Tütün tohumu yağı metil esterinin dizel motorlarında yakıt olarak kullanılma imkanlarının araştırılması

Abstract

Biyodizel; Avrupa Birliği'nin kullanım zorunluluğu getirdiği ve dünyanın bir çok ülkesinde ticari başarısını kanıtlamış çevreci bir alternatif yakıttır. Petrol kaynaklarına sahip olmayan ülkelerin ithal petrole olan bağımlılıklarını azaltma hedefleri ve gittikçe artan çevreyle ilgili endişeler nedeniyle dünya genelinde yoğun olarak araştırılan alternatif yakıtlardan biri de biyodizeldir. Biyodizel, ülkemiz gibi giderek artan ham petrol ihtiyacının çok büyük bir kısmını ithal eden ülkeler için oldukça önemli bir konudur. Ülkemizin bir tarım toplumu olduğu düşünüldüğünde biyodizel üretim potansiyelimizin harekete geçirilmesi büyük önem arzetmektedir.Bu çalışmada ilk olarak tütün tohumundan, solvent ekstraksiyon yönteminin kullanıldığı parametrik çalışmalarla tütün tohumu yağı (TTY) elde edilmiştir. Elde edilen TTY'ndanda parametrik çalışmalar yapılarak transesterifikasyon yöntemi ile hem KOH hem de NaOH katalizörleri kulanılarak tütün tohumu yağı metil esteri (TTYME) üretilmiştir. Üretilen TTYME'i dizel yakıtı ile kütlesel olarak % 10, % 20, % 50 ve % 100 oranlarında karıştırılarak tek silindirli, direkt püskürtmeli, dört stroklu, doğal emişli bir dizel motorda tam yük testlerine tabi tutulmuştur. Yapılan deneylerle motor performans ve emisyon değerleri belirlenmiştir. Standart dizel yakıtıyla yapılan karşılaştırmalı deneyler sonucunda TTYME nin moment ve efektif güç değerleri dizel yakıtla çalışma durumuna göre bir miktar yüksek bulunurken efektif verimde düşüş ve özgül yakıt sarfiyatında artış tespit edilmiştir. Emisyonlar açısından ise HC, CO ve duman koyuluğu emisyonları dizel yakıtıyla çalışmaya göre daha düşük bulunurken NOx, emisyonları yüksek bulunmuştur. Çalışmanın her aşamasında parametrik çalışmaların sonunda istatistiksel analizler yapılmıştır.Anahtar kelimeler: Tütün tohumu yağı, transesterifikasyon, metil ester, biyodizel, motor performansı, emisyonlar

Biodiesel is a kind of fuel whose usage has been compulsorily offered by the European Union and has proved its commercial success in many countries as an enviromental alternative for fuel. The mainly reason for using biodiesel is to decrease the need of importing oil due to not having oil reserves and the gradually rising anxiety of the increasing enviromental pollution in the world leads many countries to use and make further researches upon Biodiesel as an alternative fuel. Biodiesel is a crucial subject for Türkiye and also for the other countries because of importing the great deal of their crude oil demand is rising day by day and if we consider our country as an agricultural society we can attach great importance to the production potential of biodiesel that can be get into action effectively.In the first phase of this study parametric studies have been done by using tobacco seed solvent extraction method as to get tobacco seed oil (TSO). After obtaining TSO parametric studies have been done and the KOH and NaOH catalysts are used in the transesterification method to produce tobacco seed oil methyl ester ( TSOME).The TTYME is mixed with diesel fuel in the mass rates of 10 %, 20 %, 50 % and 100 % and this is tested in a diesel engine which is single cylindered, direct injected, four stroked and natural suck. In the experiments the engine performance and the emission rates have been stated. Comparing TTYME with standart diesel fuel it is experimented that the torque and effective force rates are little more high compared to diesel fuel and the effective output is decreased while there is an increase in the specific fuel consumption. In the aspect of emission if compared to diesel fuel the HC, CO and dense of smoke is experimented low whereas the NOx emissions are found high.In every phase of the study after parametric studies statistical analysis have been completed.Key words: Tobacco seed oil ,Transesterification, Methyl ester, Biodiesel, engine performance, emissions