Alternatif Yakıt Olarak Lignoselülozik Etanol Üretimi: İplikhane Pamuk Telefleri Üzerine Bir Çalışma
Enerji talebi, teknolojinin ve sanayinin gelişmesine paralel olarak her geçen gün artmakta, diğer taraftan en eski ve en çok kullanılan enerji kaynağı olan fosil yakıtlar artan enerji ihtiyacı ile birlikte hızla tükenmektedir. Aynı zamanda hava kirliliği, sera gazı etkisi ve küresel ısınmadan dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı ön plana çıkmaktadır. Lignoselülozik biyokütle bu yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Etanol, lignoselülozik biyokütleden üretilebilir. Etanolün hammadde kaynağı olarak sadece yiyecek maddeleri ile çevresel öneme haiz olan ormanları kullanmayıp, tarımsal veya endüstriyel tarım atıklarından da elde edilebildiği için önem arz etmektedir. Bu nedenle bu çalışmada iplikhane pamuk telefleri kullanılarak sırası ile önhazırlık, piroliz, enzimatik hidroliz ve fermantasyon işlemleri yapılmıştır ve yaklaşık %18,75 alkol dönüşüm oranı belirlenmiştir. Pamuk liflerinden 1000 g için ortalama 60,22 g etil alkol elde edilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Production of Lignocellulosic Ethanol as an Alternative Fuel: A Study on Cotton Yarn Wastes
Energy increases day by day in parallel with the development of technology and industry, on the other hand, the oldest and the most widely used energy source fossil fuels, are depleted rapidly by this demand. At the same time, the use of renewable energy sources is a priority for air pollution, greenhouse gas and global warming effect. Lignocellulosic biomass is one of these renewable energy sources. Ethanol can be produced from lignocellulosic biomass. As a source of raw materials, it is important not only to use forests that have ecological significance with foodstuffs but also for agriculture or industrial wastes. For this reason, in this study, the cotton yarn waste was used as raw material. Pyrolysis, enzymatic hydrolysis and fermentation were applied and ethyl alcohol was obtained and approximately 18,75% alcohol conversion rate was determined. It was concluded that 60.22 grams of ethyl alcohol could be obtained for 1000 grams of cotton fibres.
___
- https://www.ag.ndsu.edu/energy/biofuels/energ
y-briefs/history-of-ethanol-production-and-
policy 14.2.2018.
- DiPardo, J., 2002. Outlook for Biomass
Ethanol
Production
and
Demand,
https://www.agmrc.org/media/cms/biomass_E6
EE9065FD69D.pdf 14.02.2018.
- https://ethanolrfa.org/resources/industry/statisti
cs/#1549569130196-da23898a-53d8 14.2.2018
- http://depo.btu.edu.tr/dosyalar/sanayi/Dosyalar/
MURAT_ERTAS.pdf 14.2.2018.
- Doğan, Z., 2012. Tekstil Sektöründe Atık
Ekolojisi Uygulamaları 1. Uluslararası Moda
ve Tekstil Tasarımı Sempozyumu, 8-10 Ekim
Antalya, 2012.
- Eser, B., Çelik, P., Çay, A., Akgümüş, D.,
2016. Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe
Sürdürülebilirlik ve Geri Dönüşüm Olanakları,
Tekstil ve Mühendis, 23(101), 43-60.
- Celep, G., Doğan, G., Yüksekkaya, M.E.,
Tercan, M., 2016. Geri Dönüşümlü Lifler
İçeren Süprem Kumaşların Isıl Konfor
Özelliklerinin İncelenmesi, Düzce Üniversitesi
Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4, 104-112.
- Kalın, V., 2005. Tekstil Atıkları ve Pamuk
Linterinden Kağıt Hamuru ve Kağıt Üretim
Koşullarının Belirlenmesi, Kahraman Maraş
Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Anabilimdalı
Yüksek Lisans Tezi, 62.
- Usta, İ., Akalın, M., Koçak, D., Merdan, N.,
Taşdemir, M., 2003. Farklı Oranlardaki Pamuk
Atıkları (Telef) ile Desteklenmesi PP
Polimerinin Oluşturduğu Kompozit Yapıların
Mekanik ve Akış Özelliklerinin İncelenmesi,
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 16(2),
403-410.
- Prasad, S., Sigh, A,, Joshi, H., 2007. Ethanol as
an Alternative Fuel from Agricultural,
Industrial and Urban Residues. Resource
Convers Recycle, 50, 1-30.
- Chena, M., Xiaaa, L., Xueb, P., 2007.
Enzymatik Hydrolysis of Corncob and Ethanol
Production from Cellulosic Hydrolysate.
International
Biodeterioration
and
Biodegradation 59, 85-89.
- Tucker, M., Kyoung, H.K., Newman, M.M.,
Nguyen, Q.A., 2003. Effects of Temperature
and Moisture on Dilute Acid Steam Explosion
Pretreatment of Corn Stover and Cellulase
Enzyme Digestibilty, Applied Biochemistry
and Biotechnology, 105(1), ISSN:0273-2289.
- Öhgren, K., Vehmaanpera, J., Siika-Aho, M.,
Galbe, M., Viikari, L., Zacchi, G., 2007. High
Temperature Enzymatic Prehydrolysis Prior to
Simultaneous
Saccharification
and
Fermentation of Steam Pretreated Cornstover
for Ethanol Production. Enzyme and Microbial
Technology 40, 607–613.
