Tarımsal atıkların ön arıtımı ve fermentasyonu sonucu oluşan proses kalıntısından aktif karbon üretimi

Doğal biyokütlede bulunan başlıca bileşikler selüloz, hemiselüloz ve lignindir. Lignoselülozik biyokütleden biyoetanol üretimi sonucu elde edilen proses kalıntısı potansiyel lignin kaynağı olarak görülmektedir. Bu çalışmanın amacı, seçilen tarımsal atıklardan (mısır sapı/püskülü ve buğday samanı) laboratuvar ölçekli biyoetanol üretimi sonucu oluşan lignince zengin proses kalıntısından piroliz yöntemi ile aktif karbon üretiminde hammadde, impregnasyon oranı ve karbonizasyon sıcaklığı gibi farklı proses şartlarının ürün fiziksel özelliklerine etkisinin araştırılmasıdır. Çalışmanın deneysel kısmının ilk kademesinde, lignince zengin proses kalıntısından ligninin ekstraksiyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, mısır sapı/püskülünün ön arıtımı sonrası elde edilen lignin, buğday samanının ön arıtımı sonrası elde edilen lignin, mısır sapı/püskülünün fermentasyonu sonrası elde edilen lignin ve buğday samanının fermentasyonu sonrası elde edilen lignin olmak üzere dört farklı hammadde kullanılmıştır. Deneysel çalışmaların ikinci kademesinde, belirlenen hammaddelerden farklı kimyasal aktivasyon koşulları (kütlece %30, %40 ve %50 H3PO4) ve farklı karbonizasyon sıcaklıklarında (400ºC, 500ºC, 600ºC ve 700ºC) aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen aktif karbon numuneleri azot gazı adsorpsiyonu ile karakterize edilerek Brunauer-Emmett-Teller (BET) spesifik yüzey alanları ve gözenek hacimleri açısından karşılaştırılmış ve en uygun şartlar belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda buğday samanının ön arıtımı sonucu ekstrakte edilen lignin kullanılarak kütlece %50 emdirme oranı ve 700ºC karbonizasyon sıcaklığında elde edilen aktif karbonun en geniş yüzey alanı ve gözenek hacmine sahip olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, mısır sapı/püskülünün ön arıtımı ve buğday samanının fermentasyonu sonrası ekstrakte edilen lignin kullanılarak üretilen aktif karbonlar için en uygun şartlar kütlece %50 H3PO4 emdirme oranı ve 500ºC karbonizasyon sıcaklığı olarak belirlenmiştir.