Dünya'nın İlk Doğalgazla Çalışan Römorkörü Tanıtıldı

Uluslararası rekabetin oldukça yoğun hissedildiği deniz taşımacılığında teknolojik gelişmeler hız kesmiyor. Sanmar Tersanesi tarafından Norveçli Bukser og Berging AS firmasına inşa edilen ve dünyanın ilk LNG ile çalışma özelliğine sahip romörköru iki yıl süren mühendislik çalışmaları sonucunda üretildi. Detaylar haberimizde

Geçtiğimiz haftalarda hareketli gemi inşa sanayinin merkez üssü İstanbul'da dünyanın ilkLNG ile çalışan römorkör adlandırma töreni gerçekleşti. Sanmar tersanesinde inşa edilen römorkörler Rolls-Royce firmasının iki yıl süren mühendislik çalışmaları sonucunda üretildi.
 130 ton yay montajlı vinç  80 metreküp kriyojenik yakıt tankına sahip olup, bu yakıtla 5 veya 6 gün yaklaşık 10 knot hızla gidebilmekte. Rolls-Royce Bergen C26 tarafından desteklenen projede piyasaya sunulan bu yeni  römorkörler L6PG buji ateşlemeli gaz motorlarıyla geleneksel güçlü  römorkörlere göre yaklaşık yüzde 30 daha az CO₂ salınımı yapmakta ve doğaya salınan NOx miktarını %90'a kadar azaltmakta. 1000 devir/dakika dönüş hızına sahip motorları 3410 kW kombine güç çıkışı gerçekleştirmekte.

Rolls-Royce, Başkanı Neil Gilliver'ın açıklamasına göre: ''Gaz, bir deniz yakıtı olarak popülerlik kazanıyor. Çevre dostu olmasının yanında düşük fiyata sahip olan geleneksel yakıtlar gemi tipleri içi en uygunu. Dünyadaki römorkörlerin çoğu emisyon denetlemerinin en sıkı olduğu kıyılara yakın çalışır. LNG daha yaygın olarak kullanılabilir hale geldikçe, birçok büyük liman yakında bu temiz, düşük maliyet ve dumansız yakıt enerji kendi römorkörler için tercih edeceğinden hiç şüphem yok."

Geliştirilen bu tip romörkörlere yardımcı elektrik dizel jeneratörler tarafından sağlanmaktadır. Rolls-Royce’un tahrik paketinde, gaz tankı ve besleme sistemi ile en son tasarımı olan iki US35 azimut pervanesi bulunuyor. Pervaneler, römorkörlere hızlı manevra ve konumlanma gibi römorkör operasyonunda temel öneme sahip yetenekler kazandırıyor. 

Sanmar Tersanesi 1976 yılında kurulan ve 7 farklı bağlantı noktası ile faaliyet gösteren, 18 gemi sahipliği ile Türkiye'nin ilk özel römorkör oluşturucusu ve operatörüdür.

Kaynak

►Engineering

İçten Yanmalı Motorlar

İçten yanmalı motorlar uygun yakıtı yakarak, yakıtın bünyesinde barındırdığı kimyasal enerjiyi kullanmak üzere güce dönüştüren motorlardır. Buhar makinelerinden farklı olarak içten yanmalı bir motor bu yakıtı motorun içinde bulunan yanma odasında yakarak veya oksitleyerek enerji üretme prensibine dayanır. Bu motorların en yaygın yakıtı benzin olup benzin veya dizel motoru olarak da adlandırılır. Bunların yanında metan, hidrojen, propan da bu tür motorlarda yakıt olarak kullanılabilir. 

Tarihsel Gelişimi

 

19.yüzyılda çeşitli şekillerde geliştirilen bu motorlar 1850 yılında petrol üretim çalışmaları ile birlikte ilk kullanımı gerçekleştirilmiştir,fakat seri ve pratik hale dönüşememiştir. 19.yüzyıla gelinmesiyle birlikte içten yanmalı motorlar, gelişen mühendislik çalışmaları ile birlikte yaygınlaşmaya başlamıştır. İlk içten yanmalı motor 1859 yılında Etienne Lenoirtarafından geliştirilmiştir. Geliştirilen ilk motorda kömür-gazı ile hava karışımını atmosfer basıncında yakılmıştır. Ateşleme ise bir elektrik kıvılcımı ile sağlanmıştır. Egzoz stroku ilave edilen motor 1860 – 65 arasında yaklaşık %5 verim ve 6 HP güçte 5000 adet üretilmiştir.

