Skip to content Skip to navigation

Çevreci Enerji Kaynakları: Mikroalgler

Dr. Tuba Sarıgül
17/05/2018 - 10:00

Günümüzde dünyadaki enerji ihtiyacı çoğunlukla fosil yakıtlardan (örneğin petrol, kömür, doğal gaz) karşılanıyor. Fosil yakıt kaynakları sınırlıdır ve oluşmaları milyonlarca yıl sürer. Bu nedenle fosil yakıtlar yenilenebilir enerji kaynağı olarak kabul edilmez. Ayrıca fosil yakıtlardan enerji elde edilirken açığa çıkan gazlar küresel ısınma gibi çevreyle ilgili küresel ölçekte sorunlara neden olur. Bu sorunlara çözüm bulunabilmesi için dünyadaki enerji ihtiyacının verimliliği yüksek yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanması gerekiyor.

Biyokütle, bitkilerden ve hayvanlardan elde edilen organik maddelerdir. Örneğin odun biyokütle türlerinden biridir. Geçmişte insanlar odun yakarak ısınıyor ve yemeklerini pişiriyordu. Orman ürünleri dışında yağlı tohumlar, şeker ve nişasta içeren bitkiler, hayvan yağları ve evsel atıklar diğer biyokütle kaynaklarından bazıları.

Bitkiler karbondioksiti ve suyu güneş ışığı etkisiyle organik maddelere ve oksijene dönüştürür. Böylece güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürürler. Organik maddeler yakıldığında ise ısı enerjisi açığa çıkar. Bu nedenle biyokütle enerjisi yenilenebilir enerji kaynağı olarak kabul edilir.

Biyokütle kaynaklarının dünyanın enerji ihtiyacını karşılayabilmesi için hem büyük miktarda üretilebilmeleri hem de verimli bir şekilde enerjiye dönüştürülebilmeleri gerekiyor. Ancak bitkilerin biyokütle kaynağı olarak yetiştirilebilmesi için geniş toprak alanlara ve suya ihtiyaç var. Bu ürünlerin yetiştirilmesi sırasında verimi artırmak amacıyla kimyasal gübreler ve tarım ilaçları kullanılabilir. Bu faktörler biyokütle kaynaklarının üretiminde çevreyle ilgili sorunlara neden olabilir.

Mikroalglerin geleneksel biyokütle kaynaklarıyla ilgili karşılaşılan bu sorunlara çözüm olabileceği düşünülüyor. Mikroalgler karada yaşayan bitkilerden daha hızlı ve yüksek verimle güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür. En uygun büyüme koşullarında mikroalglerden bir günde bir metrekare alanda 10-30 gram (yani bir yılda bir hektar alanda ortalama 50 ton) biyokütle üretilebilir. 1 gram biyokütle üretilirken yaklaşık 2 gram karbondioksit kullanılır.

Mikroalgler açık havuzlarda ya da biyoreaktör ismi verilen yapay ortamlarda yetiştirilebilir. Biyoreaktörlerde mikroalglerin gelişmesi için gerekli sıcaklık, ışık yoğunluğu, karbondioksit ve diğer besin maddelerinin miktarı sürekli kontrol edilir. Açık havuzlar maliyet açısından ekonomik sistemlerdir. Bu sistemlerde çevredeki atık sular kullanılır. Biyoreaktörlerde ise mikroalglerin biyokütle üretme verimliliklerini artırmak için en uygun koşullar oluşturulur. Ancak bu yöntemin maliyeti yüksektir.

Biyoreaktör sistemi

Mikroalglerin yapısındaki karbonhidrat (örneğin şeker, nişasta) ve lipit gibi kimyasal maddeler doğrudan enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Ayrıca bu maddeler çeşitli kimyasal süreçler sonucu hidrojen, metan, etanol gibi maddelere dönüştürülerek enerji elde edilebilir.

