Biyodizel tamamen bitkisel yağlardan katalizör yardımıyla elde edilen ve dizel araçlarda hiç bir modifikasyon yapmadan direkt olarak kullanılabilen bir yakıttır.Her türlü yağ bitkisinden biyodizel üretilebilir. Bu bitkiler başta ayçicek olmak üzere; kanola , hindistancevizi ve kenevir, pamuk, aspir gibi yağ içeren bitkiler olarak sıralanabilir. Ayrıca, yemeklik atık yağlardan da biodizel üretimi mümkündür.

biodizel üretmek için harcanan enerji normal petrol yakıtı üretmek için kullanılan enerjinin %32’si kadardır. Bu yönüyle enerji tasarrufu üretim tesislerinde çok büyük miktarlarda olmaktadır. Bir başka değişle bir birim petrol yakıtı üretmek için kullanılan enerjiyle 3.2 birim biodizel üretilebilmektedir.

Dizel yakıtlarının kullanımında açığa çıkan zehirli maddelerin kanserojen etkisi bulunmaktadır. Fakat %100 biodizel kullanımı havadaki zehirli atıkları %90 oranında elimine etmektedir. Bu oran B20(%20 biodizel+ %80dizel) kullanımında %20-40 arasında olmaktadır.

Kendi biodizelinizi Kendiniz Üretin

Herkes biyodizel üretebilir. Üretimi basittir. Mutfağınızda bile biodizel üretebilirsiniz. Hatta bu ürettiğiniz biodizel; benzin istayonlarında satılan dizel yakıtlardan bile daha kaliteli olabilir. Kendi üretmiş olduğunuz bu biodizelle motorunuzun ömrünün uzama imkanı da mevcuttur. Çünkü biodizelin yağlama özelliği de mevcuttur. Ayrıca çevreye ve insan sağlığına hiçbir zararınızın dokunmadığını bilmek sizi iyi hissettirebilir. Eğer biodizeli atık yağlardan üretmek isterseniz; sadece ucuz yakıt elde etmekle kalmayıp atık maddeleri de geri kazanmış olursunuz. Atık yağlardan biodizel üretiminin görüntüsünü izlemek için tıklayınız.

Biyoyakit için 3 Seçenek

Bitkisel yağlar, hayvansal yağlar veya her ikisinin karışımını biyoyakıt olarak aracınızda kullanmak için en az üç seçenek mevcuttur. Bu seçenekler kullanılmış veya kullanılmamış yağların her ikisine de uygulanabimektedirler.

• Direkt olarak yağın aracınızda kullanılması.(Dünya çapında bu kullanım sistemleri SVO (Straight Vegetable Oil ) Sistemleri diye bilinir.
• Parafin, petrol dizeli veya biodizel ile karıştırılarak kullanılması.
• biodizel üretilmesi.

Yukarıda bahsettiklerimizden ilk ikisi uygulaması çok kolay gibi gözükmektedir, fakat uygulama kulağa kolay geldiği gibi basit değildir.SVO sistemlerle ile ilgili detaylara forumumuzdan ilgili başlıktan takip etmek için tıklayınız.  
Şimdi bu seçenekleri detaylı olarak inceleyelim.

Karışım Yapmak

Bitkisel yağların akışkanlığı normal dizel veya biodizelden azdır. Karışım yapmanın amacı; yakıt olarak kullanılacak olan yağın akışkanlığını arttırmaktır.

Eğer yağınızı petrol dizeli veya biodizel ile karıştırarak yakıt elde ediyorsanız hala çevreci bir yakıt kullanıyor sayılmazsınız. Bu karışım petrol dizeline göre temiz yakıt olmasına rağmen çevreci değildir.

Bu karışımlar genelde %90 + %10 petrol dizelinden, %90 + %10 yağ oranlarında olabilmektedir. Kullanıcılar bu karşımları yakıt olarak seçtiklerinde önceden ısıtmalı sistemleri kullanabildikleri gibi yağı ısıtmadan da kullanabilmektedirler. 

Yağları direkt olarak yakıt amacıyla kullanabilmek için direkt yağ kullanım kitleri ve sistemleri tercih etmek gerekmektedir. Bu sistemlerde de aracınız çalışmasının başlangıcında ve sonunda petrol dizeli veya petrol dizeline ihtiyacınız olacaktır. Bu konu hakkındaki görüş ve detaylı bilgiler için tıklayınız.

Değişik solvent (çözücü) ve diğer yakıtlarla yağın karıştırılıp da kullanılması az da olsa tercih edilebilmektedir. Fakat bu kullanıcıların sayısı az olduğu için; yanma karakterleri ve uzun vadedeki etkileri bilinmediği için kullanımında kesin olarak bir yargıya varılması zordur.