İçten yanmalı pistonlu motorların bugünkü temel yapısı önerileri ilk defa Nicolaus August Otto tarafından 1867  yılında önerilmiş, 1876 yılında da ilk prototip motor  çalıştırılmıştır. 1890’a kadar yaklaşık 50000 adet motor Amerika ve Avrupa'da satılmıştır. Bu motor, sabit hacimde yanma çevrimi ile çalışan 4-zamanlı benzin motoru olup efektif verimi daha 1894 yıllarında %20-25’e kadar yükseltilmiştir. Bugün ise efektif verim %30 - 37 arasında değişmektedir. Motorlar genel olarak gidip-gelme hareketli piston, biyel ve krank milinden oluşur. Ancak bunun yanında Felix Wanbel’in tasarımına dayanan dönel pistonlu motorlarda denenmiştir. Motorlar günümüze kadar yaklaşık 100 yıl boyunca petrolden üretilen sıvı yakıtlara uygun olacak şekilde gelişmiştir. Başlangıçta motor ve  motorlu taşıt sayısı az olduğu için ham petrolden basit damıtma ile elde edilen hafif yakıtlar, düşük ısıtma oranlı ve düşük verimli motorlarda bol bol kullanılıyordu. 1920 lere doğru motor ve motorlu taşıtların sayısının hzıla artması sonucu yakıt miktarını düşürüp, verimi artırmaya yönelik çalışmalar artmıştır. 

 

Uygulama Alanları

İçten yanmalı motorlar yaygın olarak araçların mobil tahrikinde ve taşınabilir makinelerde kullanılır. Özellikle mobil ekipmanlarda yüksek yakıt yoğunluğunun yanında  yüksek güç-ağırlık oranı sağlar. Genel olarak fosil yakıtların kullanıldığı bu makineler hemen hemen tüm motorlu araçlarda kullanılır. Otomobil, kamyon, motorsiklet, uçak, tekne ve lokomotif gibi taşıma araçlarında yer alır. Çok yüksek güç-ağırlık oranının olması gerektiği yerlerde bu motorlar gaz türbinleri şeklinde görülür. Bu uygulamalar arasında jet uçakları, helikopterler, büyük gemiler ve elektrik jeneratörleri örnek olarak verilebilir. 

İçten Yanmalı Motor Tipleri

Motorların sınıflandırılması, teknolojinin ilerleyişine bağlı olarak ilk bulunuşundan, bugüne kadar çok farklı metotlarla yapılmıştır. Günümüzde kullanılan motorların dizaynında göz önünde bulundurulan en önemli parametre; ekonomikliktir. Günümüz motor teknolojisinde, hem üretici, hem de tüketici için ilk tercih de bu yönde olmaktadır. Buna bağlı olarak; silindir sayısı arttığında gücün artması, gücün yanın da yakıt tüketiminin de artması göz önüne alınmalıdır.

İçten yanmalı motorlar kendi konfigürasyonu ile sınıflandırılabilirler. Bu motorların yaygın türleri ise şunlardır:

Pistonlu tipler;

1-İki stroklu motor

2-Dört stroklu motor (otto çevrimi )

3-Altı stroklu motor

4-Dizel motor

5-Atkinson döngüsü

6-Miller döngüsü

Dönel motorlar;

1-Wankel motoru

2-Gaz türbinleri

3-Jet motorları ( turbojet, turbofan, roket )

Endüstride oldukça yaygın bir kullanım alanına sahip bu içten yanmalı motor tiplerinin çalışma prensibi her ne kadar motorun tipine göre değişse de temelde benzer çalışma sistemine sahiptir.
 

 

Genel olarak içten yanmalı motorların tanımından, tarihçesinden, uygulama alanlarından ve türlerinden bahsetmeye çalıştık. Bir sonraki yazımızda bu motorların çalışma prensiplerinden, termik hesaplardan ve ideal çevrimlerden bahsedeceğiz.
 

Kaynaklar

►How Stuffwork

►Wikipedia

►Prof. Dr. Fikret Yüksel İçten Yanmalı Motorlar Ders Notları

Enerji Etüdü Nedir ve Niçin Gereklidir?

