Dünya enerji tüketiminin yaklaşık %15’i, gelişmekte olan ülkelerde ise yaklaşık %43’ü biyokütleden sağlanmakta. Ülkemizde de aslında biyokütle kaynakları arasında yer alan odun, hayvan ve bitki artıkları, özellikle kırsal kesimdeki konutlarda, geleneksel olarak ısıtma ve yemek pişirme amaçlı kullanılmakta. Hatta, konutlardaki enerji tüketiminin %40 kadarını biyokütle kaynakları oluşturmakta.

Biyokütle, yeşil bitkilerin güneş enerjisini fotosentez yolu ile kimyasal enerjiye dönüştürerek depolaması sonucu meydana gelen biyolojik kütle ve buna bağlı organik madde kaynakları olarak tanımlanmaktadır. Karbon içeren organik maddeler oksijenle reaksiyona girdiklerinde ısı açığa çıkartırlar. Organik madde içeren artıkların mikrobiyolojik olarak değerlendirilmesi, hem çevre kirliliğinin önüne geçme, hem de temiz enerji üretimi açısından önem taşımakta. Enerji üretiminde kullanılabilecek biyokütle kaynakları; bitkisel kaynaklar, hayvansal atıklar, şehir ve endüstri atıkları şeklinde sınıflandırılabilir.

Biyokütle enerji teknolojileri, artık/atıkların karakterizasyonundan ve biyokütle enerji dönüşüm sistemlerinin tasarımı, optimizasyonu, kurulumu ve işletilmesinden elde edilen enerji ve diğer ürünlerin kullanımından tutun da, enerji bitkileri yetiştiriciliğine kadar farklı yelpazede yer almakta. Biyokütlenin enerjiye dönüştürülmesinde, ekonomik ve yenilenebilir kaynaklara dayalı olması; doğadaki dengenin korunması; hava, su ve çevre kirliliğine yol açmaması göz önünde bulundurulmalıdır. Enerji dönüştürülmesinde kullanılan teknolojinin basit ve çabuk uygulanabilir ve nitelikli personel tarafından yapılıyor olması da göz önüne alınmalıdır.

Biyokütle kaynaklarının doğrudan yakılması; biyokütleden termo-kimyasal bir yöntem ile sentez gazı elde edilmesi; piroliz yöntemiyle biyokütle kaynağının oksijensiz bir ortamda 400°C-650°C de ısıtılarak farklı enerji formlarına dönüştürülmesi; biyo-kimyasal bir çeviri sistemi olan anaerobik çürütme yöntemiyle organik maddelerin, oksijensiz bir ortamda mikro-organizmalar tarafından çürütülmesi gibi farklı biyokütle teknolojileri söz konusudur.

Tübitak verilerine göre dünya kömür rezervinin yaklaşık %45’i linyit sınıfında. Türkiye açısından bu konu özel önem taşımakta. Zira, kömürlerimizin kalitesinin genelde düşük; kül, kükürt, nem ve alkali bileşen oranlarının ise yüksek olduğu belirtilmekte. Ülkemiz linyitlerinin büyük kısmı termik santrallerde kullanılmakta. Bir yandan asgari enerji kullanımı yoluyla kömürün kurutulmasına; öte yandan kömür külü ve kükürt içeriğinin azaltılmasına yönelik teknolojilere gereksinim vardır. Böylece, iyileştirilmiş kömürlerin sanayide ya da teshin (ısıtma) amaçlı kullanımı söz konusu olacaktır. Co-firing metoduyla kömür santrallerinin optimizasyonunu elde edebilmek için biyokütle ve kömür kaynakları birlikte kullanılabilmektedir.

Deloitte tarafından 2014 yılında hazırlanan rapora göre biyokütle kaynaklarına dayalı elektrik üretim tesislerinin kurulu gücü 2012 yılında 77 GW seviyesindeydi. Ülkeler bazında analiz edildiğinde ise en fazla kurulu güce sahip beş ülke Amerika Birleşik Devletleri (12 GW), Çin (10 GW), Almanya (6.9 GW), Brezilya (6.3 GW) ve Avusturya (4.3 GW) olarak ortaya çıkmakta. 2017 yılı itibarıyle küresel biyokütle kurulu gücünün %9 yıllık bileşik büyüme oranı ile 119 GW’a ulaşması beklenmektedir. 2020’ye kadar 30 GW biyokütle kurulu gücüne sahip olmayı hedefleyen ve yenilenebilir enerji sektöründe sabit alım garantisi, vergi muafiyeti ve sübvansiyonlar ile yatırımı destekleyen Çin’in 2017 yılında biyokütle bazlı elektrik üretim tesisleriyle lider ülke olması öngörülmektedir.

Dünyanın ilk jeotermal ve biyokütle hibrid enerji sistemini, geçtiğimiz yıl dünyanın en büyük enerji şirketlerinden İtalyan kökenli Enel Green Power, Toskana’nın Castelnuovo Val di Cecina bölgesindeki Cornia 2 tesisisnde kurdu. 15 milyon Euro yatırımla kurulan Projede, jeotermal buharın ısıtılması için biyokütle enerjisinden yararlanılmakta. Sistemde, tesisin 70 km çapındaki bölgeden elde edilen ormansal biyokütle (atık), yakıt olarak kullanılarak mevcut jeotermal santraldeki buharın 150-160 derece civarında olan ilk ısısı, 370-380 derece arasına yükseltilmekte. Böylece hem buharın entalpisi, hem de döngünün verimliliği arttırılmakta. 15 ülkede 740 santrali bulunan, 32 milyar kWh toplam üretim kapasitesine ve 9.800 MW kurulu güce sahip, Enel Green Power’ın Türkiye`de de yatırımları bulunuyor.

Ülkemiz ise bu teknolojilerin geliştirilmesi açısından oldukça kısıtlı kalmıştır. Biyokütle enerji sistemlerinin yaygınlaştırılması ve sürekliliğinin sağlanması konularında önemli çabalar harcayan Biyokütle Enerji Sistemleri ve Teknolojileri Araştırma Grubu’ndan tam da bu noktada bahsetmekte büyük fayda var. Araştırma Grubu, Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü’nde faaliyet göstermekte ve farklı disiplinlerden araştırmacı ve lisansüstü öğrencilerden oluşmakta. Grubun amacı, “Biyokütle Enerji Sistemleri ve Teknolojileri (BESTMER) Projesi kapsamında, biyokütle enerji dönüşüm yöntemlerinin tümünü kapsayan akredite laboratuvarlara sahip, Coğrafi Bilgi Sistemleri ile desteklenen danışmanlık birimlerini içeren, test-analiz, AR-GE ve eğitim hizmetlerinin bütünsel olarak sunulduğu ve özellikle de üniversite-sanayi iş birliğinin yüksek olacağı bir merkez oluşturmak.

Her yenileşim ve teknoloji geliştirme faaliyetinde olduğu gibi, biyokütle ile ilgili çalışmalar da topyekûn bir strateji, sistem ve iradenin parçası olduğunda daha hızlı ve verimli ilerleyecektir.

Yayın: ICT Media Enerji, Eylül 2016