Bitkisel yağların yakıt olarak kullanılmasında tek problem yağın akışkanlığı değildir. Buna ek olarak, bitkisel yağın kimyasal yapısı normal yakıtlardan farklı olduğu için özel yakıt sistemleri kullanılmaktadır. Dizel motorlar, özellikle yeni nesil modern dizel motorlar ince hesaplar yapılarak ve olabildiğince temiz atık bırakacak şekilde dizayn edilmişlerdir. Bu sebepten dolayı yağların direkt olarak(SVO sistemleri kullanmadan) bu yeni nesil motorlarda kullanılması sağlıklı değildir.

Herhangi bir şekilde garanti verilmemesine rağmen %20 oranında bitkisel yağ kullanarak yapılan karışımlar eski tip dizel motorlar için güvenlidirler. Özellikle bu karışımların yaz aylarında kullanılması problemleri minumuma indirmektedir. Aksi durumlarda bitkisel yağların yakıt olarak kullanılmasında ya profesyonel araç kitlerinin tercih edilmesi ya da biodizel tercih edilmesi gerekmektedir.

Karışımların en büyük avantajı, kış aylarında kullanım kolaylıklarıdır. Yani karışımların donma noktaları düşük olduğu için kış aylarında daha az problem yaratmaktadırlar. Aynı durum biodizelde de geçerlidir. biodizelde de normal dizelle karışım yapmak donma noktasını düşürebildiği gibi; donma noktası düşürücü katkı maddeleri kullanılabilmektedir. Bu konudaki detaylı bilgileri ve donma noktası düşürücü katkı maddeleri ile ilgili bilgi veya kullananların yorumlarına forumumuzdan ulaşabilirsiniz.

Direkt Bitkisel Yağların Yakıt olarak kullanılması

Bitkisel yağ yakıtları kullanışlı, temiz ve ekonomik bir tercihtir. Fakat, biodizelden farklı olarak, bitkisel yağ yakıtlarını kullanmak için motorda modifikasyona ihtiyaç vardır. Bu modifikasyon sistemleri de artık ülkemizde mevcut olup kullanımı giderek yaygınlasmaktadır.Bu modifikasyon bir depolu veya iki depolu sistemler şeklinde olmaktadır.
Bu iki sistemi inceleyecek olursak:

BİR Depolu Sistemler: Bu sistemde sürücünün müdahale etmesine gerek kalmadan dizel veya yağ motorunuza yakıt koymak için mevcut (dizel) yakıt deponuzu kullanır.
Bu sistemler,TÜM ön ve devirli yanma odalı dizel motorlar.
Aynı zamanda bazı AUDI, SEAT ve SKODA araçlarında bulunan TÜM TDI-VW dizel motorları ve 1,9dTi-Renault motorları. Bu motorlar, bazı son çıkan VOLVO ve FORD araçlarında da bulunabilir.
Ancak, bazı AUDI, SEAT ve SKODA araçlarında bulunan UI- ve V- VW dizel motorlar için henüz (10-2003) mevcut olmadığı bildirilmiştir. Bu motorlar, bazı son çıkan VOLVO ve FORD araçlarında da kullanılabilir.

İKİ depolu sistemler: Normal dizel kullanılması için motoru çalıştırmak için ikinci bir küçük depo kullanılır. Mevcut deponuzda, ana yakıt tedariğiniz, yani Saf Bitkisel Yağ bulunur. Dizeller ve yağ arasındaki bu anahtarlama, yalnızca kısmen otomatik olabilir. Bazı durumlarda sürücünün müdahale etmesi gereklidir.Bu sistem neredeyse butun modellere uygulanabilmektedir.

İkili sistemlerde opsiyonel olarak bir kontrol ekranı konulabilmekte ve bu ekranda istediğiniz an yakıt değişimi yapılabilmektedir.

Maliyet olarak uygun modeller mevcut olup ve ayrıca araç performansında sorun yasanmadığı üreticiler tarafından bildirilip,garanti verilemektedir.

biodizel mi Bitkisel Yakıt mı?

Her iki sisteminde kendine göre avantajaları mevcuttur. biodizelin modifikasyona ihtiyaç olmadan kullanılması büyük bir avantajdır. Fakat bitkisel yağ kullanımında yakıt maliyetiniz yağ fiyatı olmaktadır. biodizel herhangi bir dizel motorda kolaylıkla kullanılmaktadır. Ayrıca soğuk hava koşullarında kullanım avantajları da mevcuttur. Dünyada çok soğuk iklime sahip olan Kuzey Minnesota ve Wyoming’de B20 karışımları hiç bir problemle karşılaşılmadan kullanılmaktadır. Boston’daki (ABD) hava alanında yolcu taşımasında kullanılan otobüsler 4 yıldır B20 kullanmakta olup herhangi bir arıza rapor edilmemiştir.
ABD’de B100 kullanan bazı kullanıcıların soğuk havalara karşı ek önlemler alarak kış şartlarına hazırlandıkları belirtilmiştir. Ülkemizde biodizel kullanımı yeteri kadar yaygınlaşmadığı için, kısa vadede kış şartları için kesin hükümlerde bulunmak zordur.

