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

Havaların ısınmasıyla birlikte birçoğumuz tatil planları yapmaya başladık. Kimimiz tatil için deniz, kum ve güneşin bir arada olduğu sahil kesimlerine giderken kimimiz el değmemiş ağaçların ve yaban hayatın bir arada olduğu ormanlık alanları tercih ediyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç sesli yayınının yeni bölümünde Prof. Dr. Levent Kurnaz, gezegenlerin kendi etraflarındaki dönüş hızının gezegenin iklimini dolayısıyla yaşamı nasıl etkilediğini Merkür, Dünya ve Jüpiter örnekleri üzerinden açıklıyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Doğada kamp yapmak, geceyi sessiz ve parlak yıldızlar altında doğada geçirmek yaşadığımız şehir ortamının kargaşasından bizi bir süreliğine uzaklaştırır. Peki, doğada keyifli ve güvenli bir şekilde kamp yapmak için hangi malzemelere ihtiyacımız var, nelere dikkat etmemiz gerekiyor? 

Ekoloji / Çevre Bilim

Çin Bilimler Akademisinden araştırmacılar, okyanusların en derinlerinde yaşayan kabuklu deniz canlılarının vücutlarında nükleer bomba testleri sırasında üretilmiş radyoaktif karbon bulunduğunu belirledi.

Ekoloji / Çevre Bilim

5 Haziran Dünya Çevre Günü dolayısıyla bu ay objektiflerinizi çevrenizde gerçekleşen kuraklığa odaklamanızı istiyoruz. Fotoğraflarınızı Bilim Genç’te paylaşırken açıklama bölümüne #ÇevremizdekiKuraklık etiketini eklemeyi unutmayın.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde nisan ayında objektiflerinizi çevrenizdeki etkileyici doğa manzaralarına odaklamanızı istemiştik. Oylamalar sonucunda nisan ayının en beğenilen fotoğrafları belirlendi.

Ekoloji / Çevre Bilim

Uluslararası bir araştırma grubu, 2018 yazında kuraklık ve sel şeklinde görülen olağan dışı hava olaylarının jet akımları olarak isimlendirilen, k

Ekoloji / Çevre Bilim

Plastik kirliliği, hızla artan çevre sorunlardan biri. Dünya genelinde yılda üretilen plastiğin %10’u denizlerde birikiyor. Araştırmacılar tatlı su ve tuzlu su ortamlarındaki plastik atıkların insan sağlığına etkisi üzerine araştırmalar yapıyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Araştırma gemileri deniz ve okyanus bilimleriyle ilgili araştırmalar yapmak için ihtiyaç duyulan önemli araştırma platformlarıdır. TÜBİTAK Marmara Araştırma Gemisi ülkemizdeki deniz ve okyanus bilimleri araştırmalarına yönelik ihtiyaçları karşılamak amacıyla inşa edildi.

Ekoloji / Çevre Bilim

Sulama ihtiyacı olmayan ve tatlı su kaynaklarının boşa harcanmasını engelleyen yağmur bahçeleri, şehirleri güzelleştirirken yağmur sularının sebep olduğu sorunların çözülmesine yardımcı oluyor.