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

Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan mikroalglerin gelecekte fosil yakıtların yerini alabileceği düşünülüyor. Mikroalgler aynı zamanda endüstri, ilaç ve tarım alanlarında kullanılan kimyasal maddeleri üretebilen önemli bir kaynak olabilir.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde mart ayında objektiflerinizi suyun canlı yaşamın devamlılığındaki rolüne odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #SuveHayat etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi. Seçilen fotoğraflar aynı zamanda Facebook’ta ve Twitter’da Bilim Genç okurları tarafından oylandı.

Ekoloji / Çevre Bilim

Dünya, Güneş etrafındaki yörüngesini bir yılda tamamlıyor. Dünya’nın ekseninin yaklaşık 23 derece eğik olması sayesinde yıl boyunca yeryüzünde farklı mevsimler oluşuyor. Mevsimler arasındaki geçiş doğayı ve bütün canlıları etkiliyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Günlük hayatımızda yemek pişirme, yıkanma ve temizlik gibi faaliyetler için su kullanıyoruz. Bunlar suyu doğrudan kullandığımız etkinlikler. Bir insanın günlük ortalama su tüketimi 150 litre. Peki, dolaylı olarak ne kadar su kullandığımızın farkında mıyız? Örneğin giydiğimiz bir tişörtün üretilmesi için ne kadar su harcanıyor?

Ekoloji / Çevre Bilim

Şehirleşme oranı yüksek bölgelerin ortalama sıcaklığı çevrelerindeki kırsal bölgelerinkinden 1-3°C daha yüksektir. Geceleri bu fark 12°C’ye ulaşabilir. İlk defa 1818’de İngiliz bilim insanı Luke Howard tarafından kayda geçirilen bu olgu ısı adası olarak isimlendirilir.

Ekoloji / Çevre Bilim

Kutup ayılarının temel besin kaynağı halkalı foklardır. Kutup ayıları yıllık enerji ihtiyaçlarının büyük kısmını bahar aylarında deniz buzulları üzerinde bu fokları avlayarak karşılar. 

Ekoloji / Çevre Bilim

Ülkemizin Antarktika üzerinde bilimsel araştırmalar yapmak için başlattığı girişim hız kazanarak devam ediyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde ocak ayında objektiflerinizi buz kristallerinin farklı şekillerine odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #BuzKristalleri etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi. Seçilen fotoğraflar aynı zamanda Facebook’ta ve Twitter’da Bilim Genç okurları tarafından oylandı.

Ekoloji / Çevre Bilim

Ülkemizin Antarktika üzerinde bilimsel araştırmalar yapmak için başlattığı girişim hız kazanarak devam ediyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bulutlar, içlerindeki gaz halindeki su moleküllerinin hava soğudukça havada asılı halde bulunan küçük katı parçacıkların üzerinde yoğunlaşmasıyla oluşur. Hava atmosferde yükseldikçe basıncı azalır. Bunun sonucunda...