biodizel temiz, güvenli, direkt olarak kullanılabilen bir çevreci yakıttır. Bitkisel yağlar da aynı kategoride olup günden güne gelişimleri artmaktadır.

biodizel maliyeti, bikisel yağ yakıtına göre daha fazla olabilmektedir. Fakat bu ne kadar biyodizdel ürettiğinizle de doğrudan ilişkilidir. Ayrıca üretimde hangi tip yağ kullandığınız; hangi yöntemi izlediğiniz de biodizel maliyetinde önemlidir.

biodizel

Araştımacı ve uzmanlara göre alternatif biyoyakıtlar arasında yağın biodizele çevrilip de yakıt olarak kullanılması daha önceden bahsettiğimiz 3 seçenek arasında en iyisidir.

biodizeli kolaylıkla temin edebilir ve satın alabilirsiniz. Çoğu Avrupa araç üreticileri biodizel kullanımı konusunda garanti vermektedir.Garanti veren araç modelleri ve yılları için tıklayınız.

Bazı araç üreticileri soyadan üretilen biodizeli tavsiye etmeyebilmektedir. Bunu nedeni soyadan üretilen biodizelin Avrupa Standartları’na uymamasıdır. Almanya’daki benzin istasyonlarının çoğu biodizel satmaktadır ve biodizel fiyatı diğer dizel fiyatlarında oranla oldukça ucuzdur. Fransa’da kullanılan dizel yakıtların %2-%5 oranında biodizel karışımı ihtiva etmeleri yasal zorunluluktur.Burada dikkat çekeceğimiz bir nokta bu yasal zorunluluğun diğer Avrupa ülkelerinde de yakın gelecekte uygulanacak olmasıdır. ABD’de de biodizel kullanımı günden güne artmaktadır. İngiltere’de biodizel için vergi indirimi mevcuttur.

Eğer biodizeli kendi kendinize üretmek istiyorsanız;dünya çapında uygulanan pek çok yöntem bulunmaktadır. Bu yöntemlere biodizelturkiye.com’dan ulaşabilirsiniz. Tercih edilen en basit yöntem detaylı olarak anlatılmış ve biodizel üretimi tarif edilmiştir.

Nereden Baslayalim

Öncelikle üretim prosedürünün detaylı bir şekilde öğrenilmesi gerekmektedir. Daha sonra bu prosedürü uygulayacak sistemi anlamak kolay olacaktır. Diğer bir önemli nokta ise ilk yapacağınız üretimde atık yağ kullanmayınız. Kullanılmamış bitkisel yağ ile başlayınız. 1 litrelik küçük deneme sistemleri kurarak küçük çaplı üretimler yapabilmeniz mümkündür. Burada tarif edilen prosedürü dikkatli bir şekilde takip ederseniz, biodizeli başarı ile üretebilirsiniz.

Önemli Not: Kullanılan maddelerin bazıları (Metanol gibi) tehlikelidirler. Maddeleri temin etmeden önce güvenlik önlemlerini alıp, maddeler hakkında detaylı bilgiye sahip olmadan kullanmayınız. Uyarılara dikkat ediniz. Aksi takdirde olabilecek olan yaralanma,kaza veya zarardan biodizelturkiye.com sorumlu değildir. Burada yer alan bilgiler üretim tavsiyesi değil bilgilendirme amacıyla yurtdışındaki örneklerinden faydalanarak Türkçe’leştirilmiştir.

Gerekli olan Malzemeler:

• 1lt yağ
• 200 ml metanol
• NaOH veya KOH
• Karıştırıcı (Mikser veya blender)
• Ölçüm yapabileceğiniz beher ya da dereceli silindir.
• Yarım litrelik için görebileceğiniz bidon
• 2 adet huni (bidona bağlamak için)
• 2 litrelik PET şişe
• 2 adet temiz PET şise
• Termometre

Üretim Yöntemi/Methodu/Prosedürü

Karıştırıcı: Bir adet mikser veya boya karıştırmak için kullanılan karıştırıcılar kullanılabilir. 

1. Öncelikle 200 ml Metanol yarım litrelik karıştırma kabına alınır Metanol havadaki su buharını dahi absorp edebileceği içi n bu işi çabul bir şeklilde yapmak gerekir. 3,5 gr NaOH, Metanol’ün içine atılıp karıştırılır. NaOH tamamen çözünene kadar bu işlem yapılır. Çözünme bitince Metoksit elde edilmiş olur.
2. Yağ 55 _oC ‘ye kadar ısıtılır. Karıştırıcının bağlı olduğu kaba alınır ve karıştırılır.
3. Hazırlanmış olan metoksit, ısıtılmış olan yağa karıştırılır.Sıcaklık 55 ^oC’de sabit tutulup 1 saat boyunca karıştırma işlemi devam eder.
4. Reaksiyon bitince, karışım 2 litrelik PET şişenin içine (veya kavanoza) alınıp bekletilir.

