Valorization of agricultural residues into bioactive compounds: A supercritical extraction-based economic perspective for Türkiye
Tarımsal atıkların biyoaktif bileşiklere dönüştürülmesi: Türkiye için süperkritik ekstraksiyon tabanlı ekonomik bir perspektif
- Tez No: 976645
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MÜNİS SEVEN AĞIR YAĞCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ekonomi, Economics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Sosyal Bilimler Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İktisat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, Türkiye'de tarımsal üretimden kaynaklanan saha ve agro-endüstriyel atıkların süperkritik akışkan ekstraksiyonu yoluyla yüksek katma değerli biyoaktif bileşiklere dönüştürülme potansiyelini ve bu dönüşümün makroekonomik etkilerini incelemektedir. Çalışma, tarımsal atıkları yalnızca çevresel bir yük veya enerji kaynağı değil, aynı zamanda gıda, kozmetik ve ilaç sektörleri için stratejik bir biyoekonomi girdisi olarak ele almaktadır. Araştırma, yalnızca Türkiye'de üretilen ve endüstriyel geri kazanım potansiyeli bulunan bitkisel kökenli atıklarla sınırlandırılmıştır. Bu kapsamda 132 ürün için 285 ürün–atık çifti belirlenmiş; Monte Carlo simülasyonu ile yıllık ortalama 105 Mt teorik, 50 Mt toplanabilir ve 30 Mt kuru atık miktarı hesaplanmıştır. Sistematik literatür taraması sonucunda elde edilen verilerle oluşturulan SFE ve Biyoaktif Skorlar, AHP–TOPSIS yöntemleriyle değerlendirilmiş ve domates kabuğu, posası ve çekirdeği, üzüm posası ve çekirdeği ile zeytin posası ve budama atıkları öncelikli gruplar olarak belirlenmiştir. Senaryo bazlı hesaplamalarda 1.000 ton (pilot), 10.000 ton (orta) ve 30.000 ton (ticari) kapasiteli işleme ölçekleri dikkate alınmıştır. Bulk ekstrakt üretiminin 0.1–4.5 kt aralığında olup 120 milyon–1.5 milyar USD gelir potansiyeli sunduğu görülmüştür. Spesifik bileşikler açısından likopen (100–250 milyon USD), oleuropein (~120 milyon USD) ve hidroksitirosol (80–130 milyon USD) düşük tonajlarda dahi yüksek ekonomik katkı sağlamaktadır. Girdi–Çıktı analizi, orta ölçekli senaryoda bulk üretimin Türkiye ekonomisine 400–800 milyon USD çıktı, 150–300 milyon USD katma değer ve 500–750 bin kişilik ek istihdam katkısı sunduğunu ortaya koymuştur. Bulgular, çok sektörlü dağılım stratejilerinin ekonomik verimliliği artırarak sektörel çeşitlenme ve döngüsel biyoekonomi politikalarıyla uyumu güçlendirdiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the potential of converting agricultural field and agro-industrial residues in Türkiye into high-value bioactive compounds through supercritical fluid extraction and evaluates the macroeconomic implications of this transformation. Rather than viewing residues as environmental burdens or energy sources, the study positions them as strategic bioeconomy inputs for the food, cosmetics, and pharmaceutical sectors. The research focuses on plant-based residues with industrial recovery potential and identified 285 product–residue pairs across 132 crops. Monte Carlo simulations estimated an annual average of 105 Mt theoretical, 50 Mt collectable, and 30 Mt dry residues. A systematic literature review provided data to construct SFE and Bioactive Scores, which were assessed using the AHP–TOPSIS methodology. Tomato (peels, pulp, seeds), grape (pomace, seeds), and olive (pomace, pruning residues) were identified as priority residues. Scenario-based calculations considered processing capacities of 1,000 tons (pilot), 10,000 tons (medium), and 30,000 tons (commercial) per year. Bulk extract production was estimated at 0.1–4.5 kt annually, yielding potential revenues of USD 120 million–1.5 billion. Specific compounds such as lycopene (USD 100–250 million), oleuropein (~USD 120 million), and hydroxytyrosol (USD 80–130 million) also showed strong market potential even at low volumes. Input–Output analysis demonstrated that, under the medium-scale scenario, bulk extract production could generate USD 400–800 million in output, USD 150–300 million in value added, and 500,000–750,000 jobs. Overall, the findings highlight that valorizing agricultural residues through SFE can provide not only firm-level profitability but also national-level benefits, enhancing economic efficiency, sectoral diversification, and alignment with circular bioeconomy policies.
Benzer Tezler
- High-temperature pyrolysis of sewage sludge: Synergistic effects of co-pyrolysis with rice straw and composite plastic wastes
Atık su arıtma çamurunun yüksek sıcaklık pirolizi: Çeltik sapı ve kompozit plastik atıklar ile birlikte pirolizin sinerjik etkileri
ELİF BABAYİĞİT
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Life cycle assessment for valorization of orange and apple juice residues
Portakal ve elma suyu posalarının değerlendirilmesi için yaşam döngüsü değerlendirmesi
SERRA ELDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN CILIZ
- Tarımsal atık katkılı sürdürülebilir polimer kompozitlerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation and characterization of sustainable polymer composites incorporated with agricultural waste
ZEYNEP KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE BERBER
- Sera işletmelerinin mevcut durumu ve çevreye etkilerinin belirlenmesi: Menderes örneği
Current situation of greenhouses operations and determination of their impact on the envronment: A case study of Menderes
SEDAY PAFTALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatEge ÜniversitesiSürdürülebilir Tarım Gıda Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL TÜZEL
- Tarımsal atıklardan protein üretiminin farklı yaklaşımlarla iyileştirilmesi
Improving protein production from agricultural waste through different approaches
ESRA ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA KAHVECİ KARINCAOĞLU