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

Kışın yapılacak doğa etkinliklerinde yazın kullandığımız ekipmanlara bazı ilaveler yapmamız gerekir. Bunlardan en önemlileri termos, tozluk, güneş gözlüğü, eldiven ve başımızı korumak için bere veya kar maskesidir (balaklava).

Ekoloji / Çevre Bilim

Eskiden beri insanlar tarafından değerli bir mücevher olarak kullanılan doğal incilerin çoğunun kaynağı denizde yaşayan istiridyelerdir. İstiridyeler yumuşakçalar şubesinde yer alan, denizde yaşayan kabuklu canlılardır.

Ekoloji / Çevre Bilim

Havaların soğumasıyla birlikte doğa kabuğuna çekilir ve yeryüzü -özellikle de yüksek kesimler- karla kaplanır. Bu durum kışın doğayı keşfedemeyeceğimiz anlamına gelmemeli. Kış mevsiminde de doğada yapabileceğimiz farklı etkinlikler var.

Ekoloji / Çevre Bilim

İlki 2017 yılında gerçekleştirilen Antarktika yolculuğumuzun üçüncüsü 3. Ulusal Antarktika Bilim Seferi kapsamında 17 kişilik Türk araştırma ekibi Antarktika’ya doğru yola çıktı.

Ekoloji / Çevre Bilim

Uluslararası bir araştırma grubunun Proceedings of The National Academy of Sciences (USA)’da yayımladığı sonuçlar, Antarktika’daki yıllık buz kütlesi kaybının 40 yıl öncesine göre altı kat arttığını gösteriyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Finlandiya’da bir şirket ahşap işlenirken ortaya çıkan talaş ve yenilenebilir doğal bir yapıştırıcının birleşiminden oluşan ve biyolojik olarak çözünebilen bir malzemeden pipet üretti.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde doğanın ve canlıların kışa hazırlandığı kasım ayında objektiflerinizi sonbaharın çevrenizdeki etkilerine odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #MevsimSonbahar etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi.

Ekoloji / Çevre Bilim

Dünya nasıl nefes alıyor hiç merak ettiniz mi? Bu soruya “Ormanlar sayesinde” şeklinde cevap vermek yanlış olmaz. Ormanlar dünyanın en önemli oksijen kaynaklarındandır.

Ekoloji / Çevre Bilim

Sonbaharın son ayındayız. Daha eğik açıyla gelen güneş ışınları etkisini kaybetmeye başladı, ağaçlar tüm yapraklarını neredeyse döktü, ekinlerin çoğu hasat edildi, evlerimizdeki kış hazırlıkları ise tamamlanmak üzere.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç sesli yayınının yeni bölümünde Prof. Dr. Levent Kurnaz küresel ısınmanın iklim üzerindeki etkilerinden bahsediyor.