Biyoyakıt, biyolojik kökenli yakıtlar olup petrol türevleri, doğal gaz, kömür gibi yakıtlardan farklı olarak yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynaklarındandır. İçeriğinin hacimsel olarak en az %80’i son on yıl içerisinde yetiştirilmiş canlı organizmalardan elde edilen yakıtlar biyoyakıt olarak adlandırılmaktadır. Biyoyakıtlar tarım ve orman ürünleri, hayvansal ve bitkisel artık ve atıklar, organik kökenli evsel, endüstriyel ve kentsel atıklardan termokimyasal veya biyokimyasal yöntemlerle elde edilebilmektedir [1].
Günümüzde biyoyakıtları gündeme getiren gerekçeler aşağıdaki gibi sıralanabilir [2]:
Fosil kökenli yakıtların neden olduğu çevresel kirliliği azaltmak
Egzoz emisyonlarının sağlık açısından risklerini en aza indirmek
Enerji güvenliği sağlamak ve enerjide dışa bağımlılığı azaltmak
Kırsal kalkınmanın gerçekleştirilmesine yardımcı olmaktır.
Biyoyakıtlar katı, gaz veya sıvı şeklinde olabilmektedir [4,5,6].
Katı biyoyakıtlar: Briket, pelet, biyokömür ve odun kömürü
Gaz biyoyakıtlar : Singaz, biyogaz, biyohidrojen
Sıvı biyoyakıtlar: Biyodizel, biyoetanol, biyometanol, biyoetiltersiyerbutileter, biyodimetileter ve biyoyağ
Biyoyakıtlar üretim türü ve hammadde seçimine göre dört sınıfta incelenmektedir [1]:
1) Birinci Nesil Biyoyakıtlar (2000-2010):
İçten yanmalı motorlarda tasarımda değişikliğe gerek duyulmadan kullanılabilecek günümüzde bilinen en yaygın iki biyoyakıt türü biyodizel ve biyoetanol bu gruptadır. Benzin katkısı olarak kullanılan ve etanol türevi olan biyoetil tersiyer butil eter ile biyogaz diğer birinci nesil biyoyakıtlardır. Biyodizel ve biyoetanol üretiminde hammadde olarak gıda sektörünün de girdileri olan tarım ürünleri, biyogaz üretiminde ise atıklar kullanılmaktadır.
Resim1: Biyodizel Döngüsü[3]
2) İkinci Nesil Biyoyakıtlar (2010-2030):
Bu gruptaki yakıtların eldesi lignoselülozik hammaddelerle yapılacak ve üretim gıda dışı kaynakları temel alacaktır. Hammadde çeşitliliğinin sağlanması, hasat ve üretimde daha az kimyasal ve daha düşük miktarda enerji kullanımı, verimin arttırılması, tarımsal atıklar ile orman atıklarının değerlendirilmesi ikinci kuşak biyoyakıtların ana amaçlarıdır. Bu doğrultuda biyorafineri teknolojileri geliştirilerek sürdürülebilir kaynakların değerlendirilebileceği ve gıda ile doğrudan etkileşimin azalacağı öngörülmekte olup bu konuda Ar-Ge çalışmaları sürdürülmekte ve örnek uygulamalar gerçekleştirilmektedir.
3) Üçüncü Nesil Biyoyakıtlar (2030 Sonrası):
“İleri Biyoyakıtlar” olarak da adlandırılan üçüncü nesil biyoyakıtların temel hedeflerinden biri lignoselülozik kaynaklardan selülozik kaynaklara geçilmesi ve entegre biyorafineri teknolojileri kapsamında daha yüksek oranda yağ ve selüloz içeren genetiği değiştirilmiş bitkiler ve alglerin kullanımı ile biyoyakıt üretimi yer almaktadır.
4) Dördüncü Kuşak Biyoyakıtlar (2030 Sonrası):
Dördüncü Kuşak Biyoyakıtlar genetiği mükemmelleştirilmiş hammaddelerden üretilecek ve biyoyakıtın baca veya egzoz gazındaki karbondioksit, karbon tutma ve depolama teknolojileri ile atmosfere verilmeyecektir. “Karbon Negatif Biyoyakıtlar” olarak da bilinen bu tip biyoyakıtlarda karbon tutma ve depolama, temiz kömür teknolojisi kapsamında yoğun olarak geliştirilmeye çalışılacaktır. Bunun yanı sıra karbondioksitin mikroorganizmalarla şeker gibi maddelere ve sonrasında da etanol ve hidrojen gibi yakıtlara dönüştürülerek giderilmesi hedeflenmektedir.
Kaynakça:
Avcuoğlu A., “BİYOYAKITLAR”, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü, 2017.
Karadağ A., “Biyokütle, Biyoyakıt Üretimi, Sınıflandırılması”, Bartın Üniversitesi Fen Fakültesi.
https://www.muhendisbeyinler.net/biyodizel-nedir-biyodizel-kullanim-alanlari/ Erişim Tarihi: 25/01/2021
Karaosmanoğlu F., “Biyoyakıt teknolojisi ve İTÜ araştırmaları”, İTÜ Kimya-Metalurji Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, 34469, Ayazağa, İstanbul.
https://www.britannica.com/technology/biofuel Erişim Tarihi: 25/01/2021