Biyokütle piroliz ürünlerinin bağlayıcı bitüm üretiminde kullanılabilmesi üzerine bir araştırma

Fosil kaynakların hızla tükeniyor olması nedeniyle özellikle enerji üretimi amacıyla yenilenebilir kaynakların kullanımı oldukça önemli hale gelmiştir. Yenilenebilir kaynaklar içerisinde enerji üretimi ve kimya sanayisi için biyokütle önemli bir yer edinmiştir. Petrolden üretilen ve dünyada en yaygın yol kaplama malzemesi olarak kullanılan bitümün üretiminin de, petrolün üretimindeki azalmayla ciddi bir problem oluşturacağı açıktır. Bu nedenle son yıllarda biyokütle kaynaklarından piroliz yöntemleriyle elde edilen ürünlerin bitümün modifiye edilmesiyle biyoasfalt üretimi konusu yoğun olarak araştırılmaktadır. Hali hazırda ince partikül boyutuna sahip bir endüstriyel biyokütle olan MDF tozunun piroliziyle elde edilen ürünlerin bitüm materyali olarak kullanılmasının avantajlı bir durum oluşturacağı düşünülmüştür. Çalışmada, MDF tozundan hazırlanan peletin sürekli burgu tipi bir piroliz reaktöründe pirolizi üzerine sıcaklık, akış hızı ve reaktör doluluk kesri parametrelerinin etkileri yanıt yüzey yöntemi (YYY) arasında yer alan merkezi kompozit dizayn (MKD) tekniği kullanılarak gerçekleştirilen tasarım deneyleriyle incelenmiştir. Susuz temelde sıvı ürün veriminin cevap değişkeni olarak kullanılmasıyla gerçekleştirilen optimizasyon çalışmalarında en uygun şartlar olarak 458 oC piroliz sıcaklığı, 97 g/dk akış hızı ve 0,75 reaktör doluluk kesri değerleri belirlenmiştir. Bu optimum şartlarda gerçekleştirilen deneylerde kullanılan biyokütleye göre, susuz sıvı ürün verimi % 26,13, katı ürün verimi % 22,05 ve kondense olmayan gaz verimi % 32,06 olarak bulunmuştur. Suyu uzaklaştırılmış sıvı ürün (biyoyağ) ve katı karbonize ürün (biyoçar) çeşitli karakterizasyon testlerine tabi tutulmuştur. Hazırlanan biyoyağ ve biyoçar bitüm benzeri karışım hazırlama amacıyla kullanılmıştır. Biyoyağ, biyoçar ve biyoyağ-biyoçar karışımı standart B 70/100 bitüme ilave edilerek modifiye bitüm örnekleri hazırlanmıştır. Modifiye bitümlerin geleneksel reolojik analizleri ve superpave testleri gerçekleştirilerek sonuçlar irdelenmiştir. Sonuç olarak piroliz ürünlerinin bitüm modifikasyonu amacıyla kullanımı mümkün görünmekle birlikte, biyoçar ve biyoyağ ile modifikasyon neticesinde bazı özellikler iyileşirken bazılarının kötüleştiği tespit edilmiştir.