HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE KARBON EMİSYONU AZALTIM POTANSİYELİ: NEVŞEHİR İLİ ÖRNEĞİ

Abstract

Dünyadaki artan nüfus ve buna bağlı olarak yükselen enerji talebi, fosil yakıtların sınırlı rezervleri ve çevresel etkileri nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi zorunlu kılmaktadır. Bu bağlamda biyokütle enerjisi, enerji verimliliği ve çevresel sürdürülebilirlik açısından önemli bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, Nevşehir ili ve ilçeleri özelinde hayvansal atıklara dayalı biyogaz potansiyeli, Türkiye İstatistik Kurumu verileri (2024) kullanılarak ilçe bazında ayrıntılı biçimde analiz edilmiştir. Elde edilen biyogaz potansiyeli, elektrik enerjisi üretim kapasitesi ve karbon emisyonu azaltımı ile birlikte değerlendirilmiş, sonuçlar yerel ölçekte enerji arzı ve iklim değişikliğiyle mücadele açısından yorumlanmıştır. Çalışmada büyükbaş, küçükbaş ve kanatlı hayvan sayıları esas alınmış, her bir hayvan türü için yıllık yaş gübre miktarı, teorik toplanabilir gübre oranı, katı madde ve uçucu katı madde oranları ile metan verimleri literatürde yaygın olarak kullanılan katsayılar yardımıyla hesaplanmıştır. Elde edilen metan miktarlarından biyogazın enerji eşdeğeri ve kojenerasyon sistemi varsayımı altında elektrik üretim potansiyeli belirlenmiştir. Karbon emisyonu azaltım potansiyeli ise biyogazdan üretilen elektriğin ulusal elektrik şebekesini ikame ettiği kabulüyle hesaplanmıştır. Sonuçlara göre, Nevşehir ilinde yıllık 40.115.635 m3 CH4 biyogaz ve yaklaşık 140.405 MWh elektrik enerjisi üretim potansiyeli bulunmaktadır. Bu miktar ilin 2023 yılı elektrik tüketiminin yaklaşık %16,6’sına karşılık gelmekte olup, biyogazın kullanılmasıyla yılda yaklaşık 60.936 ton CO2 emisyonunun önlenebileceği hesaplanmıştır. 

Keywords

• Biyogaz
• Hayvansal atık
• Yenilenebilir enerji
• Karbon Emisyonu
• Nevşehir

Biogas Production from Animal Waste and Carbon Emission Reduction Potential: The Case of Nevşehir Province

Abstract

The increasing global population and rising energy demand necessitate a transition toward renewable energy sources due to the limited reserves and environmental impacts of fossil fuels. In this context, biomass energy has emerged as an important alternative in terms of energy efficiency and environmental sustainability. This study analyzes the biogas production potential from animal waste in Nevşehir province and its districts on a district basis using the most recent data from the Turkish Statistical Institute (2024). The estimated biogas potential was evaluated together with its electricity generation capacity and carbon emission reduction potential, and the results were interpreted in terms of local energy supply and climate change mitigation. The analysis considered cattle, small ruminants, and poultry. For each animal type, annual manure generation, theoretical collectable manure ratio, total solids and volatile solids contents, and methane yields were calculated using coefficients widely reported in the literature. Based on the estimated methane production, the energy equivalent of biogas and the electricity generation potential were determined under a cogeneration system assumption. Carbon emission reduction was calculated by assuming that electricity generated from biogas replaces electricity supplied from the national power grid. The results indicate that Nevşehir province has an annual biogas potential of 40.115.635 m3 CH4 and an electricity generation potential of approximately 140.405 MWh, corresponding to about 16.6% of the province’s electricity consumption in 2023. The use of biogas could prevent approximately 60.936 tons of CO2 emissions per year. 

Keywords

• Biogas
• Animal waste
• Renewable energy
• Carbon emission
• Nevşehir

References

1. Aksüt, B., Dursun, S. K., ve Ergüneş, G. (2022) Determination of biogas potential from animal waste in Tokat province. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 10(5).
2. Atelge, M. R. (2021) The potential of biogas production as a biofuel from cattle manure in turkey and projected impact on the reduction of carbon emissions for 2030 and 2053. International Journal of Innovative Engineering Applications, 5(1), 56-64. https://doi.org/https://doi.org/10.46460/ijiea.923792
3. Ayhan, A. (2015) Biogas production potential from animal manure of Bursa province. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 29(2).
4. Bayar, R., (2019) Memleket Pusulası Nevşehir, Eski Babil Yayınları.
5. Çağlayan, G., ve Koçer, N. (2014) Muş İlinde Hayvan Potansiyelinin Değerlendirilerek Biyogaz Üretiminin Araştırılması. Muş Alparslan Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2(1), 215-220.
6. Dağtekin, M., Aybek, A., ve Bilgili, M. E. (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. https://doi.org/https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.608919
7. Dey, S., Sreenivasulu, A., Veerendra, G., Rao, K. V., ve Babu, P. A. (2022) Renewable energy present status and future potentials in India: An overview. Innovation and Green Development, 1(1), 100006. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.igd.2022.100006
8. EPA, (2023) United States Environmental Protection Agency, Understanding Global Warming Potentials. Erişim adresi: https://www.epa.gov/ghgemissions/understanding-global-warming-potentials Erişim tarihi: 04.11.2025

9. Ergişi, B. (2019). Türkiye’de hayvansal kaynaklı biyogaz potansiyelinin hesaplanması ve tesis yerinin çok kriterli karar verme yöntemleriyle belirlenmesi Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale.
10. ETKB, (2023) Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. Erişim adresi: https://enerji.gov.tr/evced-cevre-ve-iklim-elektrik-uretim-tuketim-emisyon-faktorleri Erişim tarihi: 12.01.2026
11. ETKB, (2024) Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. Erişim adresi: https://bepa.enerji.gov.tr/ Erişim tarihi: 15.10.2025
12. Gazigil, L., Yetiş, R., ve Yetiş, A. D. (2025) Sürdürülebilir Enerji Geleceği: Hayvancılık Atıklarıyla Biyogaz Üretimi ve Enerji Potansiyelinin Araştırılması. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 30(1), 107-122. https://doi.org/https://doi.org/10.17482/uumfd.1610402
13. Gülen, J., ve Çeşmeli, Ç. (2012) Biyogaz Hakkinda Genel Bilgi ve Yan Ürünlerinin Kullanim Alanlari. Erzincan University Journal of Science and Technology, 5(1), 65-84.
14. Holm-Nielsen, J. B., Al Seadi, T., ve Oleskowicz-Popiel, P. (2009) The future of anaerobic digestion and biogas utilization. Bioresource technology, 100(22), 5478-5484. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.12.046
15. Kılıç, M. Y., ve Topaç, F. O. (2025) Hayvansal Atıklardan Biyogaz Potansiyelinin Belirlenmesi: Ağrı İli Örneği. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 30(2), 407-418. https://doi.org/https://doi.org/10.17482/uumfd.1696095
16. Kocabey, S. (2019) Balıkesir ili için hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyelinin belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi(17), 234-243. https://doi.org/https://doi.org/10.31590/ejosat.619058
17. Koç, E., ve Kaya, K. (2015) Enerji kaynaklari–yenilenebilir enerji durumu. Mühendis ve Makina, 56(668), 36-47.
18. Mata-Alvarez, J., Macé, S., ve Llabrés, P. (2000) Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresource technology, 74(1), 3-16. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0960-8524(00)00023-7
19. Melikoglu, M. (2013) Vision 2023: Feasibility analysis of Turkey's renewable energy projection. Renewable Energy, 50, 570-575. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.renene.2012.07.032
20. NİÖİ, (2024) Nevşehir İl Özel İdaresi. Erişim adresi: http://www.nevsehirozelidare.gov.tr/yoremizi-taniyalim Erişim tarihi: 11.04.2025
21. Pavičić, J., Novak Mavar, K., Brkić, V., ve Simon, K. (2022) Biogas and biomethane production and usage: technology development, advantages and challenges in Europe. Energies, 15(8), 2940.
22. Seyhan, A. K., ve Badem, A. (2021) Erzincan ili hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyelinin değerlendirilmesine yönelik biyogaz tesisi senaryoları. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(1), 245-256.
23. Şenol, H., Elibol, E. A., Açıkel, Ü., ve Şenol, M. (2017) Türkiye’de biyogaz üretimi için başlıca biyokütle kaynakları. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 81-92. https://doi.org/https://doi.org/10.17798/bitlisfen.315118
24. Tırınk, S. (2022) Hayvansal atıkların biyogaz üretim potansiyelinin hesaplanması: Iğdır ili örneği. Journal of the Institute of Science and Technology, 12(1), 152-163. https://doi.org/https://doi.org/10.21597/jist.1026987
25. TÜİK, (2024) Türkiye İstatistik Kurumu. Erişim adresi: https://www.tuik.gov.tr/ Erişim tarihi: 15.10.2025
26. WEO (2024) World Energy Outlook I. E. Agency. https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2024
27. 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/https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.637603
28. Yapılcan, H. E., ve Bakırtaş, H. (2023) Yenilenebilir Enerji Olarak Biyogaz: Aksaray İli Örneği. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 11(1), 298-309.
29. Yılmaz, A., Ünvar, S., Koca, T., ve Koçer, A. (2017) Türkiye’de biyogaz üretimi ve biyogaz üretimi istatistik bilgileri. Technological Applied Sciences, 12(4), 218-232. https://doi.org/10.12739/NWSA.2017.12.4.2A0129
30. Zupančič, M., Možic, V., Može, M., Cimerman, F., ve Golobič, I. (2022) Current status and review of waste-to-biogas conversion for selected European countries and worldwide. Sustainability, 14(3), 1823.