4.2- BİYOGAZ ENERJİSİ:



4.2.1-Önemi ve Kaynakları:



Çiftlik gübresi, yani hayvan gübresi başta
olmak üzere, çeşitli organik artıkların (bitkisel artıklar, deniz ve kara
yosunları, özel olarak yetiştirilen bazı bitkiler gibi), oksijensiz bir
ortamda fermantasyona uğratılması sonucu elde edilen yanıcı gaz karışımına,
biyogaz denir.(Metan gazı=CH4).Organik kökenli
kaynaklara dayanan bu enerji üretim yönteminde temel enerji kaynağı,
organik kökenli artık ve atıklardır. Az önce de ifade edildiği üzere bunlar,
değişik amaçlarla değerlendirilmiş olabilirler. Örneğin ot ve saman artıkları
, kent çöpleri, tarla ürün artıkları, hayvan besin artıkları, çiftlik
hayvancılığının küçük ve büyük baş hayvan dışkıları ve benzerleri
olabilecekleri gibi, bizzat bu amaçla yetiştirilen bazı bitkiler (yeşil gübre)
ve deniz yosunları (alg, diyatomit),
ya da kara yosunları (likenler) olabilirler.
Bunlardan belli bir miktarı, tekniğine uygun olarak inşa edilmiş havasız bir
depoda toplanarak depolanırsa, belli aşamalarda kimyasal tepkimelerin oluşması
ve yanıcı gaz karışımının açığa çıkması mümkün olmaktadır. Bu nedenle de,
dönüştürülmüş enerji üretmek için yararlanılan bu gibi organik kökenli
maddelere, genel bir terimle biyomas ve
bunlardan elde edilen enerjiye ise, biyomas
enerjisi adı verilmektedir. Terimi oluşturan biyo
canlı, mas (mass) ise kütle veya yığın, başka bir
ifade ile enerji elde edilecek tesise enerji maddesinin yığılıp depo edilmesi
gibi anlamlara gelmektedir. Dolayısıyla da bu gibi organik kökenli artıklardan
elde edilen enerjiye, biyomas enerjisi
denir.



Sözü edilen enerji kaynağı, bugüne kadar ki
uygulamalardan anlaşıldığına göre, hayli ekonomik bir kaynaktır. Örneğin, bir
ton biyamas maddesinin havasız bir ortamda
fermente edilmesi sonucu, 1.2 varil petrol eşdeğeri bir enerjinin elde
edilebileceği hesaplanmıştır. Öte yandan biyomas
kaynaklarından elde edilen yanıcı gaz karışımı’nın, m3’ü başına %40 ila %70
oranında metan gazı, %30 ila %55 oranında karbondioksit ve diğer oranların
ise azot, hidrojen ve hidrojensülfür gibi
maddelerden oluştuğu anlaşılmıştır.







4.2.2- Biyomas
Enerjisinin Geçmişteki Önemi ve Bugünkü Yararlanma Alanları:



Biyomas
enerjisi kaynaklarının en önemlisi, tahmin edileceği üzere Hayvan gübresi
kaynağıdır. Bu kaynağın yakıt olarak kullanılmaya başlanması, her halde
insanın yerleşik düzene geçmesiyle birlikte
başlar. Ancak hiç şüphe yok ki, bu konuda belli bir tarih ve bölge göstermek
pek mümkün değildir. Ancak, hayvan gübresinden tezek yapımı ve bunun
yakıt olarak kullanılması, elbette yüz yıllar öncesinden başlamıştır.



Birçok ülkede köylü nüfus, bugün de,
ısıtma-ısınma ve pişirmede, bu kaynaktan geniş ölçüde yararlanır. Asya, Afrika
ve Güney Amerika ülkelerinde, ormandan yoksun otsu bitki formasyonu
bölgeleri, yani step toplumları, günümüzde de en güvenilir ısınma ve
pişirme işleri yakıtını, hayvan gübresinden yapılan tezekten sağlamaktadır.



Çiftlik gübresinden
biyogaz yani metan gazı elde edilmesi halinde, bu gaz ısıtma,
aydınlatma, pişirme işlerinde ve elektrik enerjisi üretiminde
kullanılabilmektedir. Öte yandan bu amaçla kullanılan gübre, fazla bir kayba
uğramadan, yine tarıma verilebilmektedir.



Biyogaz,
parlak ve mavi bir alevle yanan,
kalorifik değeri nispeten yüksek bir gaz
karışımıdır. Birim hacimdeki biyogazda, yaklaşık
%70oranında metan gaz (CH4) vardır. Zaten, yanıcılık niteliğini
kazandıran da, bu gazdır. Metan gazı, daha önce belirtilen organik kökenli
artıklardan, yani biyomas kaynaklarından ve
özellikle çiftlik gübresi’nden kolayca elde edilebilir. Öte yandan,
biyogaz elde edilmesinde, tesis ve üretim
teknolojisi karmaşık olan bir sistem gerekmez. Üretim için gerekli olan
hammadde, kırsal kesimde hayvancılık yapan her aile tarafından, zaten bol
miktarda sağlanmaktadır.



