Uçucu Yağların Dizel Motorlarda Yakıt Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 2, 99 - 114, 31.12.2020

Erdal Çılgın

Öz

Bu çalışmada, uçucu yağların içten yanmalı dizel motorlarında yakıt katkı maddesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Uçucu yağ hammaddesi olarak, yağ verimliliğinden dolayı, salvia candidissimanı tercih edilirmiştir. salvia candidissima bitki biokütlesinin uçucu yağı hidro distilasyon yöntemi ile elde edilmiştir. Elde edilen uçucu yağ daha sonra transesterifikasyon reaksiyonu ile biyoyakıta dönüştürülmüştür. Biyo yakıt, dizel yakıtına hacimsel olarak % 10 oranında ilave edilmiştir ve [SB-10] olarak isimlendirilmiştir. DF] ve [SB-10] yakıtları, sabit 1550 devrinde, değişken sıkıştırma oranına sahip bir dizel motorda test edilmiştir. Sonuçlar: [SB-10] yakıtının DF yakıtından 2.46 Nm daha fazla tork, 4.29 HP daha fazla güç ürettiğini göstermiştir. Yanma verilerine bakıldığında [SB-10] yakıtının basınç değerlerinde % 4,99, gaz sıcaklıklarında % 16.72C, basınç artış oranında % 22.84 ve kümülatif ısı salınım değerlerinde ise %2.85 daha fazla oluştuğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Uçucu yağ, Biyo yakıt, Dizel motorlar, Performans, Yanma verileri

Investigation of the Usability of Essential Oils as Fuel in Diesel Engines

Öz

In this study, the usability of essential oils as fuel additives in internal combustion diesel engines was investigated.Salvia candidissiman was preferred as essential oil raw material due to its oil efficiency.The essential oil of salvia candidissima plant biomass was obtained by hydro distillation method.The essential oil obtained was then converted into biofuel by transesterification reaction.Biofuel is added to diesel fuel at a rate of 10% by volume and is named [SB-10].DF] and [SB-10] fuels were tested in a variable compression ratio diesel engine at fixed 1550 rpm.Results: It showed that the [SB-10] fuel produced 2.46 Nm more torque and 4.29 HP more power than DF fuel. When looking at the combustion data, 4.99% in the pressure values of the fuel [SB-10], 16.72% in gas temperatures, % in the rate of increase in pressure. 22.84 and 2.85% more in cumulative heat release values.

