Tarımsal atıkların inert ve durgun hava ortamında torrefaksiyonu

Sunulan çalışmada ülkemizde önemli potansiyele sahip ve belirli bir şekli olan mısır sapı ve badem dışkabuğunun ön işlem uygulamadan (öğütme, peletleme vb.) torrefaksiyon işlemi ile katı yakıt özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Torrafaksiyon işlemini daha ekonomik olmasını sağlamak için biyokütlenin ısıtılması sonucu oluşan uçucu madde (durgun hava veya oksitleyici) ortamında torrefaksiyonu yapılarak katı ürün verimleri ve özellikleri inert ortamla karşılaştırılmıştır. İnert ve oksitleyici olmak üzere iki farklı torrefaksiyon ortamında, 220, 260 ve 300°C sıcaklıklarda ve 0,5,10,20 ve 30 kalma sürelerinde yapılan deneyler ile tarımsal atıklardan kaliteli bir katı yakıtın üretilmesi için işlem şartları karşılaştırılmıştır. Ayrıca katı ürünün yakıt özelliklerindeki değişimin belirlenmesi amacıyla kısa, elementsel, TGA ve FTIR analizleri yapılmış ve üst ısı değerleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, her iki ortamda biyokütlelerin artan torrefaksiyon sıcaklığı ve süresi ile renginin koyulaştığı ve kömüre benzeyen bir görüntüye sahip olduğu belirlenmiştir. Katı ürün verimi dikkate alındığında badem dış kabuğunun oksitleyici şartlarda torrefaksiyon işlemi için daha uygun olduğu tespit edilmiştir. Van Krevelen diyagramında her iki numunenin artan torrefaksiyon şiddetiyle özelliklerinin kömüre benzemeye yöneldiği, H/C-O/C oranlarının mısır sapında artan torrefaksiyon şiddeti ile turbaya yaklaştığı, badem dış kabuğunun ise linyitin bulunduğu bölgeye daha yakın olduğu tespit edilmiştir. Her iki biyokütle için oksitleyici ortamda yüksek sıcaklıklarda üretilen biyocharların üst ısı değeri ve enerji veriminin inert ortamda elde edilenden düşük olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın amacı olan oksitleyici ortamda torrefaksiyona badem dış kabuğunun daha uygun olduğu belirlenmiştir. Badem dış kabuğundan oksitleyci ortamda ve orta şiddette torrefaksiyon ile kömüre benzeyen kaliteli bir katı yakıt üretilebileceği ve bu işlem fazla enerji gerektirmeyeceği için ekonomik açıdan avantajlı olacağı sonucuna varılmıştır.