Determination of Biogas Potential from Animal Waste: Ağrı Case Study

Abstract

Biogas holds significant importance among renewable energy sources due to its environmental and economic benefits. Especially in rural regions where livestock farming is common, converting animal waste into energy presents opportunities for efficient waste management and sustainable rural development. This study aims to estimate the biogas production potential derived from animal waste in Ağrı Province based on livestock data from 2024 provided by Turkish Statistical Institute and the Ministry of Agriculture. Using widely accepted coefficients from the literature, manure quantities and potential biogas output were calculated. The findings reveal that Ağrı Province has a daily biogas production potential of approximately 245,091 Nm³, corresponding to an energy yield of 1,470,546 kWh. Moreover, the resulting digestate can be used as organic fertilizer, reducing dependency on chemical inputs. These outcomes emphasize the role of biogas as a renewable solution that not only contributes to energy supply but also enhances rural development and environmental sustainability. This study can serve as a reference for policy-makers and investors to evaluate regional biogas potential and develop strategies for its effective utilization in eastern Turkey.

Keywords

• Biogas production
• Animal waste
• Sustainable rural development
• Renewable energy

HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİ: AĞRI İLİ ÖRNEĞİ

Abstract

Biyogaz, yenilenebilir enerji kaynakları arasında hem çevresel hem de ekonomik açıdan önemli bir yere sahiptir. Özellikle hayvancılığın yaygın olduğu kırsal bölgelerde, hayvansal atıkların enerjiye dönüştürülmesi, hem atık yönetimi hem de sürdürülebilir kalkınma açısından fırsatlar sunmaktadır. Bu çalışmada, Ağrı ilinde hayvansal atıklardan elde edilebilecek biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmış ve çalışmada 2024 yılına ait Türkiye İstatistik Kurumu ve Tarım ve Orman Bakanlığı verileri doğrultusunda ildeki büyükbaş ve küçükbaş hayvan varlığı değerlendirilmiştir. Literatürde kabul görmüş katsayılar kullanılarak atık miktarları ve biyogaz üretim potansiyeli hesaplanmıştır. Sonuçlara göre ilde günlük yaklaşık 245.091 Nm³ biyogaz ve 1.470.546 kWsa enerji üretim potansiyeli bulunmaktadır. Elde edilen bulgular, Ağrı ilinin hayvansal atıklardan elde edilebilecek biyogaz ile önemli bir enerji kaynağı yaratabileceğini göstermektedir. Ayrıca bu üretim sonucunda ortaya çıkan fermantasyon artıkları, organik gübre olarak kullanılabilmekte ve kimyasal gübre ihtiyacını azaltmaktadır. Netice olarak, Ağrı ilinde biyogaz üretimi yalnızca çevresel fayda sağlamakla kalmayıp, kırsal kalkınma ve enerji arz güvenliği açısından da önemli bir stratejik potansiyele sahiptir. Bu çalışmanın elde ettiği bulgular, yerel ve ulusal düzeyde biyogaz yatırımlarının planlanmasında yol gösterici olabilir.

Keywords

• Biyogaz üretimi
• Hayvansal atık
• Sürdürülebilir kırsal kalkınma
• Yenilenebilir enerji

References

1. Abbasi, T., Tauseef, S.M. ve Abbasi, S.A. (2012) Biogas Energy. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-1040-9 ISBN 978-1-4614-1040-9.
2. Atılğan, S. ve Yılmaz, A. (2021) Mardin İlinin Hayvansal Gübre Kaynaklı Biyogaz Potansiyelinin Belirlenmesi, Mühendis ve Makina, 62(704), 429-445, DOI: 10.46399/muhendismakina.874857.
3. Ay, Ö.F. ve Kaya, A. (2020) Kahramanmaraş ilinin hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyeli, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(4), 2822-2830, DOI: 10.21597/jist.660101.
4. Berglund, M. ve Börjesson, P. (2006) Assessment of energy performance in the life-cycle of biogas production, Biomass and Bioenergy, 30(3), 254-266, https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2005.11.011.
5. BiogasWorld. (2020). Biogas FAQ. Erişim adresi: https://biogasworld.com/biogas-faq/ Erişim tarihi: 03.06.2025
6. Çağlayan, G.H. (2020) Doğu anadolu bölgesindeki büyükbaş ve küçükbaş hayvan atıklarının biyogaz potansiyelinin incelenmesi, Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 7(3), 672-681, https://doi.org/10.30910/turkjans.699879.
7. Doğdu, G. (2023) Hayvansal atıkların yüzeysel ve yeraltı su kalitesine etkisi, Sıfır Atık Vizyonu İle Hayvansal Atıkların Yönetimi Çalıştayı Bildiriler Kitabı, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Yayınları, Ankara.
8. EPDK, (2024) Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu elektrik piyasası 2024 yılı tarifeleri, https://www.epdk.gov.tr Erişim tarihi: 25.04.2025

9. Ertop, H., Atılgan, A., Saltuk, B. ve Aksoy, E. (2022) Büyükbaş hayvansal atıklardan elde edilebilir biyogaz ve elektrik üretim potansiyelinin belirlenerek sayısal haritaların oluşturulması, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (35), 530-540, https://doi.org/10.31590/ejosat.1034086.
10. ETKB (2024). Türkiye elektrik tüketim istatistikleri, https://enerji.gov.tr/elektrik-istatistikleri Erişim tarihi: 29.04.2025
11. IEA, (2023). Renewables 2023: Analysis and forecast to 2028. International Energy Agency. https://www.iea.org/reports/renewables-2023 Erişim tarihi: 30.04.2025
12. Karaca, C. (2017) Hatay ilinin hayvansal gübre kaynağından üretilebilir biyogaz potansiyelinin belirlenmesi, Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(1), 34-39.
13. Kocabey, S. (2019) Balıkesir ili için hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyelinin belirlenmesi, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 17, 234-243, https://doi.org/10.31590/ejosat.619058.
14. Mao, C., Feng, Y., Wang, X. ve Ren, G. (2015) Review on research achievements of biogas from anaerobic digestion, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 45, 540-555, https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.02.032.
15. Mata-Alvarez, J., Dosta, J., Macé, S., Astals, S. (2011) Codigestion of solid wastes: A review of its uses and perspectives including modeling, Critical Reviews in Biotechnology, 31(2), 99-111, DOI: 10.3109/07388551.2010.525496.
16. Öztürk, H.H., Türker, G. ve Mutlu, N. (2020) Tarımsal biyogaz tesisleri: teknik, ekonomik ve çevresel değerlendirmeler, LAMBERT Academic Publishing, Beau Bassin-Rose Hill.
17. Sarkar, O., Modestra, J. A., Rova, U., Christakopoulos, P. ve Matsakas, L. (2023) Waste-derived renewable hydrogen and methane: towards a potential energy transition solution. Fermentation, 9(4), 368. https://doi.org/10.3390/fermentation9040368
18. Surendra, K.C., Takara, D., Hashimoto, A.G. ve Khanal, S.K. (2014) Biogas as a sustainable energy source for developing countries: Opportunities and challenges, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 31, 846-859, https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.12.015.
19. Tarım ve Orman Bakanlığı, (2015) Tarımsal destekler bülteni. Sayı: 2, Eğitim Yayım ve Yayınlar Dairesi Başkanlığı.
20. Tarım ve Orman Bakanlığı, (2024) Hayvancılık Genel Müdürlüğü 2024 Faaliyet Raporu. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Yayınları, Ankara.
21. T.C. Ağrı Valiliği, (2024) Ağrı’nın ekonomik yapısı. https://www.agri.gov.tr Erişim tarihi: 30.04.2025
22. TÜİK, (2024) https://www.tuik.gov.tr Erişim tarihi: 25.04.2025
23. URL-1, (2025) http://cografyaharita.com/haritalarim/4l-agri-ili-haritasi.png Erişim tarihi: 30.04.2025
24. World Bioenergy Association. (2020). Biogas – An Important Renewable Energy Source. https://www.worldbioenergy.org/uploads/Factsheet%20-%20Biogas.pdf Erişim tarihi: 03.06.2025
25. Yağlı, H. ve Koç, Y. (2019) Hayvan gübresinden biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi: Adana ili örnek hesaplama, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3), 35-48, https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.637603.