1. Hazırlanmış olan metoksit, ısıtılmış olan yağa karıştırılır.Sıcaklık 55 oC’de sabit tutulup 1 saat boyunca karıştırma işlemi devam eder.
2. Reaksiyon bitince, karışım 2 litrelik PET şişenin içine (veya kavanoza) alınıp bekletilir.
3. 12-24 saat bekletilip fazların ayrılması gözlenir. Üst kısım biodizeldir,altta kalan kısım gliserindir. Üst kısım yavaşca başka bir kaba alınır.(Bu işlemi yukarıdan vakumla çekerek yapmak en sağlıklı yoldur.) Eğer bu işlem sırasında faz karışması gözlenirse tekrar fazlar ayırlana kadar bekleme yapılmalıdır. Bundan sonraki aşama yıkama testidir.

 
 Yıkama İşlemi: biodizel ve su pet şişede karıştırılır,fazların ayrılması gözlenir ve iki faz birbirinden ayrılır. Ilık su ile yıkama ile daha başarılı sonuç elde edilebilmektedir. Bu işlem üç defa tekrarlandığı zaman yıkama işlemi bitmiş olur.

Kurutma:Yıkama sonunda biodizel açık havada bırakılır. biodizelin berrak güzel bir renkte ise bu biodizelin kuru olduğuna işarettir. Berrak renge ulaşmak bir kaç gün alabilir. Fakat acele olarak elde edilmek isteniyorsa; biodizel 48 oC ‘ye kadar ısıtılıp soğumaya bırakılır.

Bütün bu işlemlerin sonunda biodizel başarılı bir şekilde üretilmiştir.

Atık yağlardan biodizel üretimini görüntülü olarak izleyebilirsiniz.

biodizel Üretimindeki Methodlar

biodizel üretiminde 3 çeşit(basit) method kullanılmaktadır.

1. Tek aşamalı baz yöntemi (Mike Pelly’nin Üretim Methodu)
2. İki aşamalı baz-baz yöntemi. (Aleks Kac’in Üretim Methodu)
3. İki aşamalı asit-baz yöntemi (Aleks Kac’in Üretim Methodu)

Aralarındaki fark nedir?

1. Tek aşamalı baz yönteminin uygulaması kolaydır. Bu sebepten dolayı dünta çapında kullanımı oldukça fazladır.
2. İki aşmalı baz yöntemi yüksek serbest yağ asidi içeren yağlarda uygulandığı zaman  daha başarılı sonuçlar alınmaktadır. Genel olarak üretimde hayvansal yağları kullanan üreticiler bu yöntemi tercih etmektedir.
3. Tek aşamalı baz yönteminden (Mike Pelly) sonra en çok kullanılan ve dünya çapında tercih edenlerin sayısının giderek arttığı diğer bir yöntem de iki aşmalı asit-baz yöntemidir. Bu yöntemin tercih edenlerin sayısının artmasındaki sebepler:

1. Daha az katalizör kullanılması.
2. Daha az sabun oluşumu.
3. Yıkama sırasında daha az emilsiyon.
4. Daha az yakıt kaybı.(emilsiyonun az olması sonucu)
5. Daha az yıkama suyu kullanılması.
6. Daha az nötürleştirici asit kullanılması.
7. Gliserin geri kazanımında kullanılan bazı nötüleştirmek için daha az aside ihtiyaç duyulması.
8. Yüksek kalite.

Bu yöntemin tek dezavantajı üretim için daha fazla zamana ihtiyaç duyulmasıdır.

Asit-baz yöntemi daha gelişmiş ve karmaşık olduğu için; biodizel üretimine yeni başlayan kişilerin daha basit yöntem olan tek aşamalı baz yöntemini (Mike Pelly) tercih etmeleri tavsiye edilmektedir. Tek aşamalı baz yönteminde üretimin temel prensiplerini öğrenmek daha kolay olmaktadır. Aksi takdirde iki aşamalı yöntem para ve zaman harcamya sebebiyet verebilmektedir.

Mike Pelly’nin Üretim Methodu

Mike Pelly’nin prosedürü dünyaca bilinen bir prosedürdür.

Karışım İçin: Atık Yağ (Yemek için kullanılmış olan yağlar,hayvansal yağlar,kızartma yağı)
Metanol(%99,saf)
NaOH

Titrasyon: İsopropil Alkol(%99,saf)
Damıtılmış su
Fenol Kırmızısı Çözeltisi(İndikatoördür ve pH tayinin de kullanılır bu çözelti yerine pH’ı tayin edebileceğiniz diğer yöntemleri de kullanmak mümkündür.)

