Fatih ÖZTÜRK, Ali Osman KUŞAKÇI, Enis Barış KARAKOÇ, Berk AYVAZ

Biyodizel Yakıtlar için Çok Önemli Tedarik Zinciri Ağ Tasarımı: Türkiye Örneği

Dünya üzerindeki tüketilmekte olan enerjinin büyük çoğunluğu yenilenemez enerjikaynaklarından olan fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Uluslararası Enerji Ajansı’nın(UEA)verilerine göre dünya üzerindeki artan petrol talebini karşılayabilecek petrol rezervi 1,7 trilyonvaril civarında olup bu miktar yaklaşık 51 yıllık tüketimi karşılayabilmektedir. Tüm fosilyakıtlar gibi petrolün de yanma esnasında açığa çıkardığı zararlı gazların etkisiyle çevrekirliliğine ve küresel ısınmaya yol açtığı bilinen bir gerçektir. Bu nedenle alternatif enerjikaynakları yakın gelecekte daha büyük önem kazanacaktır. Alternatif enerji kaynaklarıaraştırıldığında Biyokütle enerjisinin öneminin büyüklüğü görülmektedir. Biyodizel, fosilyakıtlar için olabilecek en iyi ikame yakıt türü olmasından dolayı en çok kullanılan sıvıbiyoyakıtlardandır. Biyoyakıtların üretilmesi ve yenilenebilir enerjiler arasında önemli bir yeresahip olabilmesi için ilk aşamada maliyet etkin bir tedarik zinciri tasarlanması gerekmektedir.Bu çalışmada biyodizel tedarik zinciri ağ tasarımı için maliyet minimizasyonu amaçlayan birçok periyotlu karma tamsayılı doğrusal programlama modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model;tesis lokasyon seçimi, biyorafineride kullanılacak uygun teknoloji ve malzeme akış miktarı gibikarar değişkenlerini içermektedir. Bu çalışmanın en önemli özgün katkısı mevcut yazıntaramamıza göre konu ile ilgili Türkiye’de uygulaması yapılmış ilk çalışma olmasıdır.Geliştirilen modelin geçerliliğini test etmek için Türkiye‘de biyodizel tedarik zinciri ağ tasarımıprobleminin gerçek veriler kullanılarak çözümü yapılmıştır.

A Multi-Period Supply Chain Network Design for Biodiesel Fuels: The Case of Turkey

A major portion of energy consumed worldwide is derived from non-renewable energy sources. According to the International Energy Agency (IEA), the oil reserves that can meet the rising global oil demand around 1.7 trillion barrels, which may last about 51 years. Like all fossil fuels, petroleum is a well-known cause of pollution and global warming due to the harmful gases it releases. At this point, biomass energy emerges as a promising alternative energy source. Among alternative biomass products, biodiesel is the most widely used liquid biofuel as substitute fuel type for fossil fuels. Obviously, designing a cost effective supply chain is an essential component of a sustainable energy policy that aims to successfully substitute biodiesel for fossil fuels. In this study, we develop a mixed integer linear programming model minimizing the cost of supply chain network of biodiesel. The proposed model optimizes locations of processing facilities, technology to be used in bioprocessing, and amount of material flow. The main contribution of this work is that it will be the first study dealing with the Turkish Biodiesel supply chain, to the best of our knowledge. To prove the validity of the model, a country-wide supply chain network for biodiesel is designed using real data collected from Turkish market.

