Kızılçam (Pinus brutia Ten.) kabuğunun katalitik pirolizi

Ülkemizde ve dünyada birçok enerji türü kullanılmaktadır. Biyokütle enerjisi de günümüzde kullanılan enerji türlerinden bir tanesidir. Piroliz, biyokütle kaynağını havasız ortamda bırakıp ısıl işlem uygulanması sonucu katı, sıvı ve gaz olarak kimyasal bozundurma işlemidir. Piroliz sonucu üretilen biyoyağlar da biyoyakıt ve biyoenerji olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada materyal olarak dünyada en geniş yayılış alanı Türkiye'de olan kızılçamın (Pinus brutia Ten.) kabuğu biyokütle kaynağı olarak seçilmiştir. Sabit yataklı reaktörde 100 ml/dk azot akış hızı ve 10 °C/dk ısıtma hızında yavaş piroliz tekniği kullanılarak katalizörlü ve katalizörsüz ortamda piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. Balıkesir ve Çanakkale çevresinde büyük yatakları olan halloysit piroliz işleminde ilk kez katalizör olarak kullanılmıştır. Ülkemizden yurtdışına işlenmeden ihraç edilen bu kimyasal maddenin piroliz sıvı ürün verimine etkisi araştırılarak ülkemiz ekonomisi için bir katma değere sahip olabileceği değerlendirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde 400, 450, 500, 550 ve 600 °C sıcaklıklarda piroliz yapılarak optimum piroliz sıcaklığı araştırılmıştır. Sıvı ürün veriminin en yüksek olduğu sıcaklık 500 °C olarak belirlenmiştir. Sıvı ürün veriminin en yüksek olduğu 500 °C sıcaklıkta katalitik piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. 250, 400, 600 ve 1000 °C'de kalsine edilmiş halloysit katalizöründen numunenin %5, 10, 15 ve 20'si kadar kullanılarak katalitik piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. Halloysitin piroliz ürünlerinin verimi üzerine etkisi araştırılmıştır. Hammaddenin nem tayini, kül tayini, ekstraktif madde tayini, lignin tayini ve elementel analizi yapılmıştır. Elde edilen sıvı ürünlerin elementel, GC-MS ve FT-IR analizleri yapılarak karakterize edilmiştir. Elde edilen katı ürünün elementel analizi yapılmıştır. Bu çalışmada halloysit ile yapılan katalizörlü piroliz deneyleri sonucunda halloysitin piroliz sıvı ürün verimini %12,97-23,23 arasında arttırdığı tespit edilmiştir. Elde edilen sıvı ürünlerin ısıl değerleri 16,02-30,76 MJ/kg, katı ürünlerin ısıl değerleri 13,73-26,01 MJ/kg arasında olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sıvı ürünlerin GC-MS analizleri incelendiğinde etken madde olarak furfural, p-krezol, 3-furaldehit bileşenleri tespit edilmiştir. Halloysitin piroliz işleminde sıvı ürün verimini arttırması piroliz tesislerinde katalizör olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Bu çalışma ülkemizde işlenmeden yurtdışına ihraç edilen halloysitin yurtiçinde kullanılarak ekonomik katma değer sağlayabileceği sonucunu göstermiştir.