Yıkama: Su

Yöntem:

1. Atık yağ yabancı maddelerden temizlenmek için süzülür.
2. Yağ ısıtılır ve su miktarı azaltılır.(isteğe bağlı)
3. Titrasyon yapıp ne kadar NaOH’a ihtiyaç olunduğu bulunur.(Hesaplama detayları için bir sonraki bölümdeki titrasyon başılığını okuyunuz.)
4. Sodyum Metoksit hazırlanır. (metoksit hazırlanması için tılayınız.)
5. Yağı ısıtılıp metoksitle karıştırılır.
6. Beklenir ve gliserin fazı ayrılır.
7. biodizel yıkanır ve kurutulur.(Yıkama ve kurutma yöntemi için tıklayınız.)
8. Kalitesi tayin edilir.

Yukarıda bahsettiğimiz yöntemde daha önce de bahsettiğimiz gibi transesterifikasyon reaksiyonu olmaktadır. Bu reaksiyon sabunlaşma reaksiyonuna benzer.(Sponifikasyon). Sabun yapımı için trans-yağ asidi veya gliserol alınır ve NaOH +Su  ile karıştırılır. Bu reaksiyon ester zincirlerini gliserinden ayırır. Bu ester zincirleri hangi tür sabun elde edileceğini tayin etmektedir. Bunlara lipit adı da verilmektedir. Bu lipitler bir uçlarından suya tutunurlarken diğer uçlarıyla da yağa tutunmaktadırlar. İşte bu özelliklerinden dolayı sabun adını almışlardır.

Transesterifikasyon reaksiyonunda NaOH ve Metanol karıştırılarak sodyum metoksit elde edilir. Yağ ile metoksit karıştığı zaman trans yağ asitleri paraçalanarak gliserin, ester zincirleri ve az miktarda sabun oluşur. Eğer dikkat edilmezse sabun miktarı çok fazla olabilir. Bu esterler metil esterlerdir. Reaksiyonda metanol kullanıldığı için oluşan esterin adı metil esterdir. Eğer alkol olarak etil alkol kullanılırsa o zaman esterin adı etil esterdir.

biodizel Reaksiyonu

1-Süzme: Yağı 35 oC’ye kadar ısıtıp huninin üstüne yerleştirilmis iki adet kahve filtresinden geçirildiği zaman başarılı bir süzme yapılmış olur.

2- Yağın Sudan Kurtarılması: Yağda az su olması her zaman için iyidir. Bunun için yağı 100 oC’ye kadar ısıtıp suyun buharlaşması sağlanabilir. Kaynamaya yaklaşılınca sıcaklık 130 oC’ye yükseltilip 10 dakika bu sıcaklık sabitlenir. Daha sonra soğumaya bırakılır.

3-Titrasyon: Ne kadar NaOH gerekliği olduğu titrasyon ile belirlenir. Prosedürün en zor ve dikkat isteyen kısmı bu aşamasıdır.
Not: NaOH kuru tutulmalıdır. Sudan ve hava ile teması engellenmelidir.

• 1 gr NaOH’ı saf suda çözülür. Bu refans olarak kullanılır.
• 10 ml isopropil alkol 1ml yağ ile karıştırılır.(Ölçümler dikkatli yapılıp 1ml olduğundan emin olunması gerekmektedir.) Bu karışım ısıtılıp karıştırılır.
• 2 damla fenol kırmızı çözeltisi karışama eklenir. (Fenol kırmızısı asidik ortamda renksiz, bazik ortamda kırmızıdır.) NaOH çözeltisi karışıma yavaş yavaş renk değişimine kadar eklenir ve ne kadar NaOH harcandığı kaydedilir.(tahmini 1-3 ml arası olur.) Pembe renk pH’ın 8-9 olduğunu gösterir.

Hesaplama: Katalizör olarak kullanılacak NaOH (gr) = Titrasyonda harcadığınız NaOH(ml)x150(ml) + 3,5 gr X 150(ml)

Örnek olarak; titrasyonda 2,4 ml NaOH harcadındığı varsayılırsa:2,4x150 + 3,5x150 = 885 gr NaOH kullanmak gereklidir

.Bundan sonraki kısım basit üretim yönteminde tarif edildiği şekilde olmaktadır.

biodizel Üretim Akış Şeması

Üretim Basamakları ile İlgili Açıklamalar:

Alkol ve katalizörün karıştırılması: Katalizör genel olarak sodyum hidroksit (kostik soda) veya potasyum hidroksittir. Katalizör standart bir karıştırıcı veya mikser kullanılarak alkol içerisinde çözülür.

