Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması

Arzu Kanca

Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması

Öz

Türkiye, bir tarım ülkesi olması nedeniyle önemli bir biyokütle potansiyeline sahiptir. Fakat sahip olunan biyokütle kaynaklarının enerji üretmek amacıyla kullanımı yaygın değildir. Bu çalışma ile amaçlanan, enerji kaynağı olarak kullanılabilecek üç tür biyokütlenin (fındık kabuğu, ceviz kabuğu ve pamuk bitkisi atıklarının) enerji değerlerinin piroliz ve oksidasyon prosesleriyle belirlenmesidir. Piroliz ve oksidasyon deneyleri öncesinde kullanılacak biyokütlelerin nem, uçucu madde ve kül içerikleri proksimet analiz ile, karbon ve kükürt içerikleri ise C-S analizörü kullanılarak belirlenmiştir. Biyokütlelerin ısıl değerlerini belirlerken bomb kalorimetre cihazı kullanılmıştır. Piroliz ve oksidasyon deneyleri ise laboratuvar ölçeği temsil etmesi sebebiyle TGA analizörü ile takip edilmiştir. Piroliz prosesi azot gazı akışında ısıtma ile sağlanırken, oksidasyon prosesi için kuru hava kullanılmıştır. Oluşacak gazların analizini yapabilmek için FTIR entegreli bir TGA deney sistemi tercih edilmiştir. Bu sayede hem biyokütlelerin termal davranışları hem de farklı iki proses esnasında açığa çıkan gazların analizi mümkün olmuştur. Sonuç olarak, bu çalışma ile Türkiye’nin üç önemli biyokütle kaynağının enerji potansiyeli, termal davranışları ve neden oldukları emisyon gazları belirlenmiş olacaktır.

Anahtar Kelimeler

Biyokütle,Oksidasyon,Piroliz,TGA-FTIR

Kaynakça

Evrendilek F., Ertekin C., 2003. Assessing the potential of renewable energy sources in Turkey. Renewable Energy, 28(15), 2303-2315.
Kaya D., 2006. Renewable energy policies in Turkey. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 10(2),152-163.
Soyhan H.S., 2009. Sustainable energy production and consumption in Turkey: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews,13(6–7),1350-1360.
HERDEM, 2013. Turkey Energy Report. Herdem Attorneys At Law 2013.
Bain R., Overend R., Craig K., 1998. Biomass-fired power generation. Fuel Processing Technology, 54(1-3), 1-16.
Werther J., Saenger M., Hartge E.U., Ogada T., Siagi Z., 2000. Combustion of agricultural residues. Progress in Energy and Combustion Science, 26(1), 1-27.
Hamawand I., Sandell G., Pittaway P., Chakrabarty S., Yusaf T., Chen G.N., et al., 2016. Bioenergy from Cotton Industry Wastes: A review and potential. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 66, 435-448.
Haykiri-Acma H., Yaman S., 2006. Slow-pyrolysis and -oxidation of different biomass fuel samples. Journal of Environmental Science and Health Part a-Toxic/Hazardous Substances & Environmental Engineering, 41(9), 1909-1920.

