Investigation of different dark fermentation strategies for enhanced biohydrogen production from lignocellulosic wastes
Lignosellülozik atıklardan biyohidrojen üretiminin geliştirilmesinde farklı karanlık fermentasyon stratejilerinin araştırılması
- Tez No: 1016591
- Danışmanlar: PROF. DR. İLGİ KARAPINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürdürülebilir enerji ekonomisine geçiş, tarımsal-endüstriyel atıklardan biyohidrojen üretimi gibi karbon nötr yolların geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu tez, karanlık fermantasyonu geliştirmek için şeftali posasını hem fermente edilebilir bir substrat hem de biyokömür öncüsü olarak kullanan“tek kaynaklı ikili değerlendirme”stratejisini araştırmaktadır. Yanıt Yüzey Yöntemi kullanılarak, asit hidrolizi koşulları 100 derece santigratta 60 dakika boyunca 5,8 pH'ta optimize edilmiş ve yaklaşık yüzde 86 şeker geri kazanımı sağlanmıştır. Eş zamanlı biyokömür üretimi dakikada 20 derece santigrat ısıtma hızında 650 derece santigratta optimize edilmiş; yüzde 0,16 oksijen-karbon oranına ve mikrobiyal immobilizasyonu kolaylaştıran 30 nanometre“ada benzeri”yüzey yapılarına sahip kararlı bir karbon destek materyali elde edilmiştir. Clostridium pasteurianum DSM 525 kullanılarak gerçekleştirilen kesikli deneylerde, biyokömür dozajlarının farklı şeker derişimleri ile etkileşimi değerlendirilmiştir. Sonuçlar, optimal biyokömür dozajının metabolik yüke bağlı olduğunu göstermiştir. En yüksek hidrojen üretim verimi mol toplam şeker başına 1,04 mol hidrojen ile litre başına 12 gram şeker ve 2,5 gram biyokömür ilaveli fermentasyon şartlarında elde edilmiştir. Maksimum hidrojen üretim hızına ise saatte 4.03 mililitre değeri ile litrede 27,5 gram toplam şeker ve litrede 12,5 gram biyokömür derişiminde ulaşılmıştır. Biyokömür ilavesi pH değerini 5.2'nin üzerinde tutarak ve laktik asit birikimini azaltarak sistemi stabilize etmiştir. Bulgular, biyokömür takviyesinin substrat mevcudiyetine göre özelleştirilmesinin döngüsel biyoenerji sistemleri için kritik olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The transition toward sustainable energy requires carbon-neutral pathways, such as biohydrogen production from agro-industrial residues. This thesis investigates a single-source dual-valorization strategy using peach pomace as both a fermentable substrate and a biochar precursor to enhance dark fermentation. Acid hydrolysis was optimized to a pH of 5.8 at 100 degrees Celsius for 60 minutes, achieving 86 percent sugar recovery. Biochar production was optimized at 650 degrees Celsius for 88 minutes with 20 degrees Celsius per minute heating rate, yielding a stable carbon support with an oxygen-to-carbon ratio of 0.16 and 30-nanometer surface structures. Using Clostridium pasteurianum DSM 525, batch experiments evaluated biochar dosages between 0 and 12.5 grams per liter across varying initial sugar concentrations. Results showed that optimal dosage depends on the metabolic load. A maximum hydrogen yield of 1.04 moles of hydrogen per mole of total sugar was achieved at 12 grams per liter sugar with 2.5 grams per liter biochar, a nearly threefold improvement over the control. At a total sugar concentration of 27.5 grams per liter, the maximum hydrogen production rate reached 4.03 milliliters per hour with 12.5 grams per liter biochar concentration in the fermentation media. Biochar stabilized the process by maintaining pH above 5.2 and adsorbing inhibitory lactic acid. Tailoring biochar supplementation to substrate availability is essential for optimizing circular bioenergy systems.
Benzer Tezler
- Kefir kültürü fermantasyonuyla üretilen muz kabuğu tozunun bitter çikolata üretiminde kullanımının araştırılması
Investigation of the use of banana peel powder produced by kefir culture fermentation in dark chocolate production
YUSUF BURAK TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP BANU SEYDİM
- Farklı süt kaynaklarından elde edilen kefirlerin duyusal analiz yöntemi ile incelenmesi
Investigation of kefirs obtained from different milk sources by sensory analysis method
ŞULE ÇELİK KİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gastronomi ve Mutfak Sanatlarıİstanbul Topkapı ÜniversitesiGastronomi ve Mutfak Sanatları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SALİH KARAÇALTI
- Karanlık fermentasyon ile hidrojen üretiminde kullanılan aşılar için uygulanan ön işlemler ve diğer alternatif metotların verim üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of pretreatments and other alternative methods on yield for inoculum which is used in dark fermentative hydrogen production
ŞEFİK ARICI
- Lipid production by Yarrowia lipolytica growing on food waste
Yemek atiklarinda çoğaltilan Yarrowia lipolytica ile lipit üretimi
SOODEH SALIMI KHALIGH
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Farklı karanlık enerji modelleri için evren dinamiğinin incelenmesi
Investigation of universe dynamics for different dark energy models
NİLAY BOSTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiYüksek Enerji ve Plazma Fiziği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM AYDINER