Reaksiyon: Alkol/katalizör karışımı kapalı reaksiyon kabı içerisine doldurulur ve bitkisel veya hayvansal yağ ilave edilir. Alkol kaybını önlemek amacıyla kapalı sistem kullanılır. Reaksiyon karışımı, reaksiyonu hızlandırmak amacıyla sıcaklık sabit tutulur ve reaksiyon gerçekleşir. Önerilen reaksiyon süresi 1 ile 8 saat arasında değişmektedir ve bazı sistemlerde reaksiyon oda sıcaklığında gerçekleşebilmektedir . Hayvansal veya bitkisel yağların kendi esterlerine tamamen dönüştürülmesinden emin olunması amacıyla reaksiyonda yağa oranla daha fazla miktarda alkol kullanılır.
Kullanılacak olan hayvansal veya bitkisel yağların içerisindeki su ve serbest yağ asitlerinin miktarlarında dikkatli olunmalıdır. Serbest yağ asiti veya su seviyesinin yüksek olması, sabun oluşumuna sebep olurken gliserinin ayrıştırılmasında da problem teşkil etmektedir.

Ayrıştırma: Reaksiyon tamamlandıktan sonra iki ana ürün gliserin ve biodizeldir. Her iki üründe de reaksyonda fazla kullanılan alkol(metanol) bulunmaktadır. Gerek görülürse bazen reaksiyon karışımı bu basamakta nötralize edilir. Gliserin fazının yoğunluğu, biodizel fazının yoğunluğundan daha fazla olduğu için ; gliserin ayırma kabının alt kısmında birikir ve fiziksel yolla kolaylıkla toplanır. Bazı durumlarda bu iki malzemeyi daha hızlı ayırmak amacıyla santrifüj kullanılır.

Alkolün Uzaklaştırılması: Gliserin ve biodizel fazları ayrıldıktan sonra her bir fazdaki fazla alkol; hızlı buharlaştırma veya damıtma işlemi ile uzaklaştırılır. Diğer sistemlerde ise gliserin ve biodizel fazları ayrıştırılmadan önce alkol uzaklaştırılır ve bu işlemden sonra reaksiyon karışımı nötralize edilir. Her iki durumda da alkol, damıtma işlemi kullanılarak geri kazanılır ve tekrar kullanılır. Geri kazanılan alkolde hiç su olmadığından emin olunmalıdır.

Gliserin Nötralizasyonu: Ayrılmış olan gliserinin içinde; katalizör ve sbaun bulunmaktadır.İşte bu gliserine ham gliserin adı verilir. Bazı durumlarda bu fazın geri kazanılması sırasında oluşan tuz, gübre olarak kullanılmak üzere geri kazanılır. Pek çok durumda tuz gliserin içerisinde bırakılır. Su ve alkol, ham gliserin olarak satışa hazır olan % 80-88 saflıkta gliserin elde etmek amacıyla uzaklaştırılır. Daha gelişmiş işlemlerde gliserin saflığı %99 veya daha üzerine çıkartılıp, kozmetik ve ilaç sektörüne satılmaktadır.

biodizel  (Metil Ester) Yıkama işlemi : biodizel,gliserinden ayırıldıktan sonra katalizör ve sabunların uzaklaştırılması amacıyla ılık suyla yıkanır. Daha sonra bu su uzaklaştırılır ve biodizel depolamanya gönderilir. Bazı proseslerde bu basamak gereksizdir. Bu işlem genel olarak açık sarı renkte, viskozitesi (akışkanlığı) petrodizele yakın olan biodizel elde etmek amacıyla yapılmaktadır. Bazı sistemlerde ise; biodizel içindeki küçük boyutlardaki renkli maddelerden kurtulmak amacıyla yukarıdaki basamaklara ek olarak damıtması aşamasına yer verilmektedir.
Dizel araçlarda problem yaşanmaması için; biodizel üretiminde şu noktalar üzerinde titizlikle durulmaladır:

• Reaksiyonun koşullara uygun gerçekleştirilmesi.
• Gliserinin tamamen ayrıştırılması.
• Katalizörün tamamen ayrıştırılması.
• Alkolün tamamen ayrıştırılması.
• Serbest yağ asitlerinin reaksiyona dahil edilmemesi.

Kaliteli ve sorunsuz biodizel elde etmek için yukarıda belirtiğimiz noktalara özen gösterilmeli, üretim sırasında kontrol işlemeleri uzmanlar tarafından yapılmalıdır.

biodizel REAKSİYONU

Öncelikle şunu belitrmek gerekir ki bikisel veya hayvansal yağlar 3 molekül (zincir) yağ asidinin 1 molekül gliserole bağlanmasıyla oluşan trigliseridlerdir.

Trigliseridler ester olup bir çeşit yağ asididirler. biodizel üretim reaksiyonun sırasında bu trigliseridler katalizör yardımıyla alkil esterlere dönüşür. Alkol olarak metanol kullanılırsa oluşan ester metil ester adını alırken; alkol olaral etanol kullanılması durumda oluşan esterin edı ester olmaktadır. (Alkol gliserol ile yer değistirmiştr.)

Biraz dada detaylı bakarsak; transesterifikasyon reaksiyonu sırasında trigliserid molekülü 3 metil ester ve gliserin olarak ayrılır. NaOH (lye) yağ asitlerini gliserine tutunmasını sağlayan kimyasal bağları kopartır. Boşta kalan yağ asitleri metanol ile bağlanır ve reaksiyon sonlanır.