Günümüzde sınırsız olmayan herşey gibi enerji de bizim için sınırlı kaynaklar arasında yer almaktadır. Peki bu kaynağı en verimli şekilde nasıl kullanmalıyız? Bu yazımızda da enerjinin yoğun kullanıldığı yerlerde nasıl bir enerji etüdü yapılabileceğini açıklamaya çalışacağız.

Artan enerji fiyatlarının maliyetini düşürmek aynı zamanda mevcut enerjiyi en verimlişekilde kullanmak için enerji yönetimi,başarılı bir organizasyon ve uygun bir enerji etüdü gerekmektedir. Enerji etüdü, bir bina veya tesis için uygun ekipmanlarla çeşitli ölçme tekniklerini barındıran enerji verimliliğini artırıp,sarfiyatı minimuma indirmek için yapılan çalışmaların tümüdür.

Başarılı bir enerji etüdü  bina ve tesisin kapsamlı ve verimli şekilde çalışma performansını içeren bilgiler sunar bunun yanında her ölçüm için finansal analizler sunar. Enerji etüdü, enerji tasarruf potansiyellerini, enerji atıklarını ve sera gazı emisyonlarını belirlemek, bunlarla ilgili geri kazandırıcı veya önleyici tedbirleri teknik ve ekonomik boyutları ile ortaya koymak amacıyla yapılır. Enerji etütleri enerji kullanımının fazla olduğu tesislerde yapılması gereken bir çalışmadır.

İyi bir enerji etüt çalışması sonucunda bir binaya veya tesise ait günlük veya aylık enerji kullanımıyla ilgili bilgiler edinilir. Özellikle endüstri için 3 aşamada yapılır:
 

Birinci Seviye Enerji Etüdü: Sistemde açıkça görülen enerji zaiyatının tespit edilip raporlandırıldığı yüzeysel bir çalışmadır.

İkinci Seviye Enerji Etüdü: İşin içine teknik cihazlarında girdiği çalışmadır birinci seviyeye göre daha kapsamlı ve daha çok teknik bilgi gerektirir.Önerilen enerji etüt çalışmalarının maliyetleri belirlenir ve ve önerilerin  amortisman süresi benirlenerek içinden en düşük maliyetli optimal çözüm seçilir.

Üçüncü Seviye Enerji Etüdü: İkinci seviyede yapılmış enerji etüdü bu sefer bilgisayarda modellenerek desteklenir bunun için Enerjy Plus,Trane 700,gibi programlar kullanılır.Hesaplanan maliyetler üzerine birde yaşam döngüsü maliyeti hesaba katılarak bulunur.Peki bahsettiğimiz yaşam döngüsü maliyeti nedir.? Yaşam döngüsü maliyeti, Bir zemin malzemesinin gerçek maliyeti, ürünün yaşam döngüsü boyunca oluşan satın alma, uygulama, temizleme ve bakım giderlerini kapsamalıdır. Yaşam Döngü Maliyet Yazılımı (LCC), Tarkett’in geliştirdiği, tüm bu parametreleri bütünleştiren ve zemin malzemesinin yaşam döngüsü boyunca gerçek maliyetini tespit eden bir programdır.
 

Tüm bu enerji etüt çalışmalarının ardından kullandığımız belli başlı teknik yöntemler vardır bunlar;

►Baca gazı analizi,

►Termal görüntüleme,

►Noktasal sıcaklık ölçümleri,

►Elektrik enerji tüketim analizi,

►Aydınlatma şiddeti ölçümü,

►Debi ölçümleridir.

Etüt ve projelendirmede ise şu konular önceliklidir:

a) Yakma sistemlerinde yanma kontrolü ve optimizasyonu ile yakıtların verimli yakılması,

b) Isıtma, soğutma, iklimlendirme ve ısı transferinde en yüksek verimin elde edilmesi,

c) Sıcak ve soğuk yüzeylerde ısı yalıtımının standartlara uygun olarak yapılması, ısı üreten, dağıtan ve kullanan tüm ünitelerin yalıtılarak istenmeyen ısı kayıplarının veya kazançlarının en aza indirilmesi,

