Siyah, instant ve soğuk çay üretimi ve çıkan atıkların değerlendirilmesi süreçlerinin yenilenebilirliğinin araştırılması

Bu çalışmada, Türkiye'deki siyah çay üretimi "tarladan çatala" yaklaşımı ile endüstriyel boyutta, instant ve soğuk çay üretimi ise pilot ölçekli olarak enerji, ekserji ve karbondioksit (CO2) salınımları açısından incelenmiştir. Siyah çay üretimi için enerji ve ekserji tüketimleri, literatürle uygunluk gösterir şekilde 12,748 and 45,532 MJ/t siyah çay olarak hesaplanmıştır. "Tarladan çatala" yaklaşımı ile hesaplanan CO2 salınımı ise 1,732 kg/t siyah çaydır. Tüm süreç değerlendirildiğinde, yüzde 70 enerji, yüzde 86 ekserji ve yüzde 72 CO2 salınımı ile siyah çayın fabrikada işlenmesi en çok enerji harcanan basamak olarak belirlenmiştir. En çok enerji ve ekserji sırası ile kurutma, soldurma ve paketleme basamaklarında harcanmaktadır. Kurutma basamağında harcanan ekserji 22,424 MJ/t siyah çay olup, toplamın yüzde 52'sine denk gelmektedir. Soldurmada kullanılan ısıtma ünitesi ekserji kaybında ilk sırada iken (2,542 MJ/t siyah çay), kurutmada kullanılan ısıtma ünitesi ise ikinci sırada gelmektedir (318 MJ/t siyah çay). İnstant ve soğuk çayın, tarladan paketlenen ürün dahil enerji ve ekserji tüketimleri sırası ile 1,431 MJ/kg ve 3,987 MJ/kg of instant çay ve 3,571 MJ/kg ve 4,464 MJ/kg of soğuk çay olarak hesaplanmıştır. Toplam CO2 salınımları ise 140 kg/ kg of instant çay ve 267 kg/ kg of soğuk çay olarak hesaplanmıştır. Ekstraksiyon aşamasında açığa çıkan atık çayın katma değerli ürünlere (aktif karbon, hidrojen ve adsorban) dönüştürülmesi de çalışma kapsamında değerlendirilmiştir. Atık çaydan; aktif karbon ve adsorban üretebilmek için gereken enerji ve ekserji sırasıyla 59.8 MJ/kg atık çay, 249.5 MJ/kg atık çay ve 3.7 MJ/kg atık çay, 15.2 MJ/kg atık çay olarak hesaplanmıştır. Instant çayın içime hazır hale getirilmesi en çok enerji tüketen ürün iken, demleme çay en az enerji tüketen ürün olarak bulunmuştur. Ürünlerin yenilenebilirlik değerleri ve toplam mükkemmeliyet dereceleri, incelenen tüm proseslerin yenilenebilir olmadığını göstermektedir.