Reaksiyon sırasında;

1- Katalizör miktarı ve karışım oranı
2- Sıcaklık
3- Reaksiyon zamanı

Gibi parametrelere dikkat edilmesi gerekmektedir. Eğer bu noktalara dikkat edilmez ise yağdan biodizele dönüşüm tam olarak gerçekleşmez yada yarı dönüşüm gerçekleşmiş olur.

Eğer reaksiyon tam olarak gerçekleşmediyse ve biodizelin içinde yağ kalırsa ne olur? Bitkisel yağlar da yakıt olarak kullanılabildiğine göre her hangi bir sorun çıkmaz diyebilir miyiz? Cevap: Hayır, diyemeyiz. Çünkü reaksiyon tam bitmemiş ise üretilen biodizel içinde digliserid veya monogliseridler bulunacaktır. Digliseridler tam olarak yanmaz iken monogliseridler de aşınma problemlerine sebep olur.

Hayvansal Yağlardan biodizel Üretimi

Hayvansal yağlardan da kaliteli yakıt elde etmek mümkündür. Fakat, sıcaklık 15 oC’nin altına düştüğü zaman katılaşma başlayacağı için soğuk havalarda uygulaması zordur.

biodizel Üretimde Asit Katalizör

Asit katalizörün yaygın olmamasının sebebi baz katalizor kullanımına gore;asit katalizor kullanıldıgı zaman reaksiyon cok daha yavas olmaktadır. Bu oran yaklaşık olarak 4000 kat kadardır.Yani baz katalizör kullanılırsa, asit katalizör kullanımına gore reaksiyon hızı yaklaşık 4000 kat daha fazladır.Ayrıca baz katalizor icin oda sıcaklıgı bile yeterli iken asit katalizorde reaksiyon ısısı daha fazla olmak zorundadır. Kullanılan alkol miktarı da asit katalizör yönteminde fazla olmaktadır.

1-Asit katalizor olarak sulfirik asit veya fosforik asit kullanılır.Katı olarak kullanılmak istenirse katalizor sodyum kalsiyum karbonattır.
2-Asitle metanol karıstırılır.(baz yönteminde oldugu gibi)
3-Bu karışım yağın üstüne eklenir(baz da oldugu gibi) yüksek miktarda yağ asidi iceren yağ kullanılması gerekir.
4-Reaksiyon başlar ve baz katalizör kullanımında olduğu kadar sure yeterlidir.
5-biodizel oluşunca nötürleşme için yani trigliserollerin elimine adilmesi icin son aşamada bazik katalizor kullanılır.

Kalite Konrolü için Basit Bir Test

biodizel standardı(uluslararası ATSM standardı) için basit bir test.ABD'de amatörlerin başvuruduğu bir method:
"Jan Warnqvist's Conversion Test" adını veriyorlar.

Birçok parametre tayini için farklı testler yapıyorlar ama en cok tercih edilen gliserin tayini oldugu icin sadece bu testten kısaca bahsedelim
  1- İyice yıkanmış kuru bir kavonoza 27ml metanol koyulur (oda sıcaklığında).
2- Tam olarak 3ml üretmiş olduğunuz biodizel metanolün içine koyulur ve saat yönünde 10sn karıştırılır.

Eğer biodizel bu test sonucunda metanol içinde tamamen çözünmüş ve kavonoz içinde hiçbir yağ tabakasına rastlamıyorsa uluslararası ATSM ye göre biodizeli üretmişsiniz demektir.

Yağ Asidi Tayini ve Yağın Asit değerinin Belirlenmesi

1gr NaOH 1 litre saf suda cözülür.
1gr yağ tartılır.
10 ml isopropil  icinde yağ  çözülür.
2 damla fenol kırmızısı eklenip titrasyon yapılır.Kalıcı pembe renk elde edilince hacim kaydedilir.(V1)
"blank" yani kör miktar icin sadece isopropil alkol +fenol kırmızısı titrasyonu yapılır ve hacim V2 olur

gerçek hacim V = V1-V2

hesaplama:

0.1x V x 282/100 = buradaki sonuç %’de yağ asidini verir.

%yağ asidi X 1.99 = asitlik değerini verir.(acidic value)

Not 1: NaOH derişim

i

V titrasyon hacmi
282 oleik asit moleküler ağırlığı
100 katsayı (% de oranı için)

Not 2: Kullanılan yani hazırlanan NaOH derişiminden emin olmak icin HCl standardı hazırlayıp titrasyon yapılabilir.

Gliserin

biodizelin yan ürünü gliserindir. Gliserin, endüstride pek çok alanda kullanılmaktadır. Gliserin saflaştırması ek maliyet ve tesis istemektedir. Çoğu biodizel işletmecisi ya gliserini saflaştırıp kozmatik sektörüne satmaktadır yada gliserin saflaştırabilen işletmelere satmaktadır. Gliserin en çok kozmetik sektöründe kullanılmaktadır. Saflık derecesi önemlidir.

