Geri Dön

Experimental Investigation of Microalgae Pyrolysis: Kinetics, Thermodynamics, And Product Characterization

Mikroalg pirolizinin deneysel yöntemle incelemesi: kinetik, termodinamik ve ürün karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 983645
  2. Yazar: ÖMER FARUK KILIÇ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVGİ POLAT, PROF. DR. PERVİZ SAYAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Fosil yakıtların tükenmesi ve artan çevresel problemler, sürdürülebilir enerji kaynaklarının arayışını hızlandırmıştır. Özellikle Chlorella vulgaris gibi mikroalgler; hızlı büyüme, yüksek fotosentetik verim ve zengin biyokimyasal bileşimleriyle biyoyakıt üretimi için umut verici biyokütle kaynaklarıdır. Bu tez çalışması kapsamında, C. vulgaris'in piroliz süreci detaylı olarak incelenmiş, termal bozunma davranışı, kinetik parametreleri ve sürdürülebilir enerji ürünleri olan biyochar ile biyoyakıt üretim potansiyeli değerlendirilmiştir. Termogravimetrik analiz sonuçları, aktif piroliz işleminin 200–500 °C aralığında gerçekleştiğini ve bu sıcaklık aralığında önemli miktarda uçucu bileşiklerin açığa çıktığını göstermiştir. Analiz sonuçları, elde edilen biyocharın belirgin şekilde artmış karbon içeriğine (%80,8), geniş yüzey alanına (161,3 m²/g) ve yüksek ısıl değere (31,6 MJ/kg) sahip olduğunu göstermiştir. Flynn–Wall–Ozawa, Kissinger–Akahira–Sunose, Starink ve Tang gibi model-free yöntemlerle kullanılarak yapılan hesaplamalar sonucunda ortalama aktivasyon enerjisi 140 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Termodinamik değerlendirmeler, sürecin endotermik ve kendiliğinden gerçekleşmeyen bir yapıda olduğunu göstermiştir. TGA-FTIR-MS analizi sonucunda başlıca gaz ürünler CO2, H2O ve CH4 olarak belirlenmiştir. Box–Behnken deney tasarımı optimizasyonu sonucunda, biyoyakıt verimini artırmada en etkili parametrenin ısıtma hızı olduğu tespit edilmiş ve optimum koşullar altında sıvı ürün verimi %32,08 olarak elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The search for renewable energy sources is growing as fossil fuels run out and environmental problems become more prominent. Microalgae, especially Chlorella vulgaris, are great sources of biomass for making biofuels because they grow quickly, photosynthesize better, and have complex metabolic systems. This thesis performed an extensive analysis of the pyrolysis process of C. vulgaris, evaluating its thermal degradation properties, kinetic parameters, and the potential of biochar and bio-oil as sustainable energy sources. Thermogravimetric analysis indicates that active pyrolysis occurs between 200 and 500 °C, during which several volatile compounds are released. The investigation revealed that the biochar contains a significant carbon content (80.8%), an extensive surface area (161.3 m²/g), and an elevated calorific value (31.6 MJ/kg). The average activation energy was determined to be 140 kJ/mol using model-free techniques, specifically the Flynn–Wall–Ozawa, Kissinger–Akahira–Sunose, Starink, and Tang methods. Thermodynamic assessments demonstrated that the process was endothermic and non-spontaneous. Gaseous products such as CO2, H2O, and CH4 were identified via TGA-FTIR-MS. Process optimization using the Box–Behnken design identified heating rate as the most influential factor for maximizing bio-oil yield, achieving a maximum yield of 32.08 wt% under optimal conditions. In conclusion, the present study suggested that C. vulgaris appeared to be a promising renewable biomass for biofuel production using pyrolysis technology.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    473023

    Theoretical and experimental investigation of supercritical extraction of triglycerides from microalgae chlorella vulgaris for biodiesel production

    Mikroalg chlorella vulgaris'ten biyodizel üretimi için süperkritik karbondioksit ile yağ ekstraksiyonunun teorik ve deneysel olarak incelenmesi

    SALİM ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyoteknolojiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAN ERKEY

  2. Tez No

    781162

    Investigation of the effects of nanoparticle addition in diesel engine running with biodiesel/diesel fuel blends

    Biyodizel/dizel yakıt karışımlarıyla çalışan dizel motorda nanoparçacık ilavesinin etkilerinin incelenmesi

    ALI SALAM KHALEEL AL-GBURI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAMET USLU

    DOÇ. DR. DURAİD F. MAKI

  3. Tez No

    912679

    Sıçan aşil tendon kesisi modelinde astaksantinin tendon iyileşmesine etkisinin histopatolojik, immünhistokimyasal ve biyomekanik açılardan incelenmesi

    Histopathological, immunohistochemical and biomechanical investigation of the effect of astaxanthin on tendon healing in the rat achilles tendon laceration model

    ALİ ALP

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Ortopedi ve TravmatolojiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OZAN BEYTEMÜR

    DR. MUSTAFA FATİH DAŞCI

  4. Tez No

    55530

    Rapana venosa'da 134 Cs ve 65 Zn ile N intricatada 110m Ag biyokinetiğinin incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    BELGİN ONAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. BERİL TUĞRUL

  5. Tez No

    936913

    Carbondioxide capturing from industrial flue gas via calcium carbonate inducing microorganisms

    Kalsiyum karbonat oluşumunu tetikleyen mikroorganizmalar ile karbondioksit yakalama

    MERT KOLUKISAOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ALTINBAŞ

Geri Dön