ç) Atık ısı geri kazanımı,

d) Isının işe dönüştürülmesinde verimliliğin arttırılması,

e) Elektrik tüketiminde kayıpların önlenmesi,

f) Elektrik enerjisinin mekanik enerjiye veya ısıya dönüşümünde verimliliğin artırılması,

g) Otomatik kontrol uygulamaları ile insan faktörünün en aza indirilmesi,

ğ) Kesintisiz enerji arzı sağlayacak girdilerin seçimine dikkat edilmesi,

h) Makinaların enerji verimliliği yüksek olan teknolojiler arasından, standardizasyon ve kalite güvenlik sisteminin gereklerine dikkat edilerek seçilmesi,

ı) İstenmeyen ısı kayıpları veya ısı kazançları en alt düzeyde olacak şekilde projelendirilmesi ve uygulamanın projeye uygun olarak gerçekleştirilmesinin sağlanması,

i) İnşaa ve montaj aşamasında enerji verimliliği ile ilgili ölçüm cihazlarının temin ve monte edilmesi,

j) Yenilenebilir enerji, ısı pompası ve kojenerasyon uygulamalarının analiz edilmesi,

k) Aydınlatmada yüksek verimli armatür ve lambaların, elektronik balastların, aydınlatma kontrol sistemlerinin kullanılması ve gün ışığından daha fazla yararlanılması,

l) Enerji tüketen veya dönüştüren ekipmanlar için ilgili mevzuat kapsamında tanımlanan asgari verimlilik kriterlerinin sağlanması,

m) Camlamada düşük yayınımlı ısı kontrol kaplamalı çift cam sistemlerinin kullanılması.

Akıllı Telefonlarınızı Güneş Enerjisiyle Şarj Edebilirsiniz

Akıllı telefonların özellikleri, ekran çözünürlükleri ve işlemci hızları arttıkça bataryanın istenilen süre kadar dayanmaması gibi sorunlar da ortaya çıkmaya başladı. Enerplex, güneş enerjisini kullanarak bu soruna çare olmayı planlıyor. Haberimzin detayları yazımızda.

Akıllı telefonlar, birçok uygulamayla hayatımıza kolaylık sağlaması ve portatif olmasından dolayı günümüz dünyasının vazgeçilmezleri arasında. Ancak birçok uygulama kullanmamız ve elimizden hiç düşürmemiz onların bataryasının gün içinde oldukça çabuk bitmesine yol açıyor.

Akıllı telefonlardan beklentilerimiz genel olarak hızlı olması ve aynı zamanda bataryakullanım süresinin uzun olmasıdır. Henüz üretici firmalar bu sorununa çare bulamamışlardı ki güneş enerji teknolojisi imdata yetişti.

EnerPlex Surfr, Sadece iPhone 4/4S ve Galaxy SIII serisi için , hafif ve sağlam ve bir yedek güç kaynağı sunan, aynı zamanda entegre bir ince film güneş paneli özelliğiyle sürekli bataryayı şarj durumuna sokarak kesintisiz bir kullanım sağlıyor. iPhone 4 sürümü için sadece 72 gram ve 15 mm kalınlığında ve 1400 mAh li-ion pil paketi sayesinde telefonunuzu günlerce destekliyor ve telefona çift batarya özeliği katıyor.

 

İnce, hafif, estetik tasarımı ve aynı zamanda sağlam surfer alüminyum çerçeve ile güçlendirilmiş, sertleştirilmiş plastik kasa ve çiziklere karşı karşı koruyacak, ışığın olduğu heryerde şarj edilebilme özelliği ile oldukça dikkat çekmekte.

Galaxy SIII için ise 2100 mAh li-ion entegre pil desteği sağlayan EnerPlex Surfr,CIGS teknolojisin bakır indiyum galyum selenid güneş pilleriyle portable güneş pillerini kullanıma sunuyor ve piyasa fiyatının 70$ civarında olması bekleniyor.

Kaynak

►dailyme

Rüzgar Ölçüm Sistemleri

Yenilenebilir enerji kaynaklarının ve özellikle rüzgar enerjisinin giderek önem kazandığı günümüzde bu tür sistemlerde verimlilik de olmazsa olmazlardandır. Rüzgar enerjisi sistemlerinde ise verimliliğin ve maksimum düzeyde enerji üretmenin yolu da başarılı bir ölçüm ve izleme çalışmasından geçmektedir. Bu yazımızda rüzgar ölçüm sistemlerini sizler için araştırdık.

