Pilot Ölçekli Fotofermentatif Hidrojen Üretimi için bir Reaktör Sisteminin Tasarımı, Kurulumu, İşletilmesi ve Analizi

Download
2016
Alipour, Siamak
Eroğlu, İnci
Koku, Harun
Doğan, Melis Ezgi
Savaştürk, Dilan
Hidrojen, sürdürülebilir yöntemlerle üretildiği takdirde tükenen fosil yakıtların yerini alabilecek potansiyele sahiptir. Fotosentetik bakteriler, ışık altında organik besiyerlerinden hidrojen üretebilmektedir. Küçük ölçeklerde (1 litre veya daha az hacimli) iyi tanımlanmış bu biyolojik üretimin, ‘pilot ölçek’ tabir edilen 10 litre ve üzeri sistemlerde, ucuz besiyerleriyle ve doğal güneş ışığıyla, açık ortamda gerçekleştirilebilmesi, büyük ölçeklerde üretimi değerlendirmek için önemli bir adımdır. Bu projede, bir şeker yan ürünü olan melastan tek aşamalı bir sistemle açık havada ve 9-20 litre sıvı hacimli fotobiyoreaktör sistemlerinde hidrojen üretimi planlanmış, gerçekleştirilmiş ve incelenmiştir. İlk aşamada, pilot-ölçekli, modüler bir fotobiyoreaktör, akış ve ışık dağılımı, sıvı-gaz sızdırmazlığı, kapladığı yüzey alanı ve soğutma entegrasyonu gibi çok sayıda kriter göz önünde bulunarak tasarlanmıştır. Tasarımın akış dağılımı simüle edilmiş, sonuçlar doğrultusunda tüplerin iç çap ve uzunluğu gibi parametreler belirlenmiş ve 9-20 litre hacimli cam fotobiyoreaktörler yerli imkanlarla imal edilmiştir. İkinci aşamada, fotobiyoreaktörlerin açık havada üzerine etki eden ısı unsurları modellenerek mertebe olarak hesaplanmış ve buna bağlı soğutma görevi belirlenmiştir. Temel bulgular, radyasyon öğelerinin belirleyici unsurlar olduğunu göstermektedir. Bu bulgular ışığında bir sıcaklık kontrol sistemi tasarlanmış, üretilmiş ve fotobiyoreaktöre entegre edilmiştir. Şeker kullanımına yönelik küçük-ölçekli deneylerde, 5 mM sükroz içerecek şekilde seyreltilen melasta en yüksek hidrojen üretimi elde edilmiş, pilot-ölçekli deneyler de buna göre tasarlanmıştır. Pilot-ölçekli fotobiyoreaktörler, 2015 ve 2016 yaz aylarında iki kez çalıştırılmış, ilk denemede 9-11 litrelik iki fotobiyoreaktör, ikincisinde ise 20 litrelik tek bir fotobiyoreaktör işletilmiştir. Sıvı ortam sıcaklığı kontrol sistemiyle sabit tutulmuştur. Melasla çalıştırılan iki fotobiyoreaktörde de 0.52 mol/m3saat'e varan ve küçük-ölçekli deney değerlerine yakın hızlarda hidrojen üretimi gözlenmiştir. Deneylerde pH değeri tekrarlanabilir bir şekilde düşmekte ve optimum koşullardan uzaklaşmaya sebep olduğu için hidrojen üretimini olumsuz etkilemektedir. Son olarak, teknik olarak yapılabildiği gösterilen pilot-ölçekli üretimin ekonomik uygulanabilirliğine yönelik bir analiz gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizde, ekonomik uygulanabilirliğin olması için bakteri bazında üretkenliğin yükseltilmesi gerektiği anlaşılmıştır. Üretkenliği artırmaya yönelik öneriler raporda belirtilmiştir.