Gliserinin yakılması da yurtdışında tercih edilen uygulamalar arasındadır. Yanlız gliserin yakıldıktan sonra açağa zehirli gazlar çıktığından dolayı insan sağlığı ve çevreye zararlı etkileri vardır. Bu konuda detaylı araştırmalar yapıp uygun yakma ve havalandırma, baca sistemleri kullanılmalıdır.

Gliserin ile ilgili daha fazla bilgi ve yorumları okumak için forumumuzda “biodizel Hakkında Herşey” ana baslığında “biodizel Yan Ürünlerinden Faydalanma” alt başlığını inceleyebilirsiniz.

Kuru Yıkama “ Dry Washing”

biodizelde yıkama işlemi için kuru yıkama da tercih edilebilir. Kuru yıkamada suyu absorbe eden tuzlar kullanılmaktadır. Bu tuzlar biodizelin içine atılır, karıştırılır ve  daha sonra süzülür. En yaygın olarak kullanılan tuz “magnesol” dür. Kuru yıkamanın enbüyük avantajı zamandan tasarruftur. Diğer avantajları:

1-Ultra saf biodizel elde edilebilir.
2-İstenilen standartlara ulaşılması daha kolay olabilir.
3-Uzun vadede para ve zamandan tasurruf sağlar.

Aşağıdaki şekilde normal dizel, su ile yıkanan biodizel ve kuru yıkama sonucu elde edilmiş biodizel renk ve görünüş açısından karşılaştırılmıştır

.

Kuru yıkama ile ilgili yorum ve sorular için tıklayınız.

Magnesol

Magnesol,  Magnezyum (Mg) + Silikat(SiO2) den oluşan inorganik tuzdur. Suyu iyi derecede absorbe etme özellikleri vardır. İçeriğindeki Mg ve SiO2  oranları değiştirilerek değişik özellikte magnesolleri sentetik olarak üretebilmek mümkündür. Magnesol, kuru yıkama tekniğinde en çok tercih edilen tuzdur. Detaylı bilgi, soru ve yorumlar için tıklayınız.

Ultrasonik Yöntemle biodizel Üretimi

Yüksek frekanslı ses dalgaları saniyede yaklaşık 30.000 defa yüksek ve alçak basınç değişimleri üretmekte kullanılır. Ses dalgaları milyonlarca mikroskobik hava kabarcıkları üretir. Üretilen hava kabarcıkları büyük basınç değişimlerine önce genişleyerek, sonra da içe doğru büzülüp içe patlayarak reaksiyon verirler. Bu içe patlama sırasında büyük bir enerji ortaya çıkar. Patlamanın olduğu noktada sıcaklık 5000°C'ye, basınç ise yüzlerce atmosfer basınca kadar çıkar ve şok dalgaları oluşur.

Yapılan bir calışmada(Costin D. Nenitzescu Institute of Organic Chemistry, 71141 Bucharest, P.O. Box 15-254, Romania. ) bildigimiz biodizel sentezi düşük frekanslı ULTRASOUND (28 and 40 kHz) altında yapıldığında reaksiyon hızı inanılmaz derecede artmakta ve 10-40 dakika arasında biodizel üretilebilmektedir.Ve bu sistemde normal olarak kullanılan katalizörden 4-5 kat daha az katalizör kullanılmaktadır.Alkol/yağ oranı da 6:1 olarak uygulanabilmektedir.
Görüldüğü üzere ultrasonik reaktörler maliyetleri yüksek olmalarına rağmen zaman açısından çok kazançlıdırlar.

Mikroorganizma (Alg) Kullanılarak biodizel Üretimi

Mikroalg adı verilen tek hücreli organizmalarla biodizel üretim çalışmaları yapılmaktadır. Bu yöntem için uygun mikroalgler yetiştirilip biyolojik olarak biodizel üretimi yapılmaktadır.

Donma Noktası Düşürücüler

Kış şartlarında biodizelin donma noktasını düşürmek için bazı kimyasallar kullanılabilmektedir. Bu kimyasallar ya üretim aşamasında girdi olarak kullanılırlar yada biodizel üretildikten sonra katkı maddesi olarak yakıta eklenirler. Türkiye’de de yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Donma noktası düşürücülerle ilgili daha detaylı bilgilere forumumuzdan ulaşabilirsiniz.

Oto biodizeli için TSE’nin Istedigi Analizler ve Deney Yöntemleri

Yakıt biodizeli için TSE’nin İstediği Analizler ve Deney Yöntemleri

Kaynaklar:

www.biodizelturkiye.com/forum

http://journeytoforever.org/biodiesel_make.html#usebd

www.biodiesel.org

http://biolyle.com/process/processing.html