A comprehensive analysis of edible and non-edible biodiesel feedstocks
Yenilebilir ve yenilebilir olmayan biyodizel hammaddelerinin kapsamlı bir analizi
- Tez No: 873300
- Danışmanlar: PROF. DR. MASJUKİ BİN HAJİ HASSAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Universiti Malaya UM
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 216
Özet
Geleneksel olarak biyodizel, düşük serbest yağ asitlerine sahip olmaları nedeniyle yenilebilir yağlardan üretilmiştir. Ancak bunların kullanımı, gıdaya karşı yakıt ve ekonomik sürdürülebilirliklerini olumsuz etkileyen diğer birçok sorun gibi bazı konuları beraberinde getirmiştir. Bu nedenle, özellikle yenilebilir yağların yüksek maliyetini karşılayamayan yoksul ülkelerde, yenilebilir olmayan yağların araştırılması, biyodizel maliyetini önemli ölçüde azaltabilir. Bu araştırma, Güney Doğu Asya pazarında kolayca bulunabilen çeşitli yenilebilir ve yenilebilir olmayan yağlardan biyodizel üretmeyi amaçlamaktadır. Bu yağlar arasında; Jatropha curcas, Calophyllum inophyllum, Sterculia foetida, Moringa oleifera, Pangium edule, Croton megalocarpus, Patchouli, Elaeis guineensis (palm), Cocos nucifera (hindistan cevizi), Manketti (Schinziophyton rautanenii), Brassica napus (kanola) ve Glycine Max (soya fasulyesi) yağları bulunmaktadır. Bu üretilen biyodizelin kinematik viskozite, yoğunluk, parlama noktası, bulutlanma noktası, akma noktası, soğuk filtre tıkanma noktası, viskozite indeksi ve oksidasyon kararlılığı gibi fiziko-kimyasal özelliklerinin incelenmesi takiben gerçekleştirilmiştir. Bu araştırma aynı zamanda bu hammaddelerin bazı özelliklerini geliştirmek için biyodizel-biyodizel ve biyodizel-dizel karışımlarını da tartışmaktadır. Ayrıca, hacim olarak %10 ve %20 biyodizel-dizel karışımlarının motor performansı ve emisyonlar üzerindeki etkisi çok silindirli bir Mitsubishi Pajero turbo şarjlı dizel motorda değerlendirilmiştir. Çoğu biyodizellerin özelliklerinin, ASTM D 6751 tarafından belirtilen standartlara uygun olduğu görülmüştür. Ayrıca, biyodizel-biyodizel karışımı kinematik viskozite, bulutlanma noktası, akma noktası ve soğuk filtre tıkanma noktası gibi bazı özelliklerde kayda değer gelişme sağlamıştır. Örneğin, SFME ve CoME'nin karıştırılması SFME'nin viskozitesini 6.3717 mm2/s'den 5.3349 mm2/s'ye (3:1), 4.4912 mm2/s'ye (1:1) ve 3.879 mm2/s'ye (1:3) geliştirmiştir. Ayrıca, karıştırmanın sırasıyla PME, CIME ve JCME'nin soğuk akış özelliklerini iyileştirdiği de saptanmıştır. Tüm hız aralığında, CMME, CIME ve COME'nin B10 ve B20'sinin, B0'a kıyasla torkta, fren gücünde (BP) ortalama azalma ve fren özgül yakıt tüketiminde (BSFC) artış sağladığı tespit edilmiştir. Motor emisyonu söz konusu olduğunda, yakıt karışımları karbon monoksit (CO) ve hidrokarbon (HC) emisyonlarında ortalama bir azalma meydana getirmektedir. Bununla birlikte, CMME ve COME karışımlarının azot oksit (NO) emisyonunu arttırdığı, CIME B0'a kıyasla daha düşük NO emisyonu salımı yapmaktadır. Sonuç olarak, B10 ve B20'nin herhangi bir değişiklik yapılmadan dizel yakıt yerine kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Traditionally, biodiesel has been produced from edible oils due to their low free fatty acids. However, their use has raised some issues such as food versus fuel and many other problems that have negatively affected their economic viability. Therefore, exploration of non-edible oils may significantly reduce the cost of biodiesel especially in poor countries which can hardly afford the high cost of edible oils. This research aims to produce biodiesel from several edible and non-edible oils that are readily available in the South East Asian market. These oils include; Jatropha curcas, Calophyllum inophyllum, Sterculia foetida, Moringa oleifera, Pangium edule, Croton megalocarpus, Patchouli, Elaeis guineensis (palm), Cocos nucifera (coconut), Manketti (Schinziophyton rautanenii), Brassica napus (canola) and Glycine Max (soybean) oils. This was followed by an investigation of physico-chemical properties of the produced biodiesel such as kinematic viscosity, density, flash point, cloud point, pour point, cold filter plugging point, viscosity index and oxidation stability. This research also discusses biodiesel-biodiesel and biodiesel-diesel blending to improve some of the properties of these feedstocks. Moreover, the effect of biodiesel-diesel blends of 10% and 20% by volume on engine performance and emissions was evaluated in a multi-cylinder Mitsubishi Pajero turbocharged diesel engine. It has been found that most of the properties of biodiesels are following the standard specified by ASTM D 6751. Moreover, biodiesel-biodiesel blending has resulted in remarkable improvement in some properties such as kinematic viscosity, cloud point, pour point and cold filter plugging point. For instance, blending of SFME and CoME improves the viscosity of SFME from 6.3717 mm2/s to 5.3349 mm2/s (3:1), 4.4912 mm2/s (1:1) and 3.879 mm2/s (1:3). It was also found that blending has improved the cold flow properties of PME, CIME and JCME respectively. Over the entire range of speed, it was found that B10 and B20 of CMME, CIME and COME give average reduction in torque, brake power (BP) and increased brake specific fuel consumption (BSFC) compared to B0. In case of engine emission, the fuel blends give an average reduction in carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) emissions. However, CMME and COME blends increased nitrous oxides (NO) emission while CIME emits lower NO compared to B0. In conclusion, it is concluded that B10 and B20 can be used as a diesel fuel substitute with no modifications.
Benzer Tezler
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- CBS ve UZ-AL desteği ile CO2 emisyonunun azaltılması için enerji ormancılığı alanlarının belirlenmesi ve iklim değişikliğinin enerji ormancılığına etkisinin incelenmesi
GIS and RS-supported assessment of energy forestry areas for mitigation of CO2 emissions and evaluation of the impacts of climate change on energy forestry
FULYA KANDEMİR
- Le rôle de la conscience de soi dans la subjectivité humaine chez Kant et Levinas
Kant ve Levinas'ta öz-bilincin insan öznelliğindeki rolü
YAĞMUR CEYLAN USLU
- Mimari tasarım stüdyo pratiğinde öğrenci odak grup üzerinden bir değerlendirme
An evaluation on student focus group in architectural design studio practice
EDİBE BEGÜM ÖZEREN
- Framing Taksim Solidarity platform's Gezi Park protest: Exploring the extent of environmental concerns in the movement
Taksim Dayanışma Platformu'nun Gezi Parkı protestosunun çerçevelemesi: Hareket içinde çevre konusunun keşfi
EDİBE DENİZ CEREB
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Siyasal Bilimlerİstanbul Teknik Üniversitesiİnsan ve Toplum Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI ÖĞÜT ERBİL