Rüzgar ölçümünün kaliteli ve yüksek standartlarda olması son derece önemlidir. Rüzgar ölçümü, rüzgar türbininin kurulacağı alanda bir veya birkaç noktada yapılmalıdır. Özellikle yüksek güçlerde kurulum yapılacaksa, doğru ve verimli bir yatırım yapmak için rüzgar ölçümü mutlaka gereklidir. Sağlıklı bir ölçüm yapılabilmesi için ölçüm direğinde rüzgar hızı, rüzgar yönü, sıcaklık, nem ve basınç gibi meteorolojik değişkenlerin ölçülmesi gerekmektedir. Ölçüm yapılacak lokasyonun topoğrafik ve oroğrafik koşullarına göre ölçüm yüksekliği belirlenmelidir.

Kullanılacak meteorolojik ölçüm cihazlarının türleri, sayısı ve yükseklikleri, ölçüm ihtiyaçlarına göre belirlenir. Belirli zaman aralıkları ile bu veriler düzenli olarak kaydedilir, data aktarıcı ile merkeze iletilir ve istatistiki sonuçlar haline dönüştürülür. Rüzgar ölçümü, her türlü mevsim koşullarının değerlendirilmesi için en az 1 yıl süre ile yapılmalıdır. Ölçüm en az 30 m yükseklikte yapılmalıdır. Rüzgar ölçüm kriterlerinin en önemlilerinden biri de rüzgar ölçüm direğinin yüksekliğidir.
 

 Bir rüzgar ölçüm merkezinde:

►Rüzgar ölçüm direğinin yüksekliği en az 60 m olmalıdır.

►Basınç, sıcaklık ve nem ölçümleri en az 3 m. de yapılır.

►Başvuru sahibi bu ölçümlere ilave olarak farklı  seviyelerde sıcaklık, nem ve basınç ölçümü yapabilir.

Ölçüm direğinin kurulacağı saha gezilerek ölçüm direkleri için meteorolojik açıdan en uygun yerler, ölçüm direklerinin sayısı, uzunlukları, kullanılacak ölçüm cihazları, ulaşım ve diğer gereklilikler belirlenir.

 

Bir rüzgar ölçüm istasyonunda:

►Rüzgar hız sensörü,

►Rüzgar yön sensörü,

►Hava sıcaklık sensörü,

►Bağıl nem sensörü,

►Basınç sensörü,

►Ölçüm kayıt cihazı (DataLogger) bulunur.

Rüzgar Ölçümünde Malzeme Seçimi

Rüzgar ölçümlerinde kullanılan en önemli sensörler olan anemometre ve yön sensörünün seçiminde dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır. Bu noktalar aşağıda sıralanmıştır:
       
►Anemometrenin gövdesi keskin hatlara sahip olmamalı; küçük ve simetrik hatlara sahip olmalıdır. Aksi takdirde anemometre gövdesine gelen rüzgar türbülans yaratarak ölçüm sonuçları üzerinde menfi etkiler yaratacaktır.

►Rüzgarın değdiği kepçeler (cup) önemlidir. Kötü dizayn edilmiş cup yapısı, dinamik etkileri gerekli hassasiyette dikkate almayabilir.

►Cup anemometreyi ana gövdeye bağlayan bilyalı yataklar mekanik sürtünmeyi en aza indirebilmek için yüksek kalitede olmalıdır.

►Ölçümlerde kullanılan anemometreler muhakkak kalibrasyon sertifikasına haiz olmalıdır.

►Ölçüm bittikten sonra anemometreler tekrar kalibre edilmelidir.

Rüzgar Ölçüm Yöntemleri    

Rüzgar ölçüm sistemleri;rüzgar hızını ve yönünü saptamak amacıyla en az 3 şekilde yapılabilir.

1-Mekanik olarak (anemometre)
2-Ultrasonik yöntem
3-Lazer tabanlı cihazlar

Bunların yanında rüzgar ölçmede kullanılan farklı teknikler de mevcuttur. Örnek olarak mekanik sensörler hareketli parçalarda kullanılır ve veri kayıt cihazlarına bağlanır. Anemometreler ise rüzgar/hava hızını ölçen alettir. Bu mekanik aksamlar rüzgar hızının değişimleri ve yönü hakkında doğru sonuçlar verir.

