this study; pellets were produced in 21 different variations from the materials obtained from the Artvin Regional Directorate of Forestry. Thermal value, ash content, moisture content determination, flue gas emissions measurement and elemental analysis were done in this pellets. As a result of analysis; thermal values are 4361-4644 cal/g (18,26-19,44 MJ/kg), the ash percentages are 0,61- 1,73 %, the elemental analysis values are N 0,14- 0,29%, C 46,49- 48,94%, H 5,75- 6,21%, O 48,03-50,67%. Flue gas emission values were determined as O2 17,23- 18,7%, CO2 2,10-3,63%, CO 209,67- 487,67 ppm, NO 22,67-48,67 ppm, NOx 22,33- 46,67 ppm and SO2 2,00- 7,67 ppm. As a result of this study, it can be said that pellets have standard limit values in terms of thermal value and emission values.

Keywords

• Pellets,biomass,calorific value,emissions values

Orman atıklarının pelet olarak değerlendirilme imkânlarının araştırılması

Abstract

Küresel ısınma ve iklim değişikliğinin en önemli nedenlerinden biri fosil yakıt kullanımıdır. Fosil yakıtlar yerine biyokütle kullanımıyla doğaya daha az zararlı gazlar yayılmaktadır. Ülkemiz odunsu biyokütle atıkları bakımından son derece zengin kaynaklara sahiptir. Bu kaynakların biyoyakıt (odun peleti) olarak kullanılıp ülke ekonomisine kazandırılması büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada; Artvin Orman Bölge Müdürlüğünden temin edilen materyallerden 21 farklı varyasyonda pelet üretilmiş ve üretilen peletlerin; ısıl değeri, kül içeriği, nem oranı, baca gazı emisyonları ve elementel içerik gibi özellikleri belirlenmiştir.Yapılan analizler sonucunda ısıl değerler 4361-4644 cal/g (18,26-19,44 MJ/kg), kül yüzdeleri %0,61- 1,73, elementel içerik N %0,14- 0,29, C %46,49- 48,94, H %5,75- 6,21, O ise %48,03-50,67 olarak bulunmuştur. Baca gazı emisyon değerleri ise O2 %17,23- 18,77, CO2 %2,10-3,63, CO 209,67- 487,67 ppm, NO 22,67-48,67 ppm, NOx 22,33- 46,67 ppm ve SO2 2,00- 7,67 ppm olarak tespit edilmiştir. Bu çalışma sonucunda peletlerin ısıl değer ve emisyon değerleri bakımından standart limit değerlere sahip oldukları söylenebilir. 

Keywords

• Pelet,Isıl Değer,Emisyon Değerleri

References

1. Alakangas, E., 2005. Properties of Wood Fuels Used in Finland. Biosouth Project, Project Report, 104 s.
2. Anonim 1, 2015 T.C. Enerji Ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Dünya ve Ülkemiz Enerji veTabii Kaynaklar Görünümü 01 Ocak 2015 itibarıyla, Sayı 07
3. Anonim 2, 2009. OGM Biyoenerji Komisyonu, Mayıs-2009 Ankara
4. Anonim 3, 2005. Isınmadan Kaynaklanan Hava Kirliliğini Kontrolü Yönetmeliği, 13.01.2005 Tarihli Resmi Gazete Sayısı: 25699
5. Anonim 4, 2005. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretimi Amaçlı Kullanımına İlişkin Kanun, Kanun Numarası: 5346 Kabul Tarihi: 10/5/2005 Yayımlandığı R.Gazete: Tarih: 18/5/2005, Sayı: 25819 Yayımlandığı Düstur: Tertip : 5 Cilt : 44
6. Gizlenci, Ş., Acar, M., 2008. Karadeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü, Enerji Bitkileri ve Biyoyakıtlar Sektörel Rapor, SAMSUN.
7. Gündüz, G., Saraçoğlu, N., Aydemir, D., 2016. Characterization and elemental analysis of wood pellets obtained from low-valued types of wood, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects. Volume 38, 2016- Issue 15.
8. Hakkıla, P., Kalaja, H.& Saranpaa, P., 1995. Etela- Suomen Ensiharvennusmanniköt Kuitu- Ja Energialahteena. Helsinki, Finnish Forest Research Institute, Research Notes 582.

9. Impola, R. 1998. Puupolttoaineiden Laatuohje.Jyvaskyla, FINBIO, Publication 5.33 p.
10. Krotz, L. Ve Giazzi, G., 2010. BiomassandBio-fuelscharacterizationusingtheThermoScientific FLASH 2000 CHNS/O Analyzer, Application Note: 42151
11. Magellia, F., Boucher, K., Bib, H.T., Melin, S. Ve Bonolia, A., 2009. An environmental impact assessment of exported wood pellets from Canada to Europe, Biomass and Bioenergy 33, 434-441.
12. Monedero, E., Portero, H., Lapuerta, M., 2015.Pellet Blends of Poplar and Pine Sawdust: Effects of Material Composition, Additive, Moisture Content and Compression Die on Pellet Quality,Fuel Processing Technology, 132,15-33.
13. Nurmi, J., 1993. Pienkokoisten puiden maanpaallisen biomassan lampoarvo.Acta Forestalia Fennica 256.28 p.
14. Önal, E., Yarbay, R. Z. , 2010. Türkiye’de Yenilenebilir Enerji Kaynakları Potansiyeli ve Geleceği. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Sayı: 18, Sayfa: 77-96, İstanbul. [37] Kurt, G.,Nacar Koçer, N., 2010. Malatya
15. Özgen, S., Caserini, S., Galante, S., Giugliano, M., Angelino, E., Marongiu, A., Hugony, F., Migliavacca, G., 2014. Emission Factors from Small Scale Appliances Burning Wood and Pellets, Atmospheric Environment 94(2014) 144-153.
16. Saraçoğlu, N., 2008. Modern Enerji Ormancılığı- Ormanlardan Biyokütle Enerjisi Üretimi ve Çözümlemeler, Orman Genel Müdürlüğü Toplantısı, 19 Kasım 2008 – ANKARA
17. Tahvanainen, L., 1995. Pajun Viljelyn Perusteet. Basics of Willow Cultivation. Silva Carelica 30. University of Joensuu, Faculty of Forestry 86. 126 p.
18. Taipale, R., 1996. Kiinteiden Polttoaineiden Ominaisuudet Jyvaskyla, University of Jyvaskyla, Master’s Thesis. 138 p.
19. Toscano, G., Duca, D., Amota, A.,Pizzi, A., 2014. Emission from realistic utilization of wood pellet stove, Energy 68(2014)644-650.
20. Tüplek,A., 2011, Odun Talaşı ve Tozundan PeletBiyoyakıt Üretilmesi ve Yanma Analizi, Şelçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği ABD. Yüksek Lisans Tezi, Ekim 2011 KONYA
21. URL_1.http://www.aciktoplumvakfi.org.tr/pdf/Turkiyenin-CO2-salimlari.pdf
22. URL-2. http://biomassmagazine.com/articles/9836/fao