FOTOBİYOREAKTÖR
Biyomas Amaçlı Fotobiyoreaktör Tasarımı
Dünyada enerji gereksiniminin yaklaşık 13 TW’lık kısmı fosil kaynaklardan karşılanmaktadır ve 2050 li yıllarda enerji talebinin bunun iki katına çıkması beklenmektedir. Fosil kaynaklar pahalı ve sınırlı olduğu gibi başta CO2 olmak üzere küresel ısınmaya neden olan sera gazlarının da temel sorumlusudur. Kaynakların azalmasıyla artan enerji fiyatları yeni enerji kaynaklarına olan talebi artırmaktadır. Özellikle, son yıllarda kanola ve soya gibi yağ bitkilerinden elde edilen biyodizele olan talep her geçen gün daha da artmaktadır. Bitkisel tabanlı alternatif enerji kaynaklarının yoğun kullanımı dünya için yetersiz olan gıda üretimini ve fiyatlarını olumsuz etkilemekte olup, üretim için geniş alanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle enerji ve gıda arasında tercih yapmamıza neden olmayacak alternatif, çevreye duyarlı, verimliliği yüksek enerji kaynaklarına ihtiyaç vardır. Özellikle tarımsal üretime uygun olmayan alanlarda biyomas üretiminin sağlanabileceği yeni yöntemlerin düşünülmesi önemli bir gereksinimdir.

Son yıllarda algler biyomas üretimi için alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Algler fotosentez yoluyla karbon dioksiti ve güneş ışığını çok etkin bir şekilde enerjiye dönüştüren ve bu süreçte de yağ üreten küçük birer biyolojik fabrika olarak nitelendirilebilir. Öyle ki bir gün içinde ağırlıklarını 3-4 katına çıkarabilirler. Algler soya ve mısırla karşılaştırıldığında ise 100 kat daha fazla yağ üretme kapasitesine sahiptirler. Alglerden elde edilen yağlar, tıpkı diğer bitkisel kökenli yağlar gibi dizel motorlarda doğrudan yakıt olarak kullanılabilir. Şayet algler karbon dioksit (başlıca sera gazı) ve şehir atık suları gibi organik materyallerle beslenirse çevre temizliğine de katkıda bulunularak biyomas elde edilebilir.

Alg üretimi ve alglerden biyomas üretimi dünyada gördüğü önemi ülkemizde de görmektedir. Geleceğin yakıtı ve çevre dostu bu alternatif enerji üretim potansiyeli için ülkemizin bulunduğu konum ve koşullar çok uygundur. Ancak ilk yatırım maliyeti ve işletme giderlerindeki yükseklik nedeniyle, ülkemizde küçük çaplı araştırma çalışmaları dışında ekonomik olarak üretim yapabilen bir tesis bulunmamaktadır. Bu açıdan biyomas amaçlı mikroalg üretimi için organik ve inorganik madde bakımımından zengin olan zeytin karasuyu potansiyelinin değerlendirilmesi ile ilk yatırım maliyetleri düşürülebilir. Aynı zamanda zeytin karasuyunun çevreye verdiği zararlarda önemli ölçüde azaltılarak ekonomik bir değere dönüştürülebilmesi mümkündür.

Kapalı fotobiyoreaktörlerde yetiştirilen alglerden 1 lt biyodizel elde etmenin maliyeti yaklaşık 17 dolardır. Açık fotobiyoreaktörde yetiştirilen mikroalglerden 1 lt biyodizel üretmenin maliyeti ise yaklaşık olarak 5 dolardır. Açık fotobiyoreaktörlerde göreceli olarak üretim maliyetinin düşük olmasına rağmen, verimliliği oldukça düşüktür. Kapalı fotobiyoreaktörlerin ise ilk yatırım ve işletme giderleri yüksektir. Bu nedenlerden dolayı; mikroalg üretimi için verimliliği yüksek olan kapalı fotobiyoreaktörlerde işletme giderlerinin ve ilk yatırım maliyetlerinin düşürüleceği yöntem ve teknikler geliştirilmiştir. Yapılan çalışmada daha verimli olan tübüler fotobiyoreaktör kullanılmaktadır.

Proje yürütücücü Yrd. Doç. Dr. Caner Koç, kapalı fotobiyoreaktörlerde işletme giderlerinin düşürülerek mikroalg üretilmesine yönelik yurtiçi ve yurtdışı bilimsel araştırmalarda bulunmuştur. Yine bu alanda ulusal ve uluslararası hakemli dergilerde yayımlanmış bilimsel makale ve konferans bildirileri de bulunmaktadır.