Ultrasonik sensörler ise hareketli parçalar olmadan çalışabilir. Tipik bir sonik anemometre üzerinde bir dönüştürücü sensörün kuzeye bakan tarafına ultrasonik ses dalgaları gönderir. Bu ultrasonik dalgalar bir mikroişlemci tarafından ölçülür. Oluşan rüzgar hızı karşıt dönüştürücüler ile ultrasonik seyahat süresi olarak hesaplanır. Esen rüzgarın hızı ve yönü ölçüm zamanını etkiler. Hareketli parçalar olmadığı için ölçüm hassas ve anlık olur. Kısacası ultrasonik anemometrede her bir uçtan yayılan ses dalgasının diğer kol tarafından alınması sırasında geçen sürenin ölçülmesi prensibi ile  çalışmaktadır.

Lazer tabanlı rüzgar sensörleri de uzaktan algılama tekniği ile doopler radar gibi çalışır. Rüzgarla taşınan mikroskobik hava parçacıkları tarafından yansıyan ışığın daikikalık frekans değişikliklerini ölçme prensibine göre çalışır. Bu sistem rüzgarın hızını ve yönünü kesin olarak belirleyen net ölçüm yöntemlerinden biridir.
 

Kaynaklar

►windpowerengineering.com
►mgm.gov

►emo.org
►tureb.com

Güneş Pili Teknolojisinde %44.7 Oranında Verimlilikle Rekora Ulaşıldı

Bilim dünyası tarafından güneş pillerinde verimliliği artırmak amacıyla birçok çalışma gerçekleştirilmektedir. Alman Fraunhofer Enstitüsü araştırmacıları, yoğunlaştırıcı fotovoltaik sistem (CPV) ile %44.7 oranında verimlilik sağlayarak güneş pili teknolojisinde dünya rekorunu elde etti. Başarılı çalışmanın detayları yazımızda.

Güneş enerji sistemleri için Alman Fraunhofer Enstitüsü araştırmacıları yeni bir güneş piliyapısını kullanarak güneş ışığını maksimum verimlilikle elektriğe çevirerek bir dünya rekoruna imza attılar. Üç yıl süren araştırmalar sonucu maksimum verimliliği  %20’leri aşmayan güneş bataryalarında %44.7 verimliliğe ulaşarak bir ilki gerçekleştirdiler.
 

Güneş bataryasının bu çeşidi yoğunlaştırıcı fotovoltaik sistem (CPV) olarak adlandırılmaktadır. En yüksek verimliliği gerçekleştirmek amacıyla tasarlanan, III-V çoklu birleşim güneş hücreleri uzay teknolojisi olarak nitelendiriliyor. Bu çoklu birleşim güneş pili birkaç yarıiletken hücrenin birbiri üstüne yığılmasıyla meydana gelmekte. Bu hücreler farklı spektrumdaki güneş dalgalarını maksimum düzeyde emerek kayıpları azaltmakta.
 

Araştırma ekibi, üretilen hücrenin deneysel amaçlı olduğunu fakat ileriki yıllarda uygun teknolojilerle seri üretimin sağlanacağını ifade etti. Her 4 aylık çalışmada yalnızca %1 ‘lik bir verim artışı sağlayarak uzun bir süreçte bu verimliliğe ulaşıldığı kaydedildi. Bu tür bir ilerleme devam ederse, bu yeni nesil güneş pilleri, güneş enerjisinden elektrik üretiminin payını oldukça ciddi bir seviyeye taşıyacak.

Fraunhofer laboratuvarlarında geliştirilen güneş pilleri Soitec tarafından üretilmekte. Şirket şimdiye dek Fransa,Güney Afrika ve Kaliforniya da dahil olmak üzere 14 ülkede bulunan tesislerinde güneş pili üretimi yapmaktadır. 

Kaynak

►geek.com

Alternatif Yakıtları Daha Ucuz Hale Getirmek

MIT kimya mühendisliği bölümü, endüstriyel üretimde oldukça pahalı olan biyoyakıtsentezini daha ucuz hale getiren bir bileşen geliştirdi. Araştırma takımının lideri kimya mühendisliği profesörü Yuriy Román: ‘Gama-valerolakton (GVL) olarak bilinen bileşiğin , oldukça etkili ve çok yönlü olduğunu’ dile getirdi. Etanolden daha fazla enerjiye sahip bileşen  kendi başına veya başka bir yakıta katkı maddesi olarak kullanılabilmekte. GVL aynı zamanda "yeşil" bir çözücü veya sürdürülebilir malzemelerden yenilenebilir polimer oluşturmak için bir yapı taşı olarak oldukça faydalı olabilmekte.

