Determination of fuel properties of wood pellet’s made from poplar wood resudies

Yıl 2020, Cilt: 21 Sayı: 1, 29 - 36, 15.03.2020

Yasemin Zengin

https://doi.org/10.17474/artvinofd.556122

Cited By: 2

Öz

Today,
climate change is a serious threat on the global scale. The use of fossil fuels
is one of the most important causes of global warming. Despite the increasing
demand for energy every day; rapid depletion of fossil fuel reserves, in terms
of its reliance on foreign fossil fuels and the need for renewable energy
sources becomes even more important as fossil fuels cause serious environmental
damage are making the need for renewable energy sources even more important.
The use of poplar wood residues, which are easily grown in our own conditions
and fast growing species, as biofuels has great importance. In this study;
Poplar wood resudies were obtained from Bayburt. These materials chipped in the
appropriate size at pilot plant of KTU Faculty of Forestry, Forest Industry
Engineering. Pellets were produced in the biomass pellet production unit of the
Black Sea Agriculture Research Institute Directorate. The produced pellets;
calorific value, ash content, to determine the moisture content of the flue gas
emission measurement and elemental analysis will be made in the Black Sea
Institute of Agricultural Waste Management laboratory. The thermal value and
ash content of the pellets obtained from poplar wood waste were 18.91 MJ/kg
(4515 cal/g) and 2.59%respectively. The amounts of N, C, H, O were 0.52%,
47.44%, 5.92%and 46.11%, respectively. The thermal value and ash content of the
pellets obtained from poplar wood waste were 18.91 MJ/kg (4515 cal/g) and 2.59%respectively.
The amounts of N, C, H, O were 0.52%, 47.44%, 5.92%and 46.11%, respectively.
The emission values of the flue gas (O₂, CO₂, CO, NO, NO_x,
SO₂) were also determined 15.70%, 5.06%, 1279 ppm, 64 ppm, 66.67 ppm
and 23 ppm respectively. Wood pellets made of poplar wood waste; According to
EN 14961-2; moisture content, ash content, thermal value, S (%) and N (%) in
terms of parameters are in the EN-B category

Kavak odun atıklarından elde edilen peletlerin bazı yakıt özelliklerinin belirlenmesi

Öz

Günümüzde
iklim değişikliği küresel ölçekte ciddi bir tehdit olarak karşımıza
çıkmaktadır. Fosil yakıtların kullanımı sera gazı salınımlarını arttırmakta, bu
da küresel ısınmaya neden olmaktadır. Her geçen gün enerjiye olan talebin
artmasına karşın; fosil yakıt rezervlerinin hızla tükenmesi, fosil yakıtlar
bakımından dışarıya bağımlı olmamız ve döviz kurlarındaki ani değişiklikler,
fosil yakıtların çevresel olarak ciddi hasarlara sebep olması yenilenebilir enerji
kaynaklarına olan ihtiyacı daha da önemli kılmaktadır. Orman atıkları, zirai
atıklar ve bunun yanı sıra ülkemiz şartlarında kolaylıkla yetiştirilebilen ve
hızlı büyüyen türlerden olan kavak odun artıklarının biyoyakıt olarak
kullanılması büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada; Bayburt yöresinden temin
edilen karakavak (Populus nigra)
atıkları KTÜ Orman Endüstri Mühendisliği pilot tesislerinde yongalanarak uygun
boyuta getirildikten sonra, Karadeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü (KTAEM)
biyokütle ünitesinde pelet üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen peletlerin;
ısıl değer, kül içeriği, nem oranının belirlenmesi, baca gazı emisyonlarının
ölçülmesi ve elementel analizleri KTAEM. laboratuvarlarında yapılmıştır. Kavak
odun atıklarından elde edilen peletlerinin ısıl değeri ve kül yüzdesi sırasıyla
18.91 MJ/kg (4515 cal/g) ve %2.59 dur. N, C, H, O miktarları sırasıyla %0.52,
%47.44, %5.92 ve %46.11 olarak bulunmuştur. Baca gazı emisyon değerleri; O₂,
CO₂, CO, NO, NO_x, SO₂ sırasıyla %15.70, %5.06,
1279 ppm, 64 ppm, 66.67 ppm ve 23 ppm olarak tespit edilmiştir. Kavak odun
atıklarından yapılan odun peleti; EN 14961-2’ye göre; nem içeriği, kül içeriği,
ısıl değer, S (%) ve N (%) parametreleri bakımından EN-B kategorisinde yer almaktadır.

