Malatya İlindeki Atık Plastiklerin Dizel Motor Yakıtı Olarak Değerlendirilmesi

Yıl 2021, Cilt: 11 Sayı: 1, 563 - 574, 01.03.2021

Rasim Behçet , Ali Eroğlu

https://doi.org/10.21597/jist.798105

Öz

Bu çalışmada, Malatya ilindeki atık plastiklerin geri dönüşümünün sağlanması ve geri dönüşümü yapılan atık plastiklerin sıvılaştırılarak bir dizel motorda yakıt olarak test edilmesi hedeflenmiştir. Bu amaca yönelik olarak geri dönüşümü yapılan atık plastiklerin sıvılaştırılması için yöntem olarak piroliz proses tekniği kullanılmıştır. Bununla beraber, atık plastik kaynaklı piroliz sıvısı elde edebilmek için hammadde olarak da Malatya ilinde atık hale gelen farklı tür plastik şişe ve kapakları ile atık enjektörler kullanılmıştır. Piroliz yönemi ile atık plastiklerden elde edilen piroliz sıvısı, hacimsel olarak %20 oranında standart dizel yakıtı (SDY) ile karıştırılarak APY20 olarak isimlendirilen karışım yakıt elde edilmiştir. SDY ve APY20 yakıtları, su ile soğutmalı ve tek silindirli bir dizel motorda test edilerek yakıtların motor performans ve emisyon değerleri karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda SDY’e göre APY20 karışım yakıtın motor momenti ve motor gücü değerlerinde azalma gerçekleşirken özgül yakıt tüketimi değerlerinde ise artış görülmüştür. Ayrıca, karışım yakıtın CO, HC ve CO2 emisyon değerleri dizel yakıta göre artarken NOx emisyon değerlerinde azalma görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Malatya, atık plastik, dizel motor, yakıt üretimi

Destekleyen Kurum

İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Proje Numarası

2018/1048

Teşekkür

Bu çalışma, 2018/1048 nolu Yüksek Lisans projesi kapsamında İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir.

Evaluation As Diesel Engine Fuel Of Waste Plastics In Malatya

Öz

In this study, it is aimed to recycle the waste plastics in Malatya province and to test the recycled waste plastics as fuel in a diesel engine by liquefying them. For this purpose, pyrolysis process technique has been used as a method to liquefy recycled waste plastics. In addition, different types of plastic bottles and caps and waste injectors were used as raw materials in Malatya to obtain waste plastic sourced pyrolysis liquid. The pyrolysis liquid obtained from waste plastics by the pyrolysis method was mixed with 20% by volume of standard diesel fuel (SDF), and a mixed fuel named APY20 was obtained. SDF and APY20 fuels were tested in a water-cooled single-cylinder diesel engine, and the engine performance and emission values of the fuels were compared. As a result of the experiments, while the engine torque and engine power values of the APY20 mixed fuel decreased, the specific fuel consumption values increased according to the SDF. In addition, while CO, HC and CO2 emission values of the blended fuel increased compared to diesel fuel, a decrease was observed in NOx emission values.