Bitki materyallerini GVL ‘ye dönüştürmek için geleneksel dönüşüm proseslerinin yanında değerli metallerden oluşan katalizörler ve bunun yanında maliyetleri önlemek amacıyla yüksek basınçlı hidrojen gazı kullanılır. MIT üretim ekibi bu tür maliyetlerden de yeni çalışmalarla birlikte kurtulduklarını açıkladı. İnsanlar GVL biyokütlenin çok ilginç bir molekül olduğunu kabul etmekte fakat şu an için laboratuvar ortamında uygulanabilir olduğunu ve sanayi üretimi altyapısının uygun olmadığı Román tarafından ifade edilmekte. Román ve araştırma ekibi GVL ve benzeri yakıtlar için yeni süreçte daha tasarruflu ve eknonomik bir yol geliştirmek için yeni yollar aramakta. 

GVL oluşumu

Bitkisel materyallerden GVL oluşturmak için öncelikli malzeme selüloz ve hemiselülozdur. Geleneksel GVL üretim yöntemini kullanarak selülöz ve hemiselüloz zincir yapılı, beş karbonlu levülinik aside dönüştürülür. Bu zinciri daha sonra hidrojenasyon denilen bir süreç içinde hidrojen atomları ekleyerek bir halka içine kapatılıdır. İmalat işleminin maliyet engelleyici kısmı hidrojenasyondur. Değerli bir katalizör olan levülinik aside hidrojen eklemek gerekmektedir. Ayrıca hidrojen atomları suda fazla çözünmediği için hidrojen gazı kaynağıdır. 

Yeni Bir Basamak

MIT ekibi geleneksel yollardan farklı bir dizi reaksiyon kullanarak levülinik asidi direkt olarak hemiselüloza dönüştürmek yerine ilk olarak furfuralı daha sonra da beş üyeli bir halka içeren bir moleküle dönüştürdü. Araştırmacılar furfural ile başlayan bu zincir reaksiyonunu hidrojen ekleyerek yeni bir halka içine kapatır.
 

Bu reaksiyon için gerekli katalizörler; zirkonyum,aleminyum, ve bol metal ihtiva eden gözeneklisilika madenidir. Hidrojen atomlarının ana kaynağı ise bütanol-2 denen bir alkoldür,bu alkol de yenilenebilir biyokütle kaynaklarından kolayca elde edilebilmektedir. Araştırmacılar ayrıca biyokütleden furfural elde etmek için uğraş vermektedirler. Biyokütle ise 21.yüzyılın en önemli kaynakları arasında gösterilmektedir,yenilenebilir bir kaynak olan biyokütle ileriki yıllarda kimya sektöründe birçok uygulamanın kapısını açmaya devam edecektir.

 

Kaynak :

► web.mit.edu
► www.romangroup.mit.edu

Termik Santral Sistemleri

Kömür,linyit,fuel-oil gibi yakıtların yanması sonucu elde edilen kimyasal enerji termik santrallerde elektriğe çevrilir. Bu santraller oldukça kompleks yapıda olup dünya üzerinde birçok ülkenin elektriğini sağlamada büyük rol oynamaktadır. Bu yazımızda temel olarak termik santral sistemlerini inceleyeceğiz

Termik santraller kısaca kömür ve türevi yakıtların belirli sistemlerde yakılması sonucu açığa çıkan kimyasal enerjiyi çeşitli sistemlerle mekaniğe, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Kabaca sistemi anlatırsak; Kömür veya linyit santralde bulunan kazanlara beslenir. Kazanda oldukça yüksek sıcaklıklarda (800-900°C) yanma başlar. Kazan içinde bulunan boru sistemlerindeki su ısı etkisiyle buharlaşır. Yüksek sıcaklıktaki ve yüksek basınçtaki buhar türbinlere gönderilir. Türbin döner ve generatöre bağlı sistem elektrik üretir. Bir termik santralin ana ekipmanları ise ; Kazan,Türbin-Generatör,Kondenser ve Soğutma Kulesidir. 
 