Anahtar Kelimeler

Essintial oil, Bio fuel, Diesel engines, Performance, Combustion data

Kaynakça

• IEA, OECD and Non-OECD Countries Energy Statistics International Energy Agency, http://www.iea.org/stats/index.asp (Erişim Tarihi: 12.11.2012).
• EIA, International Energy Outlook. 2011. Energy Information Administration, www.eia.gov/ieo (Erişim Tarihi:08.02.2013).
• EIE, Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası ve İşletmedeki RES santraller http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/ruzgar.aspx (Erişim Tarihi: 02.09.2012).
• H. Kum, Yenilenebilir Enerji Kaynakları: Dünya Piyasalarındaki Son Gelişmeler Ve Politikalar, Erciyes Üniversitesi İktisadi Ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, Sayı: 33, Temmuz-Aralık 2009, S.207-223.
• H. Kumbur, Z. Özer, D. H. Özsoy, E. D. Avcı, Türkiye’de Geleneksel ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Potansiyeli ve Çevresel Etkilerinin Karşılaştırılması, III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, Bildiriler, (2005).
• http://www.ekoses.com/ekolojikyasamportali/bpg/publication (Erişim tarihi 25.11.2005).
• E. Alptekin, M. Çanakçı, Biyodizel ve Türkiye’nin Durumu, Mühendis ve Makine Dergisi, 47(561), 57-64. 2006.
• A. Sabancı, B. Yaşar, H. H. Öztürk, M. N. Ören, M. Atal, Türkiyede Biyodizel ve Biyoetonal Üretiminin Tarım Sektörü Açısından Değerlendirilmesi, Çukurova Üniversitesi, Adana 2010.
• N. Yaylı, Uçucu Yağlar ve Tıbbi Kullanımları, Karadeniz Teknik Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Yayınları, 2013; 1-2-4.
• M. K. Sakar ve M. Tanker, Fitokimyasal Analizler, Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Yayınları No:67, Ankara, 1991; 128-129-189.
• H. C. Başer, Uçucu Yağlar Ve Aromaterapi, Anadolu Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, 2009; 9-12-13-17-18-19-20-21.
• Güner, A., Akyıldırım, B, Alkayış, M.F., Çıngay B., Kanoğlu, S.S., Özkan, A.M., Öztekin, M. ve Tuğ, G.N. (2012). Türkiye Bitkileri Listesi (Damarlı Bitkiler). Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi ve Flora Araştırmaları Derneği Yayını, İstanbul.
• Davis PH, Mill RR, Tan K (1988). Flora of Turkey and the East Aegean Islands (Suppl. l), Vol. 10. Edinburgh: Edinburgh University Press, pp. 114–124.
• H.F. Linskens, J.F. Jackson, 1997a Modern Methods of Plant Analysis, Vol. 19: Plant Volatile Analysis, Springer, Germany.
• L. Pizarro and E. Park, Lipase Catalyzed Production of Biodiesel Fuel from Vegetable Oils Contained in Waste Activated Bleaching Earth. Process Biochem. 8 (2003): 1077-1082.
• C. İlkılıç, S. Aydın, R. Behçet, and H. Aydın, Biodiesel from safflower oil and its application in a diesel engine. Fuel Processing Technology, 92(3), 291-716.
• H. Bayraktar, Experimental and theoretical investigation of using gasolineeethanol blends in spark-ignition engines. Renew energy 2005;30(11): 1733e47.
• Celik M. B. Experimental determination of suitable ethanol-gasoline blend rate at high compression ratio for gasoline engine. APPLIED THERMAL ENGINEERING, cilt.28, ss.396-404, 2008
• Uyumaz, A., Solmaz, H., Boz, F., Yılmaz, E., Polat, S. (2017). Reaktif kontrollü sıkıştırma ile ateşlemeli (RCCI) bir motorda lamdanın yanma karakteristiklerine etkileri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(3), 1146-1156.
• K. H.C. Baser, (2016). Pharmacological Effects of Essential Oils and Their Constituents from Plants of Kazakhstan' And 'Research İnto Aromatic Plants of Northern Cyprus'.
• Naber, JD, Siebers, DL. (1998) Hydrogen combustion under diesel engine conditions, Int. J Hydrogen Energy; 23(5):363–71.
• J. Ghojel and D. Honnery, Heat release model for the combustion of diesel oil emulsions in di diesel engines, Applied Thermal Engineering, 25(14–15):2072– 2085, 2005.
• Anonim, European pharmacopoeia, Council of Europe, Strasbourg, 1387, 2000.
• M. Al-Hasan, Effect of ethanoleunleaded gasoline blends on engine performance and exhaust emission. Energy Convers Manag 2003;44(9):1547e61.
• R. O. B. Wıjesekera, The Medicinal Plant Industry, Crc Press Llc, A. B. D., 1991.
• J.A. Dutton, Alternative Fuels from Biomass Sources egee 439.e. Education İnstitute.
• A. Beytekin, Demir Klorür (Feci3) Katkili Biyodizel - Dizel Yakit Karişimlarinin Bir Dizel Motorda Kullanimi, Otomotiv Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Batman Üniversitesi, 2019.
• Anonim, Bitkisel Atık Yağların Yönetimi, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü, Ankara, 2010.
• E. Alptekin ve M. Çanakçı, Biyodizel ve Türkiye’deki Durumu Mühendis ve Makina, 47:561, 57-64, 2006.
• D. M. Haagenson and D. P. Wiesenborn, Impact of the North Dakota Growing Location on Canola Biodiesel Quality, Journal of American Oil Chemists Society, 88, 1439-1445, 2011.
• S. B. Lee, K. H. Han, J. D. Lee and I. K. Hong, “Optimum process and energy density analysis of canola oil biodiesel synthesis” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 16, 1006– 1010, 2010.
• D.M. Haagenson, R. L. Brudvik, H. Lin and D. P. Wiesenborn, “Implementing an in Situ Alkaline Transesterification Method for Canola Biodiesel Quality Screening” Journal of American Oil Chemists Society, 87, 1351-1358, 2010.
• I. M. Mujtaba, Batch Distillation Design and Operation, Series on Chemical Engineering, Vol. 3, Imperial College Press, London, 2004.
• M. Tanker and N. Tanker, Uçucu Yaglar, Farmakognozi Cilt 2, Ankara Üniversitesi.
• B.B. Thapa, Extraction of Essential Oil, National Workshop On Chemical Investigation and Processing of Aromatic Plants, Nepal, 71-81 (1989).