Biyo Yakıtlar

İlmin aydınlatıcı tayflarıyla insanımızın enerji ihtiyacının karşılanmasında yeni bir alternatif olarak ortaya çıkan "Biyo-enerji",gazın, kömürün, petrolün boğucu atmosferine karşılık tepemizde ümitten renklerle bir gökkuşağı gibi belirmeye başlamıştır.

20. yüzyılda teknolojinin büyük mesafeler katetmesiyle birlikte enerji insanlığın en büyük problemlerinden biri haline gelmiştir. Hergün artan enerji ihtiyacını karşılayamama endişesi birçok kişinin kafasını meşgul etmektedir. Şunu hemen belirtmek gerekir ki insanın içinde bulunduğu vasat çok mükemmel bir şekilde hazırlanmıştır. İnsan vücudu sadece İç yapı itibarı ile çok büyük hârikalıklara mazhar olmakla kalmayıp, aynı zamanda bu vücudun dışla olan uyum ve irtibatı en mükemmel şekilde plânlanmıştır. Dolayısı ile enerji probleminin çözümü de insanla birlikte varedilmiş olmalıdır. Bize düşen, önümüze bir kitap gibi açılan bu kâinatı tetkik ederek bizi meselelerimizin halline götürecek çıkış yollarını aramaktan ibarettir. Ni¬tekim şu anda insanlığın Önünde enerji kaynağı problemini halletmek için birçok alternatif vardır; nükleer enerji, güneş enerjisi, elektrik enerjisi...Bu mevzuda ileri sürülen alternatiflerden birisi de bitkilerden elde edilecek "biyo-enerji" diyebileceğimiz bir enerjidir. Bu enerjinin en büyük avantajları hava kirliliğine sebep olmaması, pratik olarak tamamen yenilenebilmesi ve nükleer enerjide söz konusu olan tehlikelerin bulunmamasıdır.

Biyoenerjinin elde edilebileceği malzeme olan "biyo-kütle"yi ağaçlar, tarım ve ormancılık endüstrisindeki artıklar ve gübre teşkil eder. Yeşil bitkiler ve bazı algler güneş enerjisini kullanarak karbondioksit ve sudan yapılı şekerler meydana getirirler. Bitkiler enerjiyi glikoz, nişasta, yağ molekülleri şeklinde depolarlar. Biokütle yakıtları yandığında bu enerji açığa çıkar ve karbondioksit tekrar atmosfere döner. Bu yakıtlar genellikle karbon, hidrojen, oksijen, azot ihtiva eden karbonhidrat polimerlerinden meydana geldiği için bütün yakıt yansa bile çok az hava kirliliği meydana gelir. Bunun da ötesinde enerji için hasat edilen biokütle miktarı kadar yeni bitki dikilirse atmosferdeki karbondioksit miktarında net bir artış olmayacaktır. Yakıtın yanması ile açığa çıkan karbondioksit büyüyen bitki tarafından tekrar kullanılacak, hassas denge bozulmamış olacak ve atmosferdeki karbondioksit fazlasından kaynaklanan net ısınmanın önüne geçilmiş olacaktır.

Yaklaşık 2,5 milyar insan(dünya nüfusunun yarısı) pişirme, ısınma ve aydınlanmada biyokütleden istifade etmektedirler. Bu insanların çoğunluğu gelişmekte olan ülkelerin kırsal alanlarında yaşamaktadır. Biyo-kütlenin dünya enerji tüketiminin %14'ünü karşıladığı tahmin edilmektedir ki bu rakam 1257 milyon ton petrolden elde edilebilen enerji demektir.

Biyoyakıtlar çok farklı yapıda ve çeşittedirler. Katı,sıvı ve gaz halinde bulunabilir ve fosil yakıtların yerini tutabilirler. Biyokütlenin en iptidai kullanma şekli, ham olarak yakılmasıdır. Bazı işlemler uygulanarak daha kullanışlı yakıtlar elde edilebilir. Bu işlemleri dört ana grupta toplayabiliriz: Birincisi oksijensiz vasatta sıcak vasıtası ile yapısında parçalanma meydana getirmektir. Mesela oduna bu işlem uygulandığında katı odun kömürü,metanol ihtiva eden sıvılar, katran ve gazlar elde edilir. İkincisi "gazifikasyon"dur ki kontrollü miktardaki oksijen sayesinde biyokütlenin ısı ile parçalanmasını sağlar. Odunun bu işlemden geçmesi neticesinde % 50 veya üstünde azot, % 20-25 karbonmonoksit ve daha az miktarlarda hidrojen, karbondioksit ve metan ihtiva eden bir gaz elde edilir. Bu gaz yakılarak ısı elde edilebilir veya gerekli değişiklikler yapılmış benzin ve dizel motorlarını çalıştırabilir. Üçüncüsü oksijensiz sindirim metodudur. Bu metodda bakteriler kullanılarak karbondioksit ve metan üretilir. Elde edilen gaz % 50–80 metan % 15 – 45 karbondioksit ve % 5 sudan meydana gelir. Dördüncü metod olan fermantasyon ise üç değişik hammadde ile yapılabilir. Özel bir mikroorganizma kullanılarak şekerden etanol elde edilir.