1-Kazan

Yakıtın çeşitli ateşleme sistemleri ile yakılıp ısının elde edildiği bölümdür. Kazan sıcaklığı kazanın türüne göre 800-1300°C arasında değişir. Isı kazan etrafındaki ve içindeki borulardaki suyu buhar haline getirerek uygun sistemlerle türbine gönderir. Termik santralkazanlarının birçok çeşidi vardır. Bunlardan bazıları:

►Pulverize Kazanlar
►Sürüklemeli Kazanlar
►Akışkan Yataklı Kazanlar
►Atık Isı Kazanları

Ülkemizde en fazla Pulverize Kazan teknolojisi kullanılmaktadır. Bu sistemde kömür değirmenlerde öğütülerek mikron boyutunda parçalara ayrılır. Bu şekilde yanmanın homojen bir şekilde gerçekleşmesi sağlanır bu da verimi artırır. 

2-Türbin-Generatör

Sıcak ve basınçlandırımış buhar (genelde 500°-600°C,ve 80 - 100 bar) izole boru sistemleri ile türbine gönderilir. Buhar bünyesinde barındırdığı büyük miktardaki enerjiyle türbin kanatlarını döndürmeye başlar. Türbin miline akuple edilmiş generatör rotoru türbinle aynı hızda döner türbin hızı belirli bir hıza ulaştığında(Çatalağzı T.S ‘de 3000 dev/dak) generatör rotuna ikaz verilir ve generatör çıkışından elektrik enerjisi elde edilmiş olur, böylece santralin nihai amacı olan elektrik enerjisi elde edilmiş olur.

3-Kondenser ve Soğutma Kulesi

Türbinden çıkan, buhar enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürülür. Bu işlemin sebebi buharın depolanamamasına karşılık suyun depolanabilme özelliğinin olmasıdır. Oluşan su sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman su buharıdır.) Bu suyu sisteme geri gönderen soğutma suyu pompaları ile bu işlem kapalı çevrim şeklinde sürekli devam etmektedir. 

Termik Santrallerin Avantajları ve Dezavantajları

Enerji ihtiyacının giderek arttığı günümüzde fosil yakıtlardan enerji elde etmek kaçınılmaz ve oldukça gerekli bir yöntemdir. Özellikle kömür ve  linyitin kullanıldığı termik santrallerin dünya üzerinde giderek yaygınlaştığı da bilinmektedir. Burada önemli olan nokta çevresel riskleri ve zararları minimuma indirilmiş sistemler tasarlamak ve kullanmaktır. Termik santrallerin yararlarını ve zararlarını şu şekilde sıralayabiliriz:

 ► Kurulum maliyetleri yatırımcı için oldukça uygundur.
 ► Yakıtın taşınabildiği heryere kurulabilir.
 ► Kalitesiz linyit kömürü,kömür tozları ve yakılması güç fuel-oil kullanılabildiği için ekonomiktir.

En büyük dezavantajı termik santrallerin çevresel sorunlara neden olmasıdır. Bulunduğu çevrede su,hava ve toprak kalitesini yeterli önlemler alınmadığında düşürebilir. Atmosfere SOx ve NOx emisyonları yayarak havayı kirletirler. Fakat teknolojinin gelişmesiyle birlikte bu emisyonlar minimuma indirilebilmektedir. 

Termik Santrallerde SOx ve NOx giderme

Kömür ve linyite dayalı termik santrallerde yanma sonucu kömürün yapısındaki piritik kükürt ve benzeri zararlı minarellerden kaynaklanan SO₂,NO,NO₂ gibi atmosfere zararlı gazlar açığa çıkmaktadır. Bu gibi gazları temizlemek ve zararlarını minimum düzeye indirmek amacıyla kullanılan yöntemlere baca gazı arıtma yöntemi denir. (FGD: Flue Gas Desulphirization) . Bu yöntemler ıslak prosesler ve kuru prosesler olmak üzere ikiye ayrılır.
 

Bu gibi yöntemlerden en belirgini ve yaygını ıslak kireçtaşı kullanımıdır. Kireç ve SO₂ tepkimeye girerek bir çökelek oluşturur. Bu da zararlı gazların dışarıya verilmesini önler. Baca gazı salınmadan önce çeşitli filtre sistemleri ile zararlı gaz içeriği kireç tarafından absorblanır. Buna benzer birçok yöntem söz konusudur,aynı işlem soda tarafından yapılabilmektedir. Fakat kireç hem çok bulunabilir olmasından hem de maliyet uygunluğu açısından en çok tercih edilen malzemedir.