Atıklardan Doğan Güç: Biyogaz Enerjisi Nedir?

Dünyamızı güneş sistemindeki diğer gezegenlerden ayıran en büyük fark, üzerinde biyolojik varlıkların bulunması. Bunun sonucu olarak milyarlarca yıldır süren yaşam döngüsü, gezegenimizin benzersiz mirasını oluşturduğu gibi, kullandığımız karbon bazlı enerjinin (petrol, doğal gaz vb.) de temelini oluşturuyor.

Ancak karbon bazlı enerji kaynakları kullanımının küresel ısınmaya etkisi artık inkâr edilemez bir gerçek. Bu nedenle, alternatif enerji kaynaklarına yönelmek kaçınılmaz bir yol olarak önümüzde uzanıyor.

Son yıllarda gelişen çevre dostu yeşil enerji kaynaklarının gittikçe daha verimli hale gelmesi, gezegenimizin karbon bağımlılığını azaltmak adına umut verici. Sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm yarışında öne çıkan en önemli teknolojilerden biri de hiç kuşkusuz biyogaz enerjisi.

Biyogaz enerjisi, bitkisel ve hayvansal atıklar kullanılarak üretilen enerji olarak konumlanıyor. Yani, gezegenimizdeki biyolojik yaşamdan geriye kalanları elektriğe dönüştürüyor. Günümüzde biyogaz üretimi, tek bir evin ısıtma ve mutfak giderlerini karşılamaktan jeneratörlerle elektrik üretimine kadar çeşitli alanlarda yapılabiliyor. Peki nasıl, birlikte bakalım.

Biyogaz Enerjisi Nasıl Üretilir?

Biyogaz; hidroliz, asit ve metan oluşumu olarak üç aşamada elde ediliyor.

Hidroliz

Uçucu yağ asitlerinin oluşum aşaması olarak biliniyor. Fermantasyon ve hidroliz bakterileri; organik maddelerin üç temel parçasını (protein, karbonhidrat ve yağ) karbondioksit, asetik asit ve büyük bir kısmını da çoğu yağ asidi olan çözünür uçucu organik maddelere ayrıştırıyor.

Asit Oluşumu

Asit oluşumunda, hidroliz aşamasında açığa çıkan asetojenik (asit oluşturan) bakteriler uçucu yağ asitlerini asetik aside (organik asit) dönüştürmek için serbest bırakılıyor. Bakterilerin bir kısmı karbondioksit ve hidrojen ile birleşerek asetik asit oluşturuyor. Bu, uçucu yağ asitlerine göre daha az verimli.

Asit üreten bakteriler, çözünür organik maddeleri asetik asit, uçucu yağ asitleri, hidrojen ve karbondioksit gibi daha küçük anaerobik maddelere dönüştürüyor. Oksijen varlığında canlı kalamayan veya üreyemeyen bakteriler olan anaerobik maddeler, geliştirilmek için asidik bir ortama, oksijene ve karbona ihtiyaç duyuyor. Asit üreten bakteriler ayrıca metanojenik bakterilerin ihtiyaç duyduğu oksijensiz ortamı sağlıyor.

Asit üretimi metan üretiminden daha kısa sürede gerçekleşiyor. Eğer organik madde konsantrasyonunda ani artış gerçekleşirse asit üretimi artıyor ve pH değeri düşüyor. Bu nedenle, asit üreten bakteriler metan bakterileri üzerinde inhibitör (etkinliği azaltan molekül) etkisi yaratıyor.

Metan Oluşumu

Sürecin son adımı ise metan oluşumu. Bu aşamada metanojenler yani metan bakterileri sahneye çıkıyor. Bu bakterilerin bir kısmı karbondioksit ve hidrojeni metan ve su oluşturmak için kullanıyor. Diğerleriyse asit oluşumu adımında oluşan asetik asidi kullanarak metan ve karbondioksiti oluşturuyor.

Metan oluşumu süreci atık su ve atık organik madde cinsine göre değişkenlik gösteriyor ve farklı sıcaklıklarda gerçekleşiyor.

Psikofilik bakteriler için: 5-25°C
Mezofilik bakteriler için: 25-38°C
Termofilik bakteriler için: 50-60°C

Üç aşama da başarıyla tamamlandıktan sonra biyogaz enerjisi açığa çıkıyor. Bu enerjiyi en iyi şekilde kullanmada tesisin önemi çok büyük.

Biyogaz Tesisi Nedir, Nasıl İşler?

Biyogaz tesisleri, aktif bir şekilde doğayı temizliyor. Burada atıklardan biyogaz ve organik gübreler üretiliyor. Küresel ısınmaya en büyük etkiyi yapan metan gazının atmosfere salınımını engellediği için bu tesisler iklim mücadelesinde kilit öneme sahip.

Bir biyogaz üretim tesisinde, gerekli ham maddeler ön dengeleme havuzuna aktarıldıktan sonra bir karıştırıcı yardımıyla karıştırılıyor. Bu işlem sayesinde çökelmeler önleniyor ve reaktöre gidecek atığın homojenize olması sağlanıyor. Ham madde, dengeleme havuzundan biyogaz reaktörüne aktarılıyor. Isıtma boruları ile çalışma sıcaklığına kadar ısıtılıyor. Reaktörde elde edilen biyogaz, gaz depolama tanklarına gönderiliyor. Biyogaz, depolama tanklarından gaz jeneratörlerine gönderiliyor ve burada elektrik enerjisine dönüştürülüyor.

Borusan Cat olarak, biyogaz alanındaki yenilikleri takip ederek, sektörde öncü olmayı sürdürüyoruz. Son yıllarda ulaştığımız 105 MW‘ya yakın seviyemizle biyogaz sistemlerinde gazın şartlandırılması (desülfürizasyon sistemleri, kurutucu, basınçlandırma ünitesi) ve üretim (biyogaz jeneratörü, ısı geri kazanım sistemleri, yardımcı ekipmanlar, kontrol sistemi) konularında müşterilerimize anahtar teslim çözümler üretmeye devam ediyoruz. Şimdiye kadarki projelerimizin sonucu olarak yılda 257.000 konutun enerji ihtiyacını karşılayacak elektrik üretimi gerçekleştirdik.

Odak noktamıza aldığımız sürdürülebilirlik yaklaşımımız ve dijitalleşmiş iş yapış biçimimizle hem müşterilerimiz hem de gezegenimiz için çözüm üretmeye devam ediyoruz.

theBClog

theBClog Borusan Cat'lilerin; sürdürülebilirlik, verimlilik, gelecek, teknoloji ve iş dünyası gibi konularda hazırladıkları zengin içeriklerden oluşuyor. Borusan Cat'lilerin başarı hikayeleri dünyayla Türkçe, Rusça ve İngilizce olarak theBClog'da buluşuyor.