Voivontas D., Assimacopoulos D., Koukios E., 2001. Aessessment of biomass potential for power production: a GIS based method. Biomass and Bioenergy, 20(2), 101-112.
Kaygusuz K., 2009. Bioenergy as a clean and sustainable fuel. Energy Sources Part a-Recovery Utilization and Environmental Effects, 31(12), 1069-1080.
Kocabas-Atakli Z.O., Okyay-Oner F., Yurum Y., 2015. Combustion characteristics of Turkish hazelnut shell biomass, lignite coal, and their respective blends via thermogravimetric analysis. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 119(3), 1723-1729.
Shah M.A., Khan M.N.S., Kumar V., 2018. Biomass residue characterization for their potential application as biofuels. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 134(3), 2137-2145.
Açıkalın K., 2011. Thermogravimetric analysis of walnut shell as pyrolysis feedstock. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 105(1), 145-150.
Akdeniz R.C., Acaroglu M., Hepbasli A., 2004. Cotton stalk as a potential energy source. Energy Sources, 26(1), 65-75.
Putun A.E., 2002. Biomass to bio-oil via fast pyrolysis of cotton straw and stalk. Energy Sources, 24(3), 275-285.
Gomes R.S., Wilson N.P, Coates W.E., Fox R.W., 1997. Cotton (Gossypium) plant residue for industrial fuel: an economic assessment. Industrial Crops and Products, 7(1), 1-8.
Sumner H.R., Hellwig R.E., Monroe G., 1984. Harvesting cotton plant residue for fuel. Transactions of the Asae, 27(4), 968-972.
Fanu F.Y., Li H., Xu Y.Q., Liu Y., Zheng Z.F., Kan H., 2018. Thermal behaviour of walnut shells by thermogravimetry with gas chromatography - mass spectrometry analysis. Royal Society Open Science, 5(9).
Idris S.S., Rahman N.A., Ismail K., Alias A.B., Rashid Z.A., Aris M.J., 2010. Investigation on thermochemical behaviour of low rank Malaysian coal, oil palm biomass and their blends during pyrolysis via thermogravimetric analysis (TGA). Bioresource Technology, 101(12), 4584-4592.
Mortari D.A., Torquato L.D.M., Crespi M.S., Crnkovic P.M., 2018. Co-firing of blends of sugarcane bagasse and coal. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 132(2), 1333-1345.
Mureddu M., Dessì F., Orsini A., Ferrara F., Pettinau A., 2018. Air- and oxygen-blown characterization of coal and biomass by thermogravimetric analysis. Fuel, 212, 626-637.
Vhathvarothai N., Ness J., Yu J., 2014. An investigation of thermal behaviour of biomass and coal during co-combustion using thermogravimetric analysis (TGA). International Journal of Energy Research, 38(6), 804-812.
Vhathvarothai N., Ness J., Yu Q.M.J., 2014. An investigation of thermal behaviour of biomass and coal during copyrolysis using thermogravimetric analysis. International Journal of Energy Research, 38(9), 1145-1154.
Hu W., Liang F., Xiang H., Zhang J., Yang X., Zhang T., et al., 2018. Investigating co-firing characteristics of coal and masson pine. Renewable Energy, 126, 563-72.
Souza B.S., Moreira A.P.D., Teixeira A., 2009. TG-FTIR coupling to monitor the pyrolysis products from agricultural residues. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 97(2), 637-642.
El-Sayed S.A., Mostafa M.E., 2014. Pyrolysis characteristics and kinetic parameters determination of biomass fuel powders by differential thermal gravimetric analysis (TGA/DTG). Energy Conversion and Management, 85, 165-172.
Haykırı-Açma H., 2003. Combustion characteristics of different biomass materials. Energy Conversion and Management, 44(1), 155-162.
Zhang L., Xu C., Champagne P., 2010. Overview of recent advances in thermo-chemical conversion of biomass. Energy Conversion and Management, 51(5), 969-82.
Stein S.E.(director), 2018. Infrared spectra. Eds: Linstrom P.J., Mallard W.G., National Institute of Standards and Technology, 20899, doi:10.18434/T4D303, (retrieved September 13).
Tao L., Zhao G.-B., Qian J., Qin Y.-K., 2010. TG–FTIR characterization of pyrolysis of waste mixtures of paint and tar slag. Journal of Hazardous Materials, 175(1), 754-761.
Kanca A., 2019. The effects of cotton waste addition on pyrolysis and combustion characteristics of the low quality lignite. (Submitted for publication).
Reed A.R., Williams P.T., 2004. Thermal processing of biomass natural fibre wastes by pyrolysis. International Journal of Energy Research, 28(2), 131-145.
Parthasarathy P., Narayanan S.K., 2014. Determination of kinetic Parameters of biomass samples using thermogravimetric analysis. Environmental Progress & Sustainable Energy, 33(1), 256-266.
Fu P., Yi W., Bai X., Li Z., Hu S., Xiang J., 2011. Effect of temperature on gas composition and char structural features of pyrolyzed agricultural residues. Bioresource Technology, 102(17), 8211-8219.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Kimya Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Arzu Kanca ^*
0000-0001-9110-2691
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2019

Gönderilme Tarihi

4 Şubat 2019

Kabul Tarihi

1 Nisan 2019

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2019 Cilt: 2 Sayı: 2

IZ

https://izlik.org/JA66DU65FR

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Kanca, A. (2019). Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2(2), 43-54. https://izlik.org/JA66DU65FR

AMA

1.Kanca A. Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması. KOUFBD. 2019;2(2):43-54. https://izlik.org/JA66DU65FR

Chicago

Kanca, Arzu. 2019. “Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması”. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2 (2): 43-54. https://izlik.org/JA66DU65FR.

EndNote

Kanca A (01 Aralık 2019) Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2 2 43–54.

IEEE

[1]A. Kanca, “Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması”, KOUFBD, c. 2, sy 2, ss. 43–54, Ara. 2019, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA66DU65FR

ISNAD

Kanca, Arzu. “Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması”. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2/2 (01 Aralık 2019): 43-54. https://izlik.org/JA66DU65FR.

JAMA

1.Kanca A. Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması. KOUFBD. 2019;2:43–54.

MLA

Kanca, Arzu. “Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması”. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 2, sy 2, Aralık 2019, ss. 43-54, https://izlik.org/JA66DU65FR.

Vancouver

1.Arzu Kanca. Pamuk Atığı, Fındık Kabuğu ve Ceviz Kabuğu’nun Piroliz ve Oksidasyon Davranışlarının Kıyaslanması. KOUFBD [Internet]. 01 Aralık 2019;2(2):43-54. Erişim adresi: https://izlik.org/JA66DU65FR