Biyokütle, canlı veya canlılığını yitirmiş fakat fosilleşmemiş organizmalardan elde edilen (bitki, hayvan, alg vb. mikro ve makroorganizmalar) biyolojik materyallerin tümünü kapsayan genel bir tanımdır. Biyokütledeki enerjinin temeli esasen güneş enerjisidir. Bitkiler ve algler gibi fotosentetik canlılar, güneş ışığını kullanarak karbondioksit ve suyu glikoza dönüştürürler. Fotosentez olarak tanımlanan bu süreç sonunda güneş enerjisi kimyasal bağ enerjisine dönüşmüş olur ve biyokütle üretimi sağlanır. Biyokütle, sürdürülebilir bir enerji kaynağıdır.

Biyokütle enerjisi nedir?

Biyokütle enerjisi, biyokütlenin farklı yöntemler ile işlenmesi sonucunda üretilen enerjidir. Biyokütle enerjisi doğrudan veya dolaylı yollarla üretilebilir. Doğrudan enerji üretimi, biyokütlenin yakılarak ısıya veya elektriğe dönüştürülmesi ile olur. Biyokütle kullanılarak üretilen çeşitli biyoyakıtlar yolu ile de (biyodizel, biyogaz, biyoetanol vb.) dolaylı olarak biyokütle enerjisi üretilebilir.

Biyokütle kaynakları nelerdir?

Biyokütle bitkisel ve hayvansal kaynaklı olabilir. En yaygın biyokütle kaynakları, bitkisel biyokütle kaynaklarıdır. Bitkisel biyokütle kaynakları arasında yağlı tohumlu bitkiler (soya, kanola, ayçiçek vb.), şeker ve nişasta içerikli bitkiler (buğday, mısır vb.), elyaf bitkileri (keten, kenevir vb.), tarımsal artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk vb.) ve orman atıkları yer alır.

Hayvan atıkları, hayvancılık ile ilgili üretim yapan tesislerdeki yem atıkları ve mezbaha atıkları hayvansal biyokütle kaynaklarını oluşturur. Bunlara ek olarak organik çöpler ve atıklar da biyokütle kaynaklarıdır. Evsel ve endüstriyel atık suları, kanalizasyon çamurları, sanayi atıkları ve kentsel katı atıklar (municipal solid waste – MSW) bu kategorideki biyokütle kaynaklarıdır.

Biyokütle kaynakları birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü nesil biyokütle olarak sınıflandırılabilirler.

Birinci nesil biyokütle, gıda olarak da kullanılabilen kaynaklardan elde edilir. Bunlar; şeker pancarı, şeker kamışı, buğday, mısır, yağ bitkileri (ayçiçek, soya vb.) gibi kaynaklardır. Gıda stoklarını azaltmamak ve biyoçeşitliliğe zarar vermemek adına, birinci nesil biyokütlenin enerji ve biyoyakıt üretiminde kullanılması öncelikli değildir ve limitlendirilmiştir.

İkinci nesil biyokütle kaynakları, gıda amaçlı olarak kullanılmayan, ahşap, çimen, saman, tarımsal atıklar ve orman atıkları gibi ham maddelerden oluşur.

Üçüncü nesil biyokütle kaynakları mikro ve makro alglerdir.

Dördüncü nesil biyokütle, biyoenerjiyi verimli bir şekilde üretmek amacıyla özel olarak tasarlanmış bitkilerden veya biyokütleden elde edilir.

Biyokütleden elektrik enerjisi nasıl elde edilir?

Biyokütlenin özellikleri türüne ve kaynağına göre değişir. Farklı biyokütle kaynaklarına göre dönüşüm süreçleri de farklılaşabilir.

Genellikle ilk aşamada bir takım fiziksel ön işleme süreçleri uygulanır. Bu fiziksel işlemler; kurutma, öğütme ve peletleme gibi işlemlerdir. Bu işlemlerin temel amacı, biyokütlenin homojen bir yapıya sahip olmasını sağlamak, depolama için alan ihtiyacını azaltmak ve madde kaybını en aza indirmektir.

Biyokütle, doğrudan yakma yöntemi ile ısı ve elektrik enerjisi elde etmek için kullanılabilir. Bu yöntemde, biyokütle yakılarak ısı elde edilir. Elde edilen ısı, buhar üretmek için kullanılır. Ardından üretilen buharın türbinlerden geçirilmesi ile elektrik enerjisi üretilir.

“Biyokütle, doğrudan yakma yöntemi ile ısı ve elektrik enerjisi elde etmek için kullanılabilir. Bu yöntemde, biyokütle yakılarak ısı elde edilir. Elde edilen ısı, buhar üretmek için kullanılır. Ardından üretilen buharın türbinlerden geçirilmesi ile elektrik enerjisi üretilir.”

Biyokütleden elektrik enerjisi elde etmek için kullanılan diğer bir yöntem de biyogazdan elektrik üretimidir. Biyogaz, biyokütlenin anaerobik organizmalar tarafından anaerobik sindirim, diğer bir deyişle çürütme ya da biyolojik çözünme yoluyla parçalanması sonucunda üretilir. Bir biyogaz tesisi, hayvan gübresini, yeşil bitkileri, tarım endüstrisi atığını ve mezbaha atıklarını yanıcı gaza dönüştürebilir. Biyogaz, doğal gaza benzer şekilde gaz sobalarında, lambalarda veya motorlarda yakıt olarak kullanılabilir. Biyogazın içeriği %50-75 metan, %25-45 karbondioksit, %2-8 su buharı ve az miktarda O2 , N2 , NH3 , H2 ve H2S'den oluşur. Biyogaz, içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılabilen bir gazdır ve mekanik enerjiye dönüştürülebilir. İçten yanmalı motorun ürettiği mekanik enerji ile elektrik jeneratörü çalıştırılır. Bu şekilde jeneratörlerde elektrik enerjisi üretilir.

SOCAR Türkiye olarak Rafineri İş Birimimiz kapsamında yönümüzü çevreye ve doğaya duyarlı, temiz enerjiye çeviriyoruz. STAR Rafineri bünyesinde biyokütle enerjisiyle jet yakıtı üretiyoruz. Mikro algleri kullanarak ürettiğimiz biyokütle yakıtıyla ülke ekonomisine katkı sağlarken, yaşanabilir bir gelecek için de adımlar atıyoruz.