- Kaar, W.E., Holtzapple, M.T., 2000. Using
Lime Pretreatment to Facilitate the Enzymic
Hydrolysis of Cornstover, Biomass and
Bioenergy 18, 189-199.
- Kristensen, J.B., Börjesson J., Bruun, M.H.,
Tjerneld, F., Jørgensen, H., 2007. Use of
Surface Active Additives in Enzymatic
Hydrolysis of Wheat Straw Lignocellulose.
Enzyme and Microbial Technology 40,
888–895.
- Cao, W., Sun, C., Liu, R., Renzhan, Y.,
Xiaowu, W., 2012. Comparison of the Effects
of Five Pretreatment Methods on Enchancing
the Enzymatic Digestibility and Ethanol Production from Sweet Sorghum Bagasse.
Bioresource Technology, 111, 215-221.
- Oberoi, H.S., Vadlania, P.V., Brijwania, K.
Bhargav, V.K., Patil, R.T., 2010.. Enchaced
Ethanol Production Via Fermentation of Rice
Straw
with
Hydrolysate-adapted
Candidatropicalis ATCC 13803, Process
Biochemistry, 45, 1299-1306.
- Tye, Y.Y., Lee, K.T., Wan Abdullah, W.N.,
Leh, C.P., 2016. The World Availability of
Non-wood Lignocellulosic Biomass for the
Production of Cellulosic Ethanol and Potential
Pretreatments for the Enhancement of
Enzymatic Saccharification Renewable Energy
Reviews 60, 155-172.
- Xing-cai, L., Jian-guang, Y., Wu-gao Zhang,
Zhen, H., 2004. Effect of Cetane Number
Improver on Heat Release Rate and Emissions
of High Speed Diesel Engine Fueled with
Ethanol-diesel Blend Fuel. Fuel 83, 2013-2020.
- Yüksel, F., Yüksel, B., 2004. The use of
Ethanol-gasoline Blend as a Fuel in an SI
Engine, Renewable Energy 29, 1181-1191.
- http://www.yegm.gov.tr/yenilenebilir/biyoetan
ol.aspx 14.2.2018.
- https://docplayer.biz.tr/241461-Biyoetanol-
kullanim-zorunlulugunun-turk-ekonomisinde-
yaratacagi-etkiler-dr-f-figen-ar-pankobirlik-
dunya-enerji-konseyi-turk-milli-komitesi.html
14.2.2018.
- Adıgüzel,
A.O.,
2013.
Lignoselülozik
Materyallerden Biyoetanol Üretimi için
Kullanılan
Ön-Muamele
ve
Hidroliz
Yöntemleri SAÜ. Fen Bil. Der. 17(3), 381-397.
- Shesler, R., 1994. Ethanol production in
Hawaii Processes, Feedstocks, and Current
Economic Feasibility of Fuel Grade Ethanol
Production in Hawaii Prepared for State of
Hawaii Department of Business, Economic
Development & Tourism Final Report July.
- Johannesen, R., 2018. Energy Efficiency &
Environmental News: Alcohol Production from
Biomass, Florida Energy Extension Service
14.2.2018.
- Understanding Biomass as a Source of Sugars
and Energy, http://permanent.access.gpo.gov/
websites/www.ott.doe.gov/biofuels/understandi
ng_biomass.html 14.2.2018.
- Wheals, A.E., Basso, L.C., Alves, D.M.G.,
Amorim, H.V., 1999. Fuel Ethanol After 25
Years,
Renewable
Fuels
Association
TIBTECH December (Vol 17).
- Zabed, H., Sahu, J.N., Boyce, A.N., Fasruq, G.,
2016. Fuel Ethanol Production from
Lignocellulosic Biomass: An Overview on
Feedstocks and Technological Approaches.
Renewable an Sustainable Energy Reviews 66,
751-774.
- Alhalabi, K., 2007. Suriye ve Türkiye’de
Üretilen Pamuk Liflerinin Özelliklerinin ve
Eğrilme
Yeteneklerinin
Karşılaştırılmalı
İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Adana
- Raja, P.B., Sethuraman, M.G., 2008. Inhibitive
Effect of Black Pepper Extract on the
Sulphuric
Acid
Corrosion
of
Mild
Steel. Materials Letters, 62(17), 2977-2979.
- Anonymous Sheet, 2010. Fuel Ethanol
Application. CellicCTec and HTec2—Enzymes
for Hydrolysis of Lignocellulosic Materials.
Novozymes A/S, Luna-01668:01.
- Yang, Y., Sharma-Shivappa, R.R., Burns, J.C.,
Cheng, J., 2009. Saccharification and
Fermentation of Dilute-Acid-Pretreated Freeze-
Dried Switchgrass. Energy&Fuels, 23(11),
5626-5635.
- Pickering, G.J., Heatherbll, D.A., Barnes, M.F.,
1998. Optimising Glucose Conversion in the
Production of Reduced Alcohol Wine Using
Glucose Oxidase. Food Research International,
31, 685-692.
- Cordier, H., Mendes, F., Vasconcelos, I.,
François, J.M., 2007. A Metabolic and
Genomic Study of Engineered Saccharomyces
cerevisiae Strains for High Glycerol
Production.
Metabolic
Engineering,
9,
364-378.