Biyokütle pirolizinden karbon temelli malzeme üretimi ve karakterizasyonu
The production and characterization of carbon based materials via biomass pyrolysis
- Tez No: 688213
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHATTİN AYDINLI, DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ADA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Artan enerji ve yakıt ihtiyacının neden olduğu karbon bazlı emisyonlar iklim değişikliğine yol açan küresel ısınmaya neden omaktadır, Bu durum fosil yakıtlarının kısıtlandırılmasına ve yenilenebilir ve verimli alternatif enerji ve malzeme kaynaklarına daha çok önem verilmesi ile neticelenmektedir. Biyokütle hem enerji hem de malzeme kaynağı olarak fosil kaynaklara en çok benzeyendir ve bu özelliği nedeni ile diğer sadece yenilenebilir enerji kaynaklarından ayrışmaktadır. Biyokütle, biyotik malzemelerden abiyotik değişkenler ile elde edilen yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Piroliz işlemi biyokütleden değerli ürün ve enerji elde etmenin başlıca yöntemidir. Havasız veya inert ortamlarda yüksek sıcaklık altında biyokütlenin göreceli düşük molekül ağırlıklı bileşiklere parçalanma işleminin adıdır piroliz. Elde edilen ürünler kömür benzeri biyochar, petrol eşdeğeri tar ve hidronjence zengin gaz olarak bilinir. Alternatif bir kaynak olarak biyokütle dünyada bol miktarda bulunmakta ve verimli bir şekilde değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada biyokütle olarak palmiyegillerden hurma ağacı kılıfı ve yumrulu bitkilerden sarımsak kabuğu kullanılmıştır. Hurma kılıfı Irak Kut'tan, sarımsak kabuğu Türkiye'den Kastamonu'dan getirilmiş ve öğütülerek toz haline getirilmiştir. Her çalışmada piroliz yoluyla biyo-kömür elde etmek için 2.0 g hurma kılıfı ve sarımsak kabuğu örnekleri, önceden ısıtılmış fırına dikey konumda yerleştirilmiş boru şeklindeki reaktörde gerçekleştirildi. Piroliz işlemleri üç ayrı sıcaklıkta gerçekleştirildi (350, 450 ve 550 oC). Reaktörün içnde kalan katı ürünler toplandı ve karakterizasyon işlemi yalnız bu malzeme üzerinde gerçekleştirildi. Katı ürünün morfolojik ve yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskopu ve X-ışığı kırınımı ile belirlendi. Kimyasal fonksiyonel gruplar FTIR spektroskopisi ile araştırıldı. Mekanik karakterizasyon, Vickers sertlik testi ile gerçekleştirilmiştir. Termal karakterizasyon, termogravimetrik analiz ve diferansiyel tarama kalorimetrisi ile gerçekleştiridi. ANAHTAR KELİMELER: Biyokütle, Piroliz, Doğal Lifler, Karbon Malzemeler, Polimerler
Özet (Çeviri)
Carbon-based emissions caused by increasing energy and fuel needs cause global warming, which leads to climate change. This situation results in the restriction of fossil fuels and more emphasis on renewable and efficient alternative energy and material sources. Biomass is the most similar to fossil resources in terms of both energy and material source, and due to this feature, it differs from other only renewable energy sources. Biomass is a renewable energy source obtained from biotic materials with abiotic variables. The pyrolysis process is the main method of obtaining valuable products and energy from biomass. Pyrolysis is the process of breaking down biomass into relatively low molecular weight compounds under high temperature in an airless or inert environment. The resulting products are known as coal-like biochar, petroleum-equivalent tar, and hydrogen-rich gas. As an alternative resource, biomass is abundant in the world and needs to be utilized efficiently. In this study, palm sheath from palm family and garlic peel from tuberous plants were used as biomass. Date cover was brought from Irak Kut, garlic peel was brought from Kastamonu in Turkey and ground into powder. To obtain biochar by pyrolysis in each run, 2.0 g samples of palm casing and garlic peel were carried out in the tubular reactor placed vertically in the preheated furnace. Pyrolysis processes were carried out at three different temperatures (350, 450 and 550 oC). The solid products remaining inside the reactor were collected and the characterization process was carried out on this material alone. The morphological and structural properties of the solid product were determined by scanning electron microscopy and X-light diffraction. Chemical functional groups were investigated by FTIR spectroscopy. Mechanical characterization was carried out by Vickers hardness test. Thermal characterization was performed by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. KEYWORDS: Biomass, Pyrolysis, Natural Fibers, Carbon Materials, Polymers
Benzer Tezler
- Karbon köpük üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of carbon foam
ADİFE ŞEYDA YARGIÇ
Doktora
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURGÜL ÖZBAY
- Biyokütle kaynaklarının tavuk gübresinin yanma kalitesine etkisi
Fuel properties and incineration behavior of poultry litter blended with sweet sorghum bagasse and pyrolysis oil
ÜMİT PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiSakarya ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİM ÖZDEMİR
- Lignoselülozik materyallerin termal parçalanma mekanizmaları
Thermal degradation mechanisms of lignocellulosic materials
GÖKHAN DEMİRCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Eğitim ve ÖğretimKaradeniz Teknik ÜniversitesiFen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN DEMİRBAŞ
- Odun-polietilen karışımlarından dumansız yakıt üretimi
Smokeless fuel production from wood and polyethylene mixtures
TUBA ERŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN PEHLİVAN
- Biyokütleden hızlı piroliz ile biyoyakıt üretimi ve dizel motorda kullanım olanaklarının araştırılması
Production of biofuel by fast pyrolysis from biomass and investigation of usage possibilities in diesel engine
AHMET RASİM GİRİŞEN
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÖZCAN