Karbondioksit gazından biyo-yakıt üretimi
Bio-fuel production from carbondioxide gas
- Tez No: 427986
- Danışmanlar: PROF. DR. DELİA TERESA SPONZA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Atmosferde bulunan karbondioksit konsantrasyonu fosil kaynaklı yakıtların yanması sonucunda her yıl 2,3 ppm kadar artmaktadır. Ancak iklim değişiklikleri ve mevcut enerji kaynaklarının azalması ile yeni yenilenebilir enerjilerin uygulanmaya alınmasını gerekli kılmıştır. Siyanobakterilerden biyoyakıt üretiminin fizibilitesi, maliyetin düşük olması, tür izolasyonunun deniz, kıyı ve topraktan kolayca yapılabilmesi ve bu bakterilerin fotosentez yoluyla karbondioksitten (CO2) 1-butanol üretmeleridir. Karbondioksitin atmosferde azalmasını sağlayacak ve karbondioksiti yararlı hale dönüştürecek bu siyanobakteriler, denizden ve sulardan kolayca izole edilebilen Synechococcus elongatus türleridir. Bu tezde, on bir farklı çalışmada üç farklı S. elongatus PCC 7942 kültürü ile CO2'ten 1-butanol üretimi gerçekleştirilmiştir. Her bir çalışmada 1-butanolüretilen/CO2kullanılan verimleri hesaplanmıştır. Maksimum üretilen 1-butanol konsantrasyonu 35,37 mg/L ve 1- butanolüretilen/CO2kullanılan verimi yüzde 92,4'tür. Optimum koşullar; 30° C sıcaklık, 60 W ışık şiddeti, pH = 7.1, redoks potansiyeli 120 mV, 0,083 m3 /sn debi ile CO2 ve çözünmüş O2 konsantrasyonu 0,5 mg/l olan işletme parametreleri altında yapılmıştır. S. elongatus PCC 7942 siyanobakterisini kullanarak CO2'ten 1-butanol üretimi metabolik yol izinde bulunan enzimler arasında 3-hidroksibutiril-CoA dehidrojenaz (Hbd), Trans-2-enoil-CoA redüktaz (Ter) ve Aldehid/alkol dehidrojenaz (AdhE2) enzimlerinin konsantrasyonları spektrofotometre ile ölçülmüştür. 1-butanol üretimi için gerekli maliyet analizleri yapılmış ve 1 litre 1-butanolun maliyeti maksimum 1,31 TL/L olarak elde edilmiştir. Bu yüksek lisans tezi kapsamında yapılan on bir çalışma için bekleme süresinin, pH'ın, sıcaklığın, NaCl ilavesinin, redoks potansiyelinin, MgSO4, ışık şiddetinin, çözünmüş O2 ilavesinin, pAM2991 plazmitinin ilavesinin S. elongatus PCC 7942 siyanobakteri sayılarına, 1-butanol üretimlerine, 1-butanolüretilen/CO2kullanılan verimlerine olan etkileri incelenmiştir
Özet (Çeviri)
The carbon dioxide concentration in the atmosphere increases 2-3 ppm every year, due to the combustion of fuels originated from fossils. However, with the climate change and decrease of current energy resources it is necessitated to put the new renewable energies into practice. The feasibility of S. elongatus PCC 7942 cyanobacteria in biofuel production is based on its low cost, making the species isolation easily from the sea, coast and soil and also these bacterias' producing 1- butanol out of CO2 via photosynthesis. These cyanobacteria species which will enable the decrease of carbon dioxide in the atmosphere and render it useful can easily be isolated from the sea or water. In eleven different studies within the scope of this thesis, 1-butanol production from CO2 with S. elongatus PCC 7942 culture has been achieved. In each study, the yields of 1-butanolproduced/CO2utilized have been calculated. The maximum concentration of produced 1- butanol is 35.37 mg/L and 1- butanolproduced/CO2utilized efficiency is 92.4. The maximum outcomes have been achieved under the operation parameters which are 30° C temperature, 60 W intensity of light, pH= 7.1, 120 mV redox potential, 0.083 m3 /sn flow rate with CO2 and 0.5 mg/l dissolved O2 concentration. Among the enzymes on the metabolic trail of the production of 1-butanol via using S. elongatus PCC 7942 cyanobacteria, the concentration of the enzymes 3-hidroxybutyryl-CoA dehydrogenase (Hbd), Trans-2- enoyl-CoA reductase (Ter) and Aldehyde/alcohol dehydrogenase (AdhE2) has been measured with spectrophotometer. At maximum yield; the measured concentrations are 0.016 µg/ml for hbd; 0.0022 µg/ml for Ter and 0.0048 µg/ml for AdhE2. The cost analyses necessary for 1-butanol production has been done and the cost of 1 litre 1-butanol has been determined as maximum 1.31 TL/L. For the eleven studies within the scope of this master thesis, the effects of waiting-period, pH, temperature, addition of NaCl, redox potential, MgSO4, intensity of light, addition of dissolved O2, addition of pAM2991 plasmid to the numbers of S. elongatus PCC 7942 cyanobacteria, productions of 1-butanol, yields of 1-butanolproduced /CO2utilized have been investigated.
Benzer Tezler
- Fischer-Tropsch sentezi̇ i̇le hafi̇f olefi̇n üreti̇mi̇ i̇çi̇n azot ve bor doplu akti̇f karbon destekli̇ demi̇r katali̇zörleri̇ni̇n geli̇şti̇ri̇lmesi̇
Development of nitrogen and boron doped activated carbon supported iron catalysts for light olefin production by Fischer-Tropsch synthesis
PINAR ŞAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
DR. OSMAN OKUR
- Karbon soğurucular yardımıyla mikroalg havuzlarının karbondioksit yakalama veriminin arttırılması
Increasing carbon utilization efficiency in microalgae cultivation by use of carbon capturing chemicals
ÜNAL ŞEN
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİRAT GÜROL
- Termik santrallerde karbondioksit yakalama ve buhar yoğuşturma için sürdürülebilir, yenilikçi bir sistem tasarımı
A sustainable and innovative system design for carbon dioxide capture and steam condensation in thermal power plants
BEVİN AKÇADAĞ
Doktora
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHNAZ GÜMRÜKÇÜOĞLU YİĞİT
- Türkiye'de depo gazından enerji yönetimi
Landfill gas management in Turkey
AYŞEGÜL AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
- Yanma sonrası yakalanan karbondioksit ve yenilenebilir hidrojen üretimi ile metanol üretimi
Metanol production via postcombusted carbondioxide capture and renewable hydrogen production
GÜLAY HÜZEYME KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN AÇIKKALP