PDF

___

An H, Wilhelm WE, Searcy SW. Biofuel and petroleum-based fuel supply chain research: a literatüre review. Biomass- Bioenergy 2011;35:3763–74.
Yue D, You F, Snyder SW. Biomass-to-biofuel supply chain optimization: overview, key issues and challenges. Comput Chem Eng 2014;66:36–56.
Banos R, Manzano-Agugliaro F, Montoya FG, Gil C, Alcayde A, Gomez J. Optimization methods applied to renewable and sustainable energy: a review. Renew Sustain Energy Rev 2011;15:1753–66.
Hoekman SK, Broch A, Robbins C, Ceniceros E, Natarajan M. Review of biodiesel Composition, properties, and specifications. Renew Sustain Energy Rev 2012;16:143–69.
Sajjadi B, Abdul Raman AA, Arandiyan H. A comprehensive review on properties of edible and nonedible vegetable oil-based biodiesel: composition, specifications and prediction models. Renew Sustain Energy Rev 2016;63:62–92.
Datta A, Mandal BK. A comprehensive review of biodiesel as an alternative fuel for compression ignition engine. Renew Sustain Energy Rev 2016;57:799–821.
Verma P, Sharma MP. Review of process parameters for biodiesel production from different feedstocks. Renew Sustain Energy Rev 2016;62:1063–71.
Gold S, Seuring S. Supply chain and logistics issues of bio-energy production. J Clean Prod 2011;19:32–42.
Tapanes NCO, Aranda DAG, Carneiro JWM, Antunes OAC. Transesterification of Jatropha curcas oil glycerides: theoretical and experimental studies of biodiesel reaction. Fuel 2008;87:2286–95.
Silitonga AS, Atabani AE, Mahlia TMI, Masjuki HH, Badruddin IA, Mekhilef SA. Review on prospect of Jatropha curcas for biodiesel in Indonesia. Renew Sustain Energy Rev 2011;15(8):3733–56.
Juan JC, Kartika DA, Wu TY, Hin TY. Biodiesel production from jatropha oil by catalytic and noncatalytic approaches: an overview. Bioresour Technol 2011;102(2):452–60.
Kumar S, Chaube A, Jain SK. Sustainability issues for promotion of Jatropha biodiesel in Indian scenario: a review. Renew Sustain Energy Rev 2012;16(2):1089–98.
Gold S, Seuring S. Supply chain and logistics issues of bio-energy production. J Clean Prod 2011;19:32–42.
Mohseni, S., Pishvaee, M. S., (2016). A robust programming approach towards design and optimization of microalgae-based biofuel supply chain. Energy 111 (2016) 736-755.
Azadeh A., AraniH.V., 2016. Biodiesel supply chain optimization via a hybrid system Dynamicsmathematical programming approach. Energy 76 (2014) 513-525.
Rincón L. E., Valencia M. J., Hernández V., Matallana L. G, Cardona C. A., 2014. Optimization of the Colombian biodiesel supply chain fromoil palm crop based on techno-economical and environmental criteria.
Gupta J., Agarwal M., Dalai A.K. (2016). Optimization of biodiesel production from mixture of edible and nonedible vegetable oils. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 8 (2016) 112-120.
Paksoy T., (2005). Tedarik Zinciri Yönetiminde Dağıtım Ağlarının Tasarımı Ve Optimizasyonu: Malzeme İhtiyaç Kısıtı Altında Stratejik Bir Üretim-Dağıtım Modeli (makale)
Azadeh A., Arani H. V., Dashti H., 2014. A stochastic programming approach towards optimization of biofuel supply chain. Energy 76 (2014) 513-525.
Uysal B. Z., Biyodizel prosesi yan ürünü gliserin. Biyoyakıtlar ve Biyoyakıt Teknolojileri Sempozyumu. (2007) 177-226.
Jiang Y., Zhang Y., 2016. Supply chain optimization of biodiesel produced from waste cooking oil. Transportation Research Procedia 12 (2016) 938 – 949.
Azadeh A., Arani H. V., 2016. Biodiesel supply chain optimization via a hybrid system Dynamicsmathematical programming approach. Renewable Energy 93 (2016) 383-403.
Bai Y., Ouyang Y., ShiPang J., 2015. Enhanced models and improved solution for competitive biofuel supply chain design under land use constraints. European Journal of Operational Research 249 (2016) 281–297.
Ren J., Dong L., Sun L., Goodsite M. E., Tan S., Dong L., 2015. Life cycle cost optimization of biofuel supply chains under uncertainties based on interval linear programming. Bioresource Technology 187 (2015) 6–13.
Pasandideh S.H. R., Niaki S. T. A., Asadi K., 2014. Bi-objective optimization of a multi-product multi-period three-echelon supply chain problem under uncertain environments: NSGA-II and NRGA. Information Sciences 292 (2015) 57–74.
Babazadeh R, Razmi J, Pishvaee MS, Rabbani M. A sustainable second-generation biodiesel supply chain network design problem under risk. Omega. 66 (2017) 258-277