Bir biyokütle kaynağı olarak mikroalglerin verimli bir enerji kaynağı olabilmesi için yetiştirme, biyoyakıt elde etme ve biyoyakıtların enerjiye dönüşmesi süreçlerindeki toplam maliyet ve enerji verimlilik değerlerinin fosil yakıtlarla rekabet edebilecek düzeyde olması gerekiyor. Günümüzde yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlar henüz bu değerlere ulaşılamadığını gösteriyor. Ancak mikroalglerin enerji verimliliği yüksek bir biyokütle kaynağı olarak kullanabilmesi için bilim insanları farklı mikroalg türleri ve farklı üretim süreçleri üzerinde araştırmalar yapmaya devam ediyor.

 

Kaynaklar:

İlgili İçerikler

Ekoloji / Çevre Bilim

Sarı, turuncu, kırmızı, kahverengi, yeşil, mavi… Çin’in Danxia bölgesinde bulunan Gökkuşağı Dağları fırçayla boyanmış gibi duran renklerin çeşitliliği ile dikkat çekiyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Dışarıdayken susadığımızda hemen bir büfeden ya da marketten plastik şişede su satın alıyoruz. Ancak plastik şişeler sağlığımızı ve çevreyi olumsuz etkileyebiliyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Fotoğrafçılık çoğunlukla sanatsal bir etkinlik olarak düşünülse de doğa fotoğrafları aynı zamanda gözlemlerimizin bulunulan coğrafyaya ve zamana göre kayda geçirilmesini sağlayan bir belge niteliği taşır.

Ekoloji / Çevre Bilim

Güvenli ve rahat bir doğa yürüyüşü için yürüyüşümüzü ve doğaya uyum sağlamamızı kolaylaştıracak bazı ekipmanlara ihtiyaç duyarız. Yanımıza almamız gereken malzemeler doğa yürüyüşünün günübirlik mi, konaklamalı mı olacağına göre değişebilir.

Ekoloji / Çevre Bilim

Doğa fotoğrafçılığı son yıllarda doğaseverlerin yoğun ilgisini çekiyor. Fotoğraf teknolojileri ve dijital teknolojilerdeki ilerlemeler sayesinde çektiğimiz fotoğrafları geçmiştekinden daha kolay paylaşabiliyoruz. Bu sayede doğa fotoğrafları çok daha geniş kitlelere ulaşabiliyor ve çok daha fazla ilgi çekiyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Şehir hayatının gürültüsü, koşturmacası ve karmaşasının üzerimizde oluşturduğu stresin yanı sıra doğaya ve yeşile duyulan özlem içimizde doğaya çıkma isteği uyandırır. Ayrıca doğal hayatı gözlemleme, daha önce ziyaret etmediğimiz yerleri görme ya da yeryüzündeki sıradışı oluşumları keşfetme isteği duyarız. Bu nedenlerle yaşadığımız çevreden uzaklaşıp doğada çeşitli etkinlikler gerçekleştiririz.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde ağustos ayında objektiflerinizi su altındaki yaşama, ışık oyunlarına ve ilgi çekici detaylara odaklamanızı istiyoruz.

Ekoloji / Çevre Bilim

Lagünler deniz ya da okyanus gibi büyük su kütlelerine bağlantısı olan sığ göllerdir. “Deniz kulağı” olarak da isimlendirilirler. Dalgaların ve akıntıların taşıdığı kum ve çakıl gibi katı maddeler durgun alanlarda birikerek bir set oluşturur.

Ekoloji / Çevre Bilim

Yakın zamanlara B. Z. Houlton, S. L. Morford ve R. A. Dahlgren tarafından Science’ta yayımlanan bir çalışma, topraktaki azotun yaklaşık dörtte birinin kaynağının kayalar olabileceğine işaret ediyor. Elde edilen sonuçlar azot döngüsünü anlamanın yanı sıra iklim modelleri açısından da önemli olabilir.

Ekoloji / Çevre Bilim

Büyük Yeşil Duvar, Afrika’nın bir ucundan diğerine uzanarak çölün güneye doğru ilerleyişini durduracak geniş bir ağaç hattı oluşturma projesidir.