Investigation of Performance and Emissions Effects of Waste Vegetable Oil Methyl Ester in A Diesel Engine

Abstract

In this study engine and emission performance of a 4-stroke, 4 cylinder, direct injection 62,5 kW engine, with three different biodiesel blends (B25, B50, B75),  was compared with those obtained with use of normal diesel (B0) through a 8-mode experimental test procedure, in convention with ISO 8178-C1. The results of the study showed that, performance and emission values of biodiesel fuels produced from vegetable oil and those obtained with diesel fuel (B0) are very close to each other.  In this context, the waste cooking oil, which is a serious risk to the environment and should be collected according to related legistlative measures,  could be processed to and used as biodiesel without creating any significant loss in terms of engine performance, while providing significant advantages in terms of engine emissions. These results revealed that, waste frying oils can be used as diesel fuel and to create an adding value for the economy instead of being potential environmental risk. 

Keywords

• Waste Cooking Oil,Biodiesel,Alternative Fuels,Vehicle Emissions

KULLANILMIŞ BİTKİSEL YAĞ METİL ESTERİNİN TRAKTÖR MOTORUNDA PERFORMANS VE EMİSYON ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, kullanılmış atık bitkisel yağ metil esterinin dizel yakıtı ile 3 farklı oranda karışımının (B25, B50, B75) 4 zamanlı, 4 silindirli, direkt püskürtmeli ve 62.5 kW gücünde bir dizel motorundaki performansı ve dizel yakıtı (B0) kullanma durumundaki performans sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışma ISO 8178-C1 test metoduna göre 8-mod testinin yapıldığı deneysel ortamda gerçekleştirilmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar, bitkisel atık yağdan elde edilen biyodizelin performans ve emisyon değerlerinin, dizel yakıtına benzer özellikler taşıdığını göstermektedir. Bu bağlamda, çevre açısından ciddi risk unsuru olan ve yasal mevzuat ile toplanması gereken atık yağların biyodizele dönüştürülerek kullanımının motor performansı açısından önemli bir kayıp oluşturmadığı ve emisyon değerleri açısından ise ciddi avantajlar sağladığı söylenebilir. Bu sonuçlar, atık kızartmalık yağların çevre kirliliği açısından risk unsuru olmak yerine yakıt olarak değerlendirildiğinde ülke ekonomisine katma değer yaratacak bir boyutunun olduğunu da ortaya koymaktadır. 

Keywords

• Atık kızartmalık yağ,Biyodizel,Alternatif yakıtlar,Emisyon

References

1. Alkaya, B. ve Yıldırım, M. (2000), Taşıt Kaynaklı Kirleticilerin Azaltılma Yöntemleri, ÇEV-KOR Ekoloji Çevre Dergisi, 9, 34, 2000, Pp 15 – 20.
2. Altınsoy, A. S. (2015). Biyodizel Üretimi, Motorlarda Kullanımı Ve Türkiye'deki Kaynakların İncelenmesi (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü).
3. Arslan R. (2011), Emission characteristics of a diesel engine using waste cooking oil as biodiesel fuel. African Journal of Biotechnology, 10(19):3790-3794. DOI: 10.5897/AJB10.2202
4. Bockey D. (2014) Biodiesel 2013/2014 Report on the Current Situation and Prospects – Abstract from the UFOP Annual Report http://www.ufop.de.
5. Çanakcı M. ve Özsezen A.N. (2005), Evaluating waste cooking oils as alternative diesel fuel. Gazi University Journal of Science 18.1 (2005): 81-91.
6. Cherng-Yuan L. ve Lin H.A. (2007), Engine performance and emission characteristics of a three-phase emulsion of biodiesel produced by peroxidation, Fuel Processing Technology, 88(1):35-41. DOI:10.1016/j.fuproc.2006.07.008
7. Dilek B., Can-Güven E., Gedik K., Ve Kurt-Karakuş P.,B., (2016), Yağ Sektörü Ürün Veya Atiklarının Alternatif Yakıt Olarak Kullanılmasının Çevre Ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri, U. Ü. Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt 21, Sayı 1, 2016, Bursa. DOI: 10.17482/uujfe.00346.
8. EEA(European Environment Agency) (2007), EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook–2006,

9. EPDK (2014) http://www3.epdk.org.tr/, Erişim Tarihi: 03.03.2016, Petrol piyasası sektör raporu.
10. Elbir T., Bayram A., Kara M., Altıok H., Seyfioğlu R., Erün P. ve Şimşir S., (2010), İzmir kent merkezinde karayolu trafiğinden kaynaklanan hava kirliliğinin incelenmesi. DEU Mühendislik Fak Fen Mühendislik Dergisi 12.1 (2010): 1-17.
11. Eryılmaz T., Hüseyin, Ö., Hidayet, O., ve Bacak S., (2010). "Investigation of the performance and emission values of non-standard fuels at diesel engines." Tarım Makinaları Bilimi Dergisi 6.1 (2010).
12. Kaplan C. Arslan R. ve Sürmen A. (2006). Performance characteristics of sunflower methyl esters as biodiesel. Energy Sources, 28(8), 751-755. DOI: 10.1080/009083190523415
13. Karabulut M. ve Sayın C. (2015), Üç Silindirli Motora Sahip Tarımsal Amaçlı Bir Traktörde Biyodizel Kullanımının Performans Ve Emisyonlara Etkisinin İncelenmesi Xııı. Otomotiv Ve Yan Sanayi Sempozyumu Ve Sergisi 13-14 Kasım 2015 Maltepe / İstanbul
14. Lapuerta M, Agudelo J.R. ve Rodríguez-Fernández J. (2008), Diesel particulate emissions from used cooking oil biodiesel. Bioresour Technol, 99:731–40. DOI:10.1016/j.biortech.2007.01.033
15. Taşdemir Y. ve Erbaşlar T. (2007), The Associaiton of Some Air Pollutants with the Meteorological Parameters in an Urban Atmosphere, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 12.2 (2007).
16. TUİK 2015, http://www.tuik.gov.tr/, Erişim Tarihi: 05.03.2016, Türkiye İstatistik Kurumu, haber bülteni.
17. Ulusoy Y. Tekin, Y. Çetinkaya, M. ve Karaosmanoğlu F. (2004), The Engine tests of biodiesel from used frying oil. Energy Sources, 26:927-93. DOI:10.1080/00908310490473219
18. Ulusoy Y. Arslan R. ve Kaplan C. (2009). Emission characteristics of sunflower oil methyl ester. Energy Sources, Part A, 31(11), 906-910. DOI: 10.1080/15567030802087528
19. Ulusoy Y., Arslan R., Tekin Y.,Bolat A.,Şahin R. ve Sürmen A. (2010), Investigation of Performance of waste frying Oil as a Biofuel in a Diesel Engine. 11. Uluslararası Yanma Sempozyumu 24 – 27 Haziran, SARAYBOSNA.
20. Ulusoy Y., Arslan R., Tekin Y., Sürmen A., ve Bolat A., (2010), Atık Kızartmalık Yağlardan Elde Edilen Biyodizelin Motor Performansına Etkileri. UTEG'10 – 8. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu 1-3 Aralık 2010, Bursa.