Tarımsal atık karışımlarının (çay, tütün ve ayçekirdeği) termokimyasal yöntemle heterojen katalizör eşliğinde gaz ürüne dönüştürülmesi

Çalışmanın amacı atık tarımsal karışımlarından (biyokütle) katalitik termokimyasal dönüşüm yöntemleri ile hidrojence zengin gaz elde etmektir. Bu çalışmada ayçekirdeği küspesi, çay ve tütün atıkları eşit oranda karıştırılarak kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılmak için farklı Ni oranlarında (%10, 20, 30) farklı kil destekleri (bentonit ve kaolen) kullanılarak emdirme yöntemi ile katalizörler sentezlenip TGA, FTIR, XRD, XRF, SEM ve BET analiz yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktivitesi gazlaştırma, sıvılaştırma ve buhar reforminginde test edilmiştir. Gazlaştırma çalışmalarında reaksiyon sıcaklığı (650-850 °C), reaksiyon süresi (15- 30 dk), ve farklı katalizörlerin gaz ürün dağılımına etkisi araştırılmıştır. En yüksek H2 verimi 6,86 mol H2/kg biyokütle olarak 650 °C'de 15 dk %20 oranında 30Ni/K-Kao kullanılarak elde edilmiştir. Sıvılaştırma ve buhar reformingi olmak üzere iki kademeli işlem uygulanarak biyokütleden gaz ürün elde edilmiştir. Sıvılaştırma çalışmalarında (350 °C, 60 dk, 50/1 su/biyokütle ve %10 katalizör sabit koşullarında) katalizör tipinin (K-Bent, 30Ni/K-Bent, K-Kao ve 30Ni/K-Kao) etkisi araştırılmıştır olup 30Ni/K-Bent katalizörü kullanılarak %85 sıvı ürün verimine ulaşılmıştır. Sıvı ürünün buhar reforminginde (24/3 su/sıvı ürün oranı ve 0,5 g katalizör sabit koşullarda) reaksiyon sıcaklığının (600-850 °C) etkisi araştırılmıştır. En yüksek H2 verimi 30Ni/K-Bent katalizörü kullanılarak 850 °C'de 56,52 mol H2/kg sıvı ürün olarak elde edilmiştir.