Farklı serbest yağ asidi oranlarına sahip yağlardan elde edilen biyodizel yakıtlarının, dizel motorlardaki kullanılabilirliğinin kimyasal özellikler açısından değerlendirilmesi

In this experimental study, biodiesel was produced from two different oils with low and high free fatty acid (FFA) content. The physical and chemical properties of the produced fuels were examined and the aim was to interpret their usability in a diesel engine within the scope of chemical laboratory results. It was determined that the FFA rates of canola and waste vegetable oil were 3.8% and 15.05%, respectively. Since the FFA rate of waste vegetable oil was above 5%, it was subjected to acidic pre-neutralization process before the transesterification reaction. The effects of the oil being exposed to acid reaction and the difference in the production process on engine performance were investigated. As a result of the examination, it was determined that the biodiesel fuel produced in 2 stages by subjecting to acid neutralization caused a decrease of 2.4% in density value, 6.3% in viscosity value, 4.5% in heating value and 5.55% in cetane number compared to the other fuel. The main reason for this decrease was interpreted as the fact that the waste vegetable oil with high FFA content was subjected to a cracking reaction called hydrocarbons with long-chain chemical bond structure during the reaction phase as a result of acid-catalyzed pretreatment. It was concluded that all fuel samples obtained were within the values in the TS-EN 14214 norm and could be used in diesel engines without any problems.

Bu deneysel çalışmada, düşük ve yüksek serbest yağ asit (SYA) içeriğine sahip iki farklı yağdan biyodizel üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen yakıtların fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenerek, dizel bir motorda kullanılabilirliğinin kimyasal laboratuvar sonuçları kapsamındaki yorumlanması amaçlanmıştır. Kanola ve atık bitkisel yağın SYA oranlarının sırasıyla %3,8 ve %15,05 oranlarında olduğu tespit edilmiştir. Atık Bitkisel yağın SYA oranının %5'in üzerinde olması sebebiyle transesterifikasyon reaksiyonu öncesinde, asidik ön nötralleştirme işlemine tabi tutulmuştur. Yağın asit reaksiyonuna maruz kalmasının ve üretim prosesindeki farklılığın motor performansına etkisi incelenmiştir. İnceleme sonucunda, asit nötralleştirmesine tabi tutularak 2 aşamalı olarak üretilen biyodizel yakıtının diğer yakıta kıyasla; Yoğunluk değerinde %2.4, Viskozite değerinde %6.3, Isıl değerinde %4.5 ve Setan sayısında %5.55 oranlarında bir azalmaya sebebiyet verdiği tespit edilmiştir. Bu azalmanın temel sebebi ise, SYA oranı yüksek olan atık bitkisel yağa, asit katalizörlü ön işlem uygulanmış olması neticesinde, reaksiyon aşamasında uzun zincirli kimyasal bağ yapısına sahip hidrokarbonların kırılma (kraking) olarak tabir edilen parçalanma reaksiyonuna maruz kalmış olması olarak yorumlanmıştır. Elde edilen tüm yakıt numunelerinin TS-EN 14214 normundaki değerlerde olduğu ve sorunsuz bir şekilde dizel motorlarda kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.