Süt sığırcılığı işletmelerinde güç gereksinimi ve enerji tüketiminin belirlenmesi

Küresel süt ürünleri tüketiminin dünyada 2050 yılına kadar kişi başına %19 oranında artacağı tahmin edilmektedir. Süt üretimi yoğun enerji tüketen bir süreçtir. Bu yüzden tarımdan kaynaklanan küresel sera gazı emisyonlarıyla ilgili endişelerle birlikte, süt üretiminin artırılması, süt endüstrisinin gelecekteki ekonomik ve çevresel sürdürülebilirliğini sağlamak için enerji kaynaklarının sürdürülebilir kullanımıyla karşılanmalıdır. Enerji maliyetlerinin azaltılması ve enerji verimliliğinin artırılması hem ekonomik sürdürülebilirlik hem de çevresel etkilerin azaltılması açısından önem taşımaktadır. Fakat tüm bu verimlilik ile ilgili işlemlerden önce toplam tüketimlerin makinalarda dahil bütün enerji tüketen sistemler bazında incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışma, büyükbaş süt sığırcılığı işletmelerinde enerji tüketimine yönelik bir analiz sunmaktadır. Modern işletmelerde enerji tüketimi; su ısıtıcılar, süt sağım makinaları, yem karma sistemleri, süt soğutma tankları ve gübre mekanizasyonu gibi çeşitli araçlara bağlıdır. Bu bağlamda, enerji tüketimindeki durumun dönemsel ve bireysel makina bazında ortaya konulması, geleceğe yönelik atılması gereken adımların tespiti ve iyileştirilmesi, hem işletmelerin mevcut durumunu ortaya koyacak hem de ileride yapılacak karbon ayak izinin düşürülmesine yönelik çalışmalara destek olacaktır. Araştırma, Türkiye'de Batı Akdeniz Bölgesinde yer alan Akdeniz Üniversitesi (AKDÜ), Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi (MAKÜ) ve Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi (ISUBÜ) büyükbaş hayvancılık işletmelerinde gerçekleştirilmiştir. Veriler, ENTES marka ES3-80LSE model enerji ölçüm cihazları kullanılarak toplanmıştır. Çalışmada, enerji tüketim verileri detaylı olarak analiz edilmiş ve işletmelerin enerji kullanım profilleri çıkarılmıştır. Ayrıca, farklı işletmelerin dönemler ve makinalar arasında enerji tüketimleri açısından karşılaştırmalar yapılmıştır. Enerji tüketim değerleri, düzensiz çalışan makinalar, su ısıtıcıları (SIST), süt sağım makinaları (SSM) ve süt soğutma tankları (SST) için birer hafta boyunca kaydedilirken, düzenli çalışan makinalar, gübre sıyırıcılar (GS), gübre pompaları (GP), gübre karıştırıcıları (GK), gübre separatörleri (GSP), hayvan serinletme fanları (HSF) ve hayvan kaşıma fırçaları (HKF) için bir tur ya da periyot tamamlanana kadar ölçülmüştür. Bir hafta süren ölçümler sırasında ahır içindeki sağım, yemleme ve bakım faaliyetlerinde çalışanlara eşlik edilmiş; işçilik süreleri ve yapılan işlemler detaylı şekilde kaydedilmiştir. Sağım sırasında sağım odasına giren ve sağım başlangıcından bitişine kadar aynı grupta bulunan sağmal hayvanların sağım süreleri ölçülmüş ve işletmeler arasındaki farklılıklar istatistiksel analizle değerlendirilmiştir. SST'ye giriş yapan süt miktarı (kg), SST içindeki süt sıcaklığı (°C) ve ortam sıcaklığı (°C), sağım süresi boyunca her dakika kaydedilmiştir. Bu veriler kullanılarak SST'deki sütün zamana bağlı sıcaklık ve ağırlık değişim grafikleri oluşturulmuştur. Vakum pompasının çalışma süresi boyunca her 5 dakikada bir, pompanın en sıcak bölgesi olan egzoz çıkış noktasından sıcaklık (°C) ölçümleri alınmış ve işletmeler arası farklılıklar karşılaştırılmıştır. Toplanan aktif enerji tüketim verileri, günlük sağmal hayvan sayısı ve elde edilen süt miktarı üzerinden analiz edilmiştir. Bu hesaplamalar sonucunda, farklı dönemlerdeki işletmelerin sağılan hayvan başına ve elde edilen süt miktarı başına birim enerji tüketimleri belirlenmiştir. Araştırma sonuçları, süt sığırı işletmelerinde enerji tüketiminin büyük bir kısmının su ısıtıcılar, süt sağım makinaları ve süt soğutma sistemlerinden kaynaklandığını göstermiştir. Ayrıca yeni geliştirilen hayvan serinletme fanlarının tüketimde kaleminde büyük bir orana sahip olduğu tespit edilmiştir. Kış dönemi denemelerinde günlük enerji tüketimi (kWh), birim sağmal hayvan (kWh/baş) ve sağılan süt (kWh/kg) başına enerji tüketim değerleri sırasıyla AKDÜ işletmesinde 52.69 kWh, 0.99 kWh/baş ve 0.044 kWh/kg, MAKÜ işletmesinde 106.98 kWh, 2.42 kWh/baş ve 0.083 kWh/kg, ISUBÜ işletmesinde 48.56 kWh, 2.70 kWh/baş ve 0.138 kWh/kg olarak belirlenmiştir. Yaz dönemi denemelerinde belirtilen veriler aynı sırayla, 146.26 kWh, 3.37 kWh/baş ve 0.176 kWh/kg, 194.71 kWh, 3.51 kWh/baş ve 0.121 kWh/kg, 48.11 kWh, 3.01 kWh/baş, 0.133 kWh/kg olarak bulunmuştur. Kış döneminde AKDÜ, MAKÜ ve ISUBÜ işletmelerinde süt verimleri sırasıyla 22.51, 29.23 ve 19.56 kg/baş, yaz döneminde ise yine aynı sırayla 19.17, 29.06 ve 22.56 kg/baş değerleri elde edilmiştir. Birim süt başına tüketilen aktif enerji açısından kış döneminde en düşük, yaz döneminde en yüksek işletme AKDÜ işletmesi olmuştur. Büyükbaş süt sığırcılığı işletmelerinde aktif enerji tüketimini sağılan hayvan sayısı (baş), süt verimi (ortalama kg) ve makinaların çalışma süreleri (dk.) doğrudan etkileyen unsurlardır. Makinaların düzenli bakım ve onarımlarının yapılması, bu tüketim değerlerini doğrudan etkilemektedir. Bu çalışma ile elde edilen veriler makinalar bazında değerlendirilerek yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanım durumları gibi çeşitli verimlilik artırıcı ve tüketimi azaltıcı çalışmalar yapılabilir. ANAHTAR KELİMELER: Büyükbaş hayvan yetiştiriciliği, Hayvansal üretimde mekanizasyon, Tarımda enerji kullanımı, Tarımsal enerji sistemleri, Tarımsal makina sistemleri.