Çiftlik gübresinden, metan gazı veya
biyogaz elde edebilmek için en fazla baş vurulan
yöntem, kesik besleme yöntemidir. Fermantasyon tankı denilen ve
ihtiyaca göre 50 ila 300 m3 hacmi olan betonarme bir depo, taze çiftlik
gübresiyle doldurulur. Hava almayacak şekilde, sıkıca kapatılır. Havasız
ortamda belli bir süre (15-20 gün ) bekletilen gübre, bu süre içinde
fermantasyona uğrar. İçinde, karışımın çokluğu metan gazı olan
biyogaz oluşur. Gübre deposuna, yani fermantasyon
hazinesine daldırılan bir boru, gazometre denilen gaz depolanma kabı’na
bağlanır ve oluşan gaz, bu kapta birikir. Gazometre kabında biriken gaz,
ikinci bir boru ile, tüketileceği yere (örneğin mutfaktaki ocağa) kadar
götürülerek tüketime arz edilir.



Yaklaşık 15-20 gün önce doldurulmuş ve
biyogaz vermeye başlamış olan tesisten, aşağı
yukarı 2 ay kadar verimli bir şekilde gaz alınır ve bu süreden sonra, giderek
gaz verimi düşer.



Bu nedenle fermantasyon haznesi’ni
(tankını), ortalama her iki ayda bir boşaltarak, yeniden taze
taze çiftlik gübresiyle doldurmak gerekir. Tankın
her dolduruluşunda fermantasyon oluşumu tamamlanıp
biyogaz üretiminin başlaması için 10-20 gün kadar beklenir. Bu nedenle
üretim, belli aralıklarla kesintiye uğrar. İşte bundan dolayı, sözü edilen
biyogaz üretim yöntemine kesik besleme ve kesik
üretim yöntemi adı verilmiştir.























4.2.3- Değişik Ülkelerde
Biyogaz ve Biyomas
Enerjisinden Yararlanma Durumu:



4.2.3.1-Hindistan:



Biyogaz
teknolojisinde, öncü ülkelerden birisidir. Bu konudaki çalışmalara, 1930’
lu yıllarda başlamış ve 1980 yılına kadar ülkede,
80 000 adet aile konutunda biyogaz tesisi
kurulmuştu. Bu sayının, VII. Beş Yıllık Kalkınma Planı sonu olan 1985’te 180
000 adete ulaştığı anlaşılmaktadır. Ülkede, 500 nüfuslu ve 250 büyükbaş
hayvana sahip 100’er hanelik köylerde, günde 130 m3
biyogaz üretilmektedir. Bu da, yaklaşık 650 kw
tutarında elektrik enerjisine eşdeğerdir.



Yüksek kapasiteli
biyogaz tesislerinden, alternatörler (jeneratör) aracılığıyla elektrik
enerjisi de elde edilmektedir.







4.2.3.2-Çin:



Biyogaz
tesislerinin kurulması ve kırsal kesime yaygınlaştırılmasında, öncü ülkelerden
bir diğeridir. Başta Seçuan eyaleti olmak üzere,
ülkede 7.5 milyon adetten fazla biyogaz tesisi
vardır. Oysa bu sayı, 1975’ te 1 milyon dolayında
tahmin ediliyordu.







4.2.3.3- Kore Cumhuriyeti:



Biyogaz
üretim çalışmalarına 1969’da başlamış ve geliştirici yoğun çalışmaları devam
etmektedir.







4.2.3.4- Pakistan:



Biyogaz
teknolojisi giderek yaygınlaştırılmıştır. Örneğin 1980’lerde 150 olan köy tipi
biyogaz tesisinin sayısı, 1984’de muhtemelen
7000’e ulaşmıştı.







4.2.3.5-Tayland:



Bu konuda 1980’de yapılan planlama, 106’sı
köy tipi ve 60 000’aile tipi olmak üzere, biyogaz
üretim tesislerinin, kırsal kesime yaygınlaştırılması planlanmıştır.







4.2.3.6-Diğer Ülkeler:



Brezilya, Kenya, Kamerun, Mısır, Etiyopya,
Nijerya, Sudan, Zambiya, Jamaika, Endonezya ve daha birçok ülkede bu konuda
çalışmalar yapılmaktadır.



Aslında 1923’te A.B.D’nin
Kaliforniya eyaletinde başlayan bu teknoloji 1930 ile 1955 yılları arasında,
giderek birçok ülkeye yayılmıştır. Bununla birlikte, 1955’lerden sonra dünya
petrol üretiminin hızla artması ve fiyatının ucuzluğu,
biyogaz konusundaki çalışmaların yavaşlamasına neden olmuştur. Oysa
1967’lerden sonra giderek petrol fiyatlarının yükselmesi, tekrar bu
yenilenebilir kaynağa önem verme zorunluluğu ortaya çıkarmıştır.