Anahtar Kelimeler

Pelet , Kavak odunu , Biyokütle , Isıl Değer

Kaynakça

• Acar M, Gizlenci Ş, Dok M, Erdoğmuş M, Efendioğlu Çelik A (2016) Bazı tarımsal atık- artıklarının biyokütle kaynağı olarak değerlendirilmesi, 2. Ulusal Biyoyakıtlar Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s.57, SAMSUN.
• Alakangas E (2005) Properties of wood fuels used in Finland. Biosouth project, project report, 104 s.
• Alkan H, Korkmaz M, Eker M (2014) II. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s.608, 2014, Isparta
• Anonim 2005a. Isınmadan kaynaklanan hava kirliliğini kontrolü yönetmeliği, 13.01.2005 tarihli resmi gazete sayısı: 25699
• Anonim 2005b. Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi amaçlı kullanımına ilişkin kanun, kanun numarası: 5346 kabul tarihi: 10/5/2005 yayımlandığı r. gazete: tarih: 18/5/2005, sayı: 25819 yayımlandığı düstur: tertip: 5 cilt: 44
• Anonim 2009. OGM Biyoenerji Komisyonu, Mayıs-2009 Ankara
• Anonim 2015. Ocak 2015 itibarıyla Türkiye’nin enerji görünüm raporu, TMMOB Makine Mühendisleri Odası Bülteni, Şubat 2015, sayı 200 eki.
• Demirbaş A (2006) Turkey’s renewable energy facilities in the near future. Energy sources, part A 28, 527–536.
• Eker M (2014) Trends in woody biomass utilization in Turkish forestry, croat. j. for. eng. 35 (2), 255-270.
• Eker M, Acar H. H, Özçelik R, Alkan H, Gürleyik N, Çoban H.O, Korkmaz M, Yilmaztürk, A (2013) Ormancılıkta hasat artıklarının tedarik edilebilirliğinin araştırılması – sonuç raporu, TÜBİTAK, project no:110O435, Ankara.
• Eriksson G.L, Boman C, Bergsten U, Bergstöm D (2011) Fuel characterization of pellet chips, forest prod. J. 61 (2):143–148.
• Gökoğlu C (2016) Kızılçam ormanları hasat artıklarından yapılan odun peletinin yakıt özelliklerinin belirlenmesi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi.
• 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- ıssue 15.
• Hakkıla P, Kalaja H, Saranpaa P (1995) Etela- Suomen Ensiharvennusmanniköt Kuitu- Ja Energialahteena. Helsinki, Finnish Forest Research Institute, research notes 582.
• Heinimö J, Junginger H.M (2009) Production and trading of biomass for energy—an overview of the global status. Biomass Bioenergy 33 (9), 1310–1320, (2009).
• Impola R (1998) Puupolttoaineiden Laatuohje. Jyvaskyla, FINBIO, Publication 5.33 p.
• Krotz L, Giazzi G (2010) Biomass and bio-fuels characterization using the thermo scientific FLASH 2000 CHNS/O analyzer, application note: 42151
• Magellia F, Boucher K, Bib H.T, Melin S, Bonolia A (2009) An environmental impact assessment of exported wood pellets from Canada to Europe, Biomass and Bioenergy 33, 434-441.
• Nurmi J (1993) Pienkokoisten puiden maanpaallisen biomassan lampoarvo. Acta Forestalia Fennica 256. 28 p.
• 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.
• Saraçoğlu N (2008) Modern enerji ormancılığı- ormanlardan biyokütle enerjisi üretimi ve çözümlemeler, Orman Genel Müdürlüğü toplantısı, 19 Kasım 2008, ANKARA.
• Shen G (2014) Emission factors of carbonaceous particulate matter and polycyclic aromatic hydrocarbons from residential solid fuel combustions, DOI 10.1007/978-3-642-39762-2, Springer Verlag Berlin Heidelberg 2014.)
• Shen G, Wei S, Wei W, Zhang Y, Min Y, Wang B, Wang R, Li W, Shen H, Huang Y, Yang Y,Wang W, Wang Xl, Wang Xj, Tao S (2012) Emission factors, size distributions and emission ınventoried of carbonaceous particulate matter from residential wood combustion in Rural China. Environmental Science Technology.2012.46 (7):4207-4214.
• Tahvanainen L (1995) Pajun viljelyn perusteet. Basics of willow cultivation. Silva Carelica 30. University of Joensuu, Faculty of Forestry 86. 126 p.
• Taipale R (1996) Kiinteiden polttoaineiden ominaisuudet Jyvaskyla, University of Jyvaskyla, Master’s Thesis. 138 P.
• Telmo C, Lousada J (2011) Heating values of wood pellets from different species, Biomass and Bioenergy 35:2634-2639.
• Toscano G, Duca D, Amota A, Pizzi A (2014) Emission from realistic utilization of wood pellet stove, Energy 68 (2014) 644-650.
• Uasuf A, Becker G (2011) Wood pellets production costs and energy consumption under different framework conditions in Northeast Argentina. Biomass and Bioenergy 35,1357-1366.
• URL-1, 2019. http://www.eigm.gov.tr/tr-tr/denge-tablolari/dengetablolari. Erişim 18.11.2019
• URL-2, 2019. http://biomassmagazine.com/articles/9836/fao. Erişim 18.11.2019
• Ültanır Ö (1998) 21. yüzyıla girerken enerji stratejisinin değerlendirilmesi, TÜSİAD-T/98-12/239, s. 142-146
• Wang C, Yan J (2005) Feasibility analysis of wood pellets production and utilization in China as a substitute for coal. International Journal Of Green Energy, 2: 91–107.