Amerika Birleşik Devletleri‘ nde odun, eşya yapımı ve kağıttan daha fazla yakacak maksadı ile tüketilmektedir. Elektrik şirketleri birçok eyalette odun yakan jenaratörler kurmaktadırlar; Kaliforniya'da hâlihazırda 500 megavatlık bir jeneratör çalışmaktadır. Bu yüzyılın sonunda Amerika'nın enerji İhtiyacının % 10'unu biyokütle karşılayabilir. Avrupa topluluğu ise yılda yaklaşık 5.5.milyon ton odun yakıtı kullanmaktadır. Biyokütlenin yetiştirilmesi için ihmal edilmiş verimsiz, tarım yapılamayacak topraklar seçilebilir. Böylece bir ölçüde işe yaramayan bu topraklar daha kullanışlı hale getirilmiş olacaktır. Fransa ve İtalya'nın 5 milyon hektar bakıma muhtaç koruluğu vardır. Bu alanlar enerji üreten alanlara çevrilebilir ve buralarda söğüt, kavak, Akçaağaç gibi türler yetiştirilebilir. Kısa dönemli orman tekniklerinin araştırılacağı 400 hektarlık bir alan Fransa'da ayrılmış bulunmaktadır. İsveç ise gelecek on yıl boyunca her yıl en azından 10.000 hektarlık bir alan üzerine enerji ormanları dikmeyi planlamaktadır.

Biyokütleden sıvı yakıt elde etme, kullanma, depolama ve dağıtma açısından en uygun biçimdir. Birçok gelişmiş ülke şekerden ve nişastadan biyoetanol yapmak için programlar geliştirdiler. Amerika 1987'de çoğu mısır artıklarından olmak üzere 3 milyar litre etanol üretti. Ülke petrolünün % 30'u % 9 alkol ihtiva eden petroldür. Avrupa topluluğu da artık maddelerin değerlendirileceği bir saha olarak bu işe önem vermektedir. Uluslararası enerji kurumu şekerden elde edilecek etanolun dünya petrol ihtiyacının % 2'sini karşılayabileceğini tahmin etmektedir.

Yeni bir biyo-yakıt türü, mazotun yerini alabilecek vasıflara sahiptir. Bu yakıt zirai vasıtaların, kamyonların, lokomotiflerin ve elektrik jeneratörlerinin büyük bir kısmını işletebilmektedir. Ayçiçeği, üzüm, kenevir ve soya gibi yıllık bitki tohumlarının veya hindistancevizi, palmiye gibi dayanıklı ağaç tohumlarının yağından elde edilir.

Yaklaşık 2,5 milyar insan (dünya nüfusunun yarısı) pişirme, ısınma ve aydınlanmada biyokütleden istifade etmektedirler. Bu insanların çoğunluğu gelişmekte olan ülkelerin kırsal alanlarında yaşamaktadır. Biyo-kütlenin dünya enerji tüketiminin '% 14'ünü karşıladığı tah-min edilmektedir ki bu rakam 1257 milyon ton petrolden elde edilebilen enerji demektir.

Bazı bitkiler sıvı yakıt elde etmede kullanılan hidrokarbonları üretirler. Bir funda olan Euphorbıa Lathyns'den elde edilen yağ petrole benzer bir sıvıya dönüştürülebilir. Hâlihazırda 'Euphorbia' yağı üretin için ekonomik değildir,fakat bu bitkinin 2000 civarında türü vardır ve daha fazla ürün alınabilecek türler üzerindeki çalışmalar birçok ülkede devam etmektedir. Amerika'da yetişen'Asclepias Speciosa' adındaki bir bitki de aynı maksatlarla kullanılabilecek hususiyetdedir. Filipinler'de yetişen başka bir ağaç 'Pkıttosporum Resınıferum'un meyvesinden yakıt elde edilebilmektedir. Copürfera Croton nevinden tropikal bazı bitkiler mazota benzer bir yağ üretirler. Bir temiz su algi olan Botrtococus Braunı'de % 85'e kadar yağ ihtiva eder; algi yüzer durumda muhafaza eden bir yağdır. Bu yağın işlenmesi neticesinde yağ büyük çoğunlukla petrole, bir miktar uçuş yakıtına ve mazota çok az miktarda da ağır yağa dönüşür.

Eğer dünya enerji ihtiyacının tamamını biyokütleden sağlamak istesek Hindistan büyüklüğün- de bir alan gerekmektedir. Bu miktardaki bir alanda yapılacak ağaçlandırma dünya karbon-dioksit dengesini yeniden kuracak, karbondioksitten meydana gelen net sıcaklık artışını önleyecek, toprak kaymasının önüne geçecek ve böylece insanoğlunun kendi eliyle bozduğu denge bir ölçüde yeniden kurulacaktır.