Zirai atıkların ve mikroalgal biyokütlenin biyobütanol üretiminde kullanım kapasitelerinin belirlenmesi

Bu tez çalışmasında yenilenebilir ve sürdürülebilir biyobütanol üretimi için ikinci nesil ham madde olarak endüstriyel çay atıklarının (EÇAT) ve üçüncü nesil ham madde olarak Dunaliella salina biyokütlesinin kullanımının araştırılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, ilk olarak başlangıç EÇAT şekeri konsantrasyonu, azot kaynağı çeşidi ve konsantrasyonu ve Mg2+, Fe2+ ve Zn2+ mineral tuzlarının konsantrasyonları incelenerek besiyeri optimizasyonu yapılmıştır. Ayrıca fermantasyon zamanının biyobütanol üretimine etkisi araştırılmıştır. Besiyeri optimizasyonu çalışmaları sonucunda, en yüksek toplam ABE, biyobütanol konsantrasyonu, biyobütanol verimi (g/g) ve biyobütanol üretkenliği (g/L/h), 40 g/L EÇAT şekeri, 0.1 g/L MgSO4.7H2O, 0.01 g/L FeSO4.7H2O ve 0.001 g/L ZnSO4.7H2O varlığında 96 saat sonunda sırasıyla 9.73 g/L, 6.21 g/L, 0.258 g/g ve 0.065 g/L/h olarak elde edilmiştir. Ayrıca, D. salina biyokütlesi ile yapılan çalışmalarda, mikroalg kültivasyon koşulları, başlangıç miksotrofik mikroalgal biyokütle konsantrasyonu ve fermantasyon süresi gibi parametreler biyobütanol üretimi için optimize edilmiştir. Çalışma sonucunda, 200 g/L mikroalg biyokütlesi ve 60 g/L glukoz içeren P2 ortamında en yüksek biyobütanol, toplam ABE, biyobütanol verimi (g/g) ve biyobütanol üretkenliği (g/L/h) 72 saat sonunda sırasıyla 11.88 g/L, 13.89 g/L, 0.331 g/g ve 0.165 g/L/h olarak belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar EÇAT'ın ve D. salina biyokütlesinin Clostridium beijerinckii DSMZ 6422 tarafından biyobütanol üretimi için umut vadeden ham maddeler olduğunu göstermektedir. Ayrıca EÇAT, gerçekleştirilen tez çalışması ile biyobütanol üretiminde literatürde ilk defa kullanılmıştır. Bunun yanında tez çalışması, D. salina'nın miksotrofik olarak mermer atığı varlığında geliştirildiği ilk çalışmadır.