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

Uluslararası bir araştırma grubunun Nature Reviews’ta yayımladıkları bir makaleye göre, küresel ısınmanın ana nedeni olan atmosferdeki karbondioksit artışı, aynı zamanda yeryüzündeki bitki örtüsünün çoğalmasına sebep oluyor. 

Ekoloji / Çevre Bilim

İlki 2017 yılında gerçekleştirilen Antarktika bilim seferi yolculuğumuzun dördüncüsüne (TAE-IV) katılacak 24 kişilik ekip 9 Şubat’ta yolculuklarına başlıyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Günümüzde küresel ısınmanın da etkisiyle orman yangınları günlerce hatta aylarca sürebiliyor. Yangınları kontrol altına almak ise gitgide zorlaşıyor. Orman yangınları sonucunda yangının büyüklüğüne bağlı olarak birçok hayvan yaşamını kaybediyor ve çok sayıda bitki yok oluyor.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bitkiler atmosferdeki karbondioksiti kullanarak fotosentez yapar. Fotosentez sonucu hem besin üretilir hem de oksijen açığa çıkar. Canlıların solunum yapması için gerekli oksijenin büyük kısmı bitkilerden sağlanır. Bu bakımdan ormanlar en önemli oksijen kaynağıdır.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde aralık ayında objektiflerinizi çevrenizdeki hayvan desenlerine odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #HayvanDesenleri etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi.

Ekoloji / Çevre Bilim

Orta Çağ’da Müslümanlar yeni yerler fethetmek ve ticaret ağlarını genişletmek amacıyla ilk olarak Akdeniz’de, daha sonra ise özellikle Hint Okyanusu’nda kapsamlı deniz yolculukları yaptı. Bu dönemde denizcilik alanının en önemli isimlerinden biri ise Pîrî Reis’ti.

Ekoloji / