Şeker pancarından hidrojen gazı üretimi

Günümüzde, çevresel tahribat, insan yaşamını etkileyen önemli problemlerden biridir. Fosil yakıtların aşırı kullanımı, fosil yakıt kaynaklarının hızla tükenmesine sebep olmaktadır. Bu durum, yeni temiz enerji kaynakları arayışına yol açmıştır. Hidrojen, temiz enerji kaynaklarından biridir ve yüksek enerji değerine sahiptir. Hidrojen gazı, kimyasal, fiziksel ve biyolojik yöntemler kullanılarak elde edilmektedir. Biyolojik olarak; biyofotoliz, ışıklı fermantasyon ve karanlık fermantasyon işlemleri aracılığıyla ve bu işlemlerin kombinasyonları kullanılarak elde edilmektedir. Bu çalışmanın amacı, şeker pancarından karanlık fermantasyonla biyohidrojen gazı üretimini etkileyen bazı faktörleri belirlemektir. Farklı şeker pancarı konsantrasyonları, farklı mikroorganizma konsantrasyonları ve farklı yüzey alanlarına sahip substrat kullanarak, hidrojen gazı üretim verimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneyler, karanlık kesikli fermantasyon deneyleri şeklinde yürütülmüştür. Deneylerde, mikroorganizma kaynağı olarak anaerobik arıtma çamuru kullanılmıştır. Anaerobik çamura, metanojenleri elimine edip hidrojen üreten bakterileri seçmek amacıyla ısı ve asit ön işlemleri uygulanmıştır. Substrat olarak oda sıcaklığında şeker pancarı kullanılmıştır. Deneylerde, EX-FERM tekniği kullanılmıştır. Deneyler 3 set halinde tasarlanmıştır. Her set için 6 adet (bir adet kontrol şişesi) deney şişesi hazırlanmıştır. İlk sette mikroorganizma konsantrasyonu litrede 1 gram, şeker pancarı yüzey alanı ise 0.54 santimetrekare olarak sabit tutulmuş, çeşitli şeker pancarı konsantrasyonları kullanılmıştır. Maksimum kümülatif hidrojen üretim sonucu (73.68 mililitre) litrede 60 gram şeker pancarı kullanılarak sağlanmıştır. İkinci sette şeker pancarı miktarı litrede 60 gramda substrat yüzey alanı ise 0.54 santimetrekarede sabit tutulup farklı konsantrasyonlarda mikroorganizma kullanılmıştır. Maksimum kümülatif hidrojen üretim sonucu (116.05 mililitre) litrede 1 gram mikroorganizma kullanılarak elde edilmiştir. İlk iki setin sonuçları doğrultusunda en yüksek sonuçların alındığı substrat konsantrasyonu (litrede 60 gram) ve en yüksek sonuçların alındığı mikroorganizma konsantrasyonu (litrede 1 gram) sabit tutularak farklı yüzey alanlarına sahip şeker pancarları kullanılmıştır. En yüksek sonuç (146.25 mililitre) 0.06 santimetrekare şeker pancarı kullanılarak sağlanmıştır. Toplam gaz ve hidrojen yüzdesi ölçümleri, kalan şeker analizleri ve pH ayarlamaları günlük olarak yapılmıştır. Gompertz sabitleri, "Statistica" programı ile hesaplanmıştır.