Anahtar Kelimeler

Malatya, waste plastic, diesel engine, fuel production

Proje Numarası

2018/1048

Kaynakça

• An U, Plastik Teknolojisine Giriş. Mazhar Zorlu Plastik EML Yayını.
• Anonim, 2011. http://www.malatyaengelliler.org(Erişim Tarihi: 22.03.2020).
• Anonim, 2015. https://www.enerjigunlugu.net/plastik-sektoru (Erişim Tarihi: 24.05.2020).
• Anonim, 2019. Türkiye Plastik Sektör İzleme Raporu 2019/6 (Erişim Tarihi: 22.03.2020).
• Carraretto C, Macor A, Mirandola A, Stoppato A, Tonon S. 2004. Biodiesel as alternative fuel: Experimental analysis and energetic evaluations. Energy, 29(12-15): 2195-2211.
• Çağatay G, Çobanoğlu Z, 1997. Plastikler. Sağlık Projesi Genel Koordinatörlüğü
• Damodharan D, Sathiyagnanam AP, Dipak R, Rajesh KB, 2017. Extraction and characterization of waste plastic oil (WPO) with the effect of n-butanol addition on the performance and emissions of a DI diesel engine fueled with WPO/diesel blends. Energy Conversion and Management, 131: 117-126.
• Devaraj J, Robinson Y, Ganapathi P, 2015. Experimental investigation of performance, emission and combustion characteristics of waste plastic pyrolysis oil blended with diethyl ether used as fuel for diesel engine. Energy, 85: 304-309
• Evi̇n H, Demi̇ral B, 2018. Malatya'da katı atık yönetimi: kentleşmenin yerel çevre politikaları üzerine etkisi. Sosyal Bilimler Araştırma Dergisi, 7(2): 277-295.
• İlkılıç C, Aydın H, 2011. Fuel production from waste vehicle tires by catalytic pyrolysis and its application in a diesel engine. Fuel Processing Technology, 92(5): 1129-1135.
• Viswanath KK, Vijayabalan P, 2016. An investigation on the effects of using DEE additive in a DI diesel engine fuelled with waste plastic oil. Fuel, 180: 90-96.
• Kalargaris I, Guohong T, Sai G, 2017. Combustion, performance and emission analysis of a DI diesel engine using plastic pyrolysis oil. Fuel Processing Technology, 157: 108-115.
• Kalargaris I, Guohong T, Sai G, 2017. The utilisation of oils produced from plastic waste at different pyrolysis temperatures in a DI diesel engine. Energy, 131: 179-185.
• Luing WS, Ngadi N, Abdullah TAT, Inuwa IM, 2015. Current state and future prospects of plastic waste as source of fuel: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 50: 1167-1180.
• Mani M, Subash C, Nagarajan G, 2009. Performance, emission and combustion characteristics of a DI diesel engine using waste plastic oil. Applied Thermal Engineering, 29.13: 2738-2744.
• Mani M, Nagarajan. G, 2009. Influence of injection timing on performance, emission and combustion characteristics of a DI diesel engine running on waste plastic oil. Energy, 34(10): 1617-1623.
• Mani M, Nagarajan G, Sampath S, 2010. An experimental investigation on a DI diesel engine using waste plastic oil with exhaust gas recirculation. Fuel, 89(8): 1826-1832.
• Mani M, Nagarajan G, Sampath S, 2011. Characterisation and effect of using waste plastic oil and diesel fuel blends in compression ignition engine. Energy, 36(1): 212-219.
• Murugan, SM, Ramaswamy C, Nagarajan G, 2008. The use of tyre pyrolysis oil in diesel engines. Waste Management, 28(12): 2743-2749.
• Murugan SM, Ramaswamy C, Nagarajan G, 2009. Assessment of pyrolysis oil as an energy source for diesel engines. Fuel Processing Technology, 90(1): 67-74.
• Pratoomyod J, Krongkaew L, 2013. Performance and emission evaluation of blends of diesel fuel with waste plastic oil in a diesel engine. International Journal of Engineering Science and Innovative Technology (IJESIT), 79: 75-99.
• Rakopoulos CD, Rakopoulos DC, Hountalas DT, Giakoumis EG, Andritsakis EC, 2008. Performance and missions of bus engine using blends of diesel fuel with bio-diesel of sunflower or cottonseed oils derived from Greek feedstock. Fuel, 87(2): 147-157.
• Reşitoğlu İA, 2010. Atık yağlardan üretilmiş biyodizelin dizel motor performans ve emisyonuna etkisinin deneysel olarak araştırılması, Mersin Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.Yüksek Lisans Tezi (Basılmış),
• Sachin K, Prakash R, Santhosh M, Raghubansh KS, 2013. Performance and emission analysis of blends of waste plastic oil obtained by catalytic pyrolysis of waste HDPE with diesel in a CI engine. Energy Conversion and Management, 74: 323-331.
• Selvaganapthy A. Sundar A, Kumaragurubaran B, Gopal P, 2013. An experimental investigation to study the effects of various nano particles with diesel on DI diesel engine. ARPN Journal of Science and Technology, 3(1): 112-115.
• Srikanth B, Venkateswara RG, Polayya C, 2016. Comparison, Performance and Emission Characteristics of Waste Plastic Pyrolysis Oil, International Journal of Advanced Technology and Innovative Research, 8(7): 1462-1466
• Syamsiroad M, Saptoadib H, Norsujiantob T, Noviasriab P, Chenga S, Alimuddinc Z, Yoshikawaa K, 2014. Fuel oil production from municipal plastic wastes in sequential pyrolysis and catalytic reforming reactors. Energy Procedia, 47: 180-188.
• Şimşek D, 2016. Ayçiçeği yağından elde edilen biyodizelin motor performans ve emisyonlarına etkisi. Selçuk Üniversitesi Selçuk-Teknik Dergisi, 15(3): 186-198.
• Tayyar A, Üstün E, Üstün S, 2010. Geri Kazanılmış Pet'in Kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(1): 53-62.
• Tüfekçioğlu E, Yamalı A, Markoviç E, Koltuksuz H, Özerdoğan S, Polietilen ve Plastiklerin İşleme Teknolojileri El Kitabı, Aliağa Petrokimya Sanayi ve Tic. A.Ş.
• Williams PT, Williams EA, 1999. Interaction of plastics in mixed-plastics pyrolysis. Energy & Fuels, 13(1): 188-196.
• Wongkhorsub C, Chindaprasert N, 2013. A comparison of the use of pyrolysis oils in diesel engine. Energy and Power Engineering, 5(04): 350.