Lignoselülozik atıklardan biyolojik hidrojen gazı üretimi

Hidrojen, temiz bir enerji kaynağı olması sebebiyle geleceğin enerji kaynağı olarak görülmektedir. Lignoselülozik biyokütle gibi ikinci nesil selülozik atıklar, biyohidrojen üretiminin ihtiyacı olan yüksek karbon içeriğini sağlayacak nitelikte olup temiz, karbon-nötr ve yüksek verimli enerji üretimi için umut verici kaynaklardır. Bu çalışmada lignoselülozik atık olan Pinus brutia (kızılçam) odun talaşından karanlık fermantasyonla hirojen gazı üretimi incelenmiştir. Bu amaçla odun talaşı asit ve alkali hidrolize tabi tutularak elde edilen toplam şekerden hidrojen üretim çalışmaları yapılmıştır. Hidroliz sonucu oluşacak toplam şeker derişimini etkileyen faktörlerin etkisi Box – Behnken istatistiksel deney tasarım metodu kullanılarak belirlenmiştir. Bağımsız değişkenler, asit/baz derişimi, odun talaşı derişimi, hidroliz sıcaklığı ve hidroliz süresidir. Stat – Ease Design Expert bilgisayar yazılımı kullanılarak ikinci dereceden cevap eşitliği geliştirilmiş ve maksimum şeker derişimine ulaşmak için optimum asit ve alkali hidroliz şartları belirlenmiştir. Odun talaşının asit ile hidrolizinden alkali hidrolize nazaran daha yüksek şeker derişimlerine ulaşılmıştır. Optimizasyon sonucunda, odun talaşı derişimi yüzde 8, asit derişimi yüzde 8, hidroliz sıcaklığı 121 santigrat derece ve hidroliz süresi 15 dakika olan asit hidrolizi şartlarında maksimum 40 g/L toplam şeker derişimine ulaşılmıştır. Asit hidrolizinden elde edilen hidrolizattan karanlık fermantasyonla hidrojen gazı üretiminde başlangıç şeker derişimine etkisi incelendiğinde, maksimum hidrojen üretim verimi 0,6 mol/mol ile 1 g/L başlangıç şeker derişiminden elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Biyohidrojen, hidroliz, karanlık fermantasyon, lignoselülozik, odun talaşı.