KENEVİR (CANNABİS SATİVA L.) YAĞI BİYODİZELİ-DİZEL YAKIT KARIŞIMINA FARKLI AĞIR ALKOL VE ATIK EPS İLAVELERİNİN BİR DİZEL MOTORUN KARAKTERİSTİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ İLE TERMODİNAMİK, EKONOMİK VE ÇEVRESEL ANALİZLERİ

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yozgat Bozok Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZEKİ YILBAŞI

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mevlüt Arslan

Eş Danışman: Murat Kadir Yeşilyurt

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, endüstriyel kenevir (Cannabis sativa L.) tohumu yağından transesterifikasyon reaksiyonu ile biyodizel üretiminin proses parametrelerinin (katalizör miktarı, alkol-yağ molar oranı, reaksiyon sıcaklığı ve reaksiyon süresi) optimizasyonu Taguchi metodu ile yapılmıştır. Optimum reaksiyon koşulları olan; %0,9 katalizör, 12:1 metanolün yağa molar oranı, 45 °C reaksiyon sıcaklığı ve 120 dakika reaksiyon süresinde optimum biyodizel verimi %96,87 olarak bulunmuştur. Ardından, aseton içinde eritilen atık EPS (5 g, 10 g ve 15 g) ile biyodizel (B20) ve dizel yakıtları (D100) harmanlanarak B20EPS5, B20EPS10 ve B20EPS15 yakıtları teşkil edilmiştir. Dizel yakıtı, B20 ve yüksek karbonlu (ağır) alkoller (pentanol, hekzanol ve heptanol) harmanlanarak B20Pe10, B20Pe20, B20Pe30, B20Hk10, B20Hk20, B20Hk30, B20Hp10, B20Hp20 ve B20Hp30 yakıtları oluşturulmuştur. Oluşturulan 13 yakıt bir dizel motorda 1500 d/d sabit hızda, %25, %50, %75 ve %100 motor yüklerinde test edilerek çıkarılan veriler ile motor performansı, egzoz emisyonları, enerji, ekserji, sürdürülebilirlik, çevresel, ekonomik, termoekonomik ve yanma analizleri yapılarak elde edilen sonuçlar D100 yakıtı ile karşılaştırılmıştır. En düşük özgül yakıt ve enerji tüketimi sonuçları D100'ün ardından sırasıyla B20, alkollü yakıtlardan B20Hk10 ve atık EPS'li yakıtlardan B20EPS5 için hesaplanmıştır. D100 ile karşılaştırıldığında B20 ve diğer tüm yakıtların CO, HC, NOX ve duman emisyonları daha düşük CO2 ve O2 emisyonları için daha yüksek değerler ölçülmüştür. D100'ün ardından en yüksek enerji ve ekserji verimliliği B20 ve B20Hk10 yakıtları için tam yükte elde edilmiştir. Tüm yakıtların dört farklı yükteki enerji ve ekserji verimleri sırasıyla %11,30-28,85 ve %10,56-27,06 arasında değişen değerlerde bulunmuştur. Ayrıca, tüm test yakıtları için motor yükündeki artışla enerji kayıp hızı, enerji hızı, ekserji hızı, ekserji kayıp hızı, ekserji yıkım hızı ve termoekonomik sonuçlarının arttığı fark edilmiştir.