Suggestions

Elektro-eğirme Yöntemi Kullanılarak Üretilen Naylon-6/Haloysit Nanotüp Nanofiberlerinin Çoklu Fonksiyonel Özelliklerinin Geliştirilmesi
Bayram, Göknur(2018)
Elektro-eğirme yöntemi günümüz teknolojisinin geliştirilmesinde önemli potansiyele sahip olanyüksek boy/çap oranındaki nanofiberlerinin üretiminde kullanılan oldukça verimli biryöntemdir. Üretilen fiberlerin nano boyutta olması ve yapıya eklenen katkı malzemesi ile nanodüzeyde etkileşime geçmesi kompozit nanofiberlerinin gelecek vaat eden konulardan biriolmasını sağlamaktadır.Bu çalışmada elektro-eğirme yönteminde kullanılan proses parametrelerinin optimize edilerekdüzgün Naylon-6 (PA6) nanofiber üretiminin...
Doğal gazdan tek kademeli proses ile petrokimya ürünlerinin elde edilmesi
Altın, Orhan; Önal, Işık; Erarslanoğlu, Yeşim(1993)
Bu çalışmanın amacı metanı elan ve etilene nispeten düşük sıcaklıklarda aktif ve seçici bir şekilde dönüştürebilecek etkili katalizörler bulmaktır. Deneyler beş değişik grup katalizör kullanılarak yapılmıştır. Bunlar; saf oksitler, imprègne edilmiş oksitler, spineller, perovskitler ve süper iletken tipi maddelerdir. Katalizör test deneyleri iki gruba ayrılarak incelenebilir : a)En aktif ve seçici katalizörün bulunabilmesi için yapılan ön eleme testleri ve; b)En seçici katalizör bulunduktan sonra yapılan det...
Biyomedikal Amaçla Kullanılabilecek Anorganik Nanoparçacıkların Yüzey Aktifleme Çalışmaları ve Bunların Fizikokimyasal Karakterizasyonları
Yılmaz, Ayşen; Kayran İşçi, Ceyhan; Gökağaç Arslan, Gülsün; Özkar, Saim; Nalbant Esentürk, Emren(2014-12-31)
Özet:Biyomedikal alanda kullanılabilecek nanomalzemeler geliştirmek için birçok araştırma yapılmaktadır. Düzenli gözenek yapısı, büyük gözenek boyutları, geniş ve aktiflenebilen bir yüzeyi olan mezo gözenekli silika malzemeler bu özelliklerinden dolayı ilaç taşıyıcı malzemeler olarak kullanılabilme potansiyeline sahiptir. Mezo gözenekli silika bileşikleri yirmi yıl önce keşfedilmiş olup endüstride çok değişik alanlarda kullanılmaktadır. Son zamanlarda, mezo gözenekli bileşiklerin (SBA-15, MCM-41, MCM-48) bi...
Ayrı merkezli borularda non-Newtonian sıvı ile hidrodinamik ve ısı transferi çalışmaları
Özgen, Canan; Tosun, İsmail(1990)
Bu çalışma, ayrı merkezli boru sistemlerinde Newtonian ve non-Newtonian sıvılar için yapılan hidrodinamik ve ısı transferi çalışmalarını kapsamaktadır. Hacimsel debi ile basınç düşmesi arasındaki, bağıntı, üç değişik non-Newtonian model (Power-law, Bingham plastik, Sutterby) için yaklaşık bir yöntem kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, literatürden bulunan deney sonuçları ile uyum içindedir. Ayrıca, karboksimetil selüloz-su karışımı kullanılarak yapılan deney sonu...
Doğal Zeolit Klinoptilolitin Akış Borulu Taşkın-Akışkan Yatakta Kurutulması
Öcal, Cihan; Külah, Görkem; Yaman, Onur; Aydın, Filiz; Köksal, Murat; Nasirimarekani, Vahid(2015)
Mikotoksinler, depolanan tahıllar ve kaba yemler üzerinde gelişen belirli küf formlarının toksik etkili metabolik yan ürünleridir. Mikotoksinler, son derece toksik, çoğu kansorejen, teratojen ve mutajen maddelerdir. Dolayısıyla, mikotoksinli ürünlerin doğrudan yenilmesi veya bu tip yem ile beslenen hayvanların et ve süt ürünlerinin yenilmesi sağlık açısından büyük risk oluşturmaktadır. Yemlerde bulunan mikotoksinlerin bazıları yem içerisinde salgılanırken, bazıları da yemler hayvanlar tarafından alındıktan ...
Citation Formats
S. Alipour, İ. Eroğlu, H. Koku, M. E. Doğan, and D. Savaştürk, “Pilot Ölçekli Fotofermentatif Hidrojen Üretimi için bir Reaktör Sisteminin Tasarımı, Kurulumu, İşletilmesi ve Analizi,” 2016. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRjd056YzM.