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

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.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde mayıs ayında objektiflerinizi yaşadığınız bölgeye özgü bitki türlerine odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #EndemikBitkiler etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi.

Ekoloji / Çevre Bilim

Geri dönüştürülebilir malzemelerin, örneğin alüminyumun, camın ya da plastiğin geri dönüşümünün hem çevre kirliliği hem de ham madde kaynaklarının azalması sorununa çözüm olabileceği düşünülüyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Yemyeşil ağaçlar, berrak bir dere, dere kenarında su içen ve dinlenen ceylanlar, her yeri kaplayan rengârenk çiçekler… Bu tasvir, hemen hemen hepimizin her gün gördüğü manzaraya değil bilgisayar ekranlarımızı süsleyen ekran koruyuculardan birine ait. Çünkü artık doğa şehrin çok ötesinde kaldı.

Ekoloji / Çevre Bilim

Plastik denildiğinde aklınıza ne geliyor? Alışveriş poşetleri, su şişeleri, oyuncaklar... Ancak hayatımızın neredeyse her alanında kullandığımız bu malzemeler çoğunlukla doğada kendiliğinden yok olmuyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Yazımızın ilk bölümünde hayvanlardaki kolektif davranışlarla ilgili genel bilgiler vermiştik. Bu bölümde ise konu hakkındaki güncel araştırmalardan bahsedeceğiz.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde haziran ayında objektiflerinizi çevrenizdeki doğal oluşumlara odaklamanızı istiyoruz. Fotoğraflarınızı Bilim Genç’te paylaşırken açıklama bölümüne #DoğalOluşumlar etiketini eklemeyi unutmayın.

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.