Geri Dön

Atik yemeklik yağlardan çevreci biyodizel üretiminde kullanilacak doğal katalizörlerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu

Synthesis and characterization of natural catalysts to be used in environmentally friendly biodiesel production from waste cooking oils

PDF İndir

  1. Tez No: 1004204
  2. Yazar: CARLOS DA SILVA BENTO
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. GEDİZ UĞUZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Enerji, modern toplumların temel direklerinden birini oluşturmakta olup, nüfus artışı ve yoğunlaşan insan faaliyetleri nedeniyle talebi sürekli yükselmektedir. Bu artan tüketim, büyük ölçüde fosil kökenli enerji kaynaklarına olan kalıcı bağımlılık nedeniyle çevresel bozulmayı derinleştirmiştir. Bu bağlamda, güneş, rüzgar, yeşil hidrojen ve biyokütle kaynaklı yakıtlar (biyoetanol ve biyodizel dahil) gibi yenilenebilir ve çevre dostu alternatifler dünya genelinde önemli bir ilgi odağı haline gelmiştir. Bu çalışma, organik atıklardan elde edilen heterojen katalizörlerin sentezini amaçlamakta ve bunların atık yemeklik yağlardan metanol ile transesterifikasyon yoluyla biyodizel üretimindeki uygulanabilirliğini değerlendirmektedir. Devekuşu, Angola/bataklık tavuğu ve bıldırcın yumurta kabukları ile Türk somon balığı pulları ham madde olarak seçilmiş ve kalsiyum oksit (CaO) ile β-trikalsiyum fosfat (β-TCP) oluşumunu teşvik etmek üzere 1000 °C'de kalsinasyon işlemine tabi tutulmuştur. Sentezlenen katalizörlerin fizikokimyasal özellikleri, SEM–EDS, FTIR, XRD, TGA ve BET teknikleriyle sistematik olarak karakterize edilmiştir. İncelenen malzemeler arasında, kalsine edilmiş devekuşu yumurta kabuğu katalizörü, yüksek özgül yüzey alanı (17,474 m² g⁻¹), dış yüzey alanı (9,444 m² g⁻¹) ve mikrogözenek alanı (21,085 m² g⁻¹) gibi üstün katalitik özellikler sergilemiştir. Bu nedenle, bu katalizör biyodizel sentezi için seçilmiştir. Üretilen biyodizel numuneleri FTIR, GC–MS, TGA ve DSC analizleriyle karakterize edilmiştir. FTIR spektrumları, 1742–1745 cm⁻¹, 1460 ve 1375 cm⁻¹ ile 1240–1160 cm⁻¹ bölgelerindeki karakteristik emilim bantları aracılığıyla yağ asidi metil esterlerinin oluşumunu doğrulamıştır. GC–MS ile detaylı bileşim analizi gerçekleştirilmiş; TGA ve DSC ise termal davranışları ortaya koymuş ve kristalleşme noktalarının sırasıyla -15,59 °C ile −16,81 °C olduğu belirlenmiştir. Kalite değerlendirmeleri, %87,28 ve %98,44'lük yüksek dönüşüm verimlerini ortaya koyarak mükemmel katalitik performansı teyit etmiştir. Ayrıca, biyodizel numuneleri yoğunluk, kinematik viskozite, asit değeri, parlama noktası, bulut noktası ve kalorifik değer gibi standart spesifikasyonlara uygunluk göstermiş; bu da onları sürdürülebilir bir alternatif yakıt olarak uygun kılmıştır.

Özet (Çeviri)

Energy constitutes a fundamental pillar of modern societies, and its demand continues to rise in response to population growth and intensified human activities. This increasing consumption has exacerbated environmental degradation, largely due to the persistent dependence on fossil-based energy sources. In this context, renewable and environmentally sustainable alternatives such as solar, wind, green hydrogen, and biomass-derived fuels including bioethanol and biodiesel have gained significant attention worldwide. The present study aims to synthesize heterogeneous catalysts derived from organic waste and to evaluate their applicability in biodiesel production from waste cooking oil via transesterification with methanol. Eggshells from ostrich, guinea fowl, and quail, as well as Turkish salmon scales, were selected as raw materials and subjected to calcination at 1000 °C to promote the formation of calcium oxide (CaO) and β-tricalcium phosphate (β-TCP). The physicochemical properties of the synthesized catalysts were systematically characterized using SEM–EDS, FTIR, XRD, TGA, and BET techniques. Among the investigated materials, the calcined ostrich eggshell catalyst exhibited superior catalytic properties, including a high specific surface area (17,474 m² g⁻¹), external surface area (9,444 m² g⁻¹), and micropore area (21,085 m² g⁻¹). Consequently, this catalyst was selected for biodiesel synthesis. The produced biodiesel samples were characterized by FTIR, GC–MS, TGA, and DSC analyses. FTIR spectra confirmed the formation of fatty acid methyl esters through characteristic absorption bands at 1742–1745 cm⁻¹, 1460 and 1375 cm⁻¹, and 1240–1160 cm⁻¹. GC–MS enabled detailed compositional analysis, while TGA and DSC assessed the thermal behavior, revealing crystallization points at -15,59 °C and −16,81 °C. Quality assessments demonstrated high conversion efficiencies of 87,28% and 98,44%, indicating excellent catalytic performance. Furthermore, the biodiesel samples complied with standard specifications for density, kinematic viscosity, acid value, flash point, cloud point, and calorific value, confirming their suitability as a sustainable alternative fuel.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    197913

    Hidrotalsit ve zeolit üzerine tutuklanmış lipaz ile yemeklik atık yağlardan biyodizel üretimi

    Biodiesel production from waste oils by using lipase immobilized on hydrotalcite and zeolites

    FUNDA YAĞIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AYŞE NİLGÜN AKIN

  2. Tez No

    166356

    Atık aktive ağartma toprağından enzimatik alkoliz yoluyla biyodizel eldesi

    Production of biodiesel from waste activated bleaching earth by enzymatic alcoholysis

    AYTUĞ GENÇOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELEK TÜTER

    PROF. DR. AYŞE AKSOY

  3. Tez No

    573243

    Forecasting and analysing sustainability of biodiesel production from waste cooking oils in Turkey till 2030 and generating decision support tools and sustainability scenerios

    Türkiye'de 2030 yılına kadar atık pişirme yağlarından biyodizel üretimini tahmin etmek ve sürdürülebilirliğini analiz etmek, ilgili karar destek araçları ve sürdürülebilirlik senaryoları oluşturmak

    AYÇİN MÜYESSER CİNEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET MELİKOĞLU

  4. Tez No

    761196

    Farklı doğal minerallerin oleik asit deoksijenasyon reaksiyonunda kullanım potansiyelinin incelenmesi

    Investigation of the use potential of different natural minerals in oleic acid deoxygenation reaction

    KAMEL NASER HUSSIN HUSSIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimya MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELİM CEYLAN

  5. Tez No

    252007

    Environmental assessment of selected diesel and biodiesel fuels

    Seçilen dizel ve biyodizel yakıtlarının çevresel değerlendirmesi

    İLKER ÖZATA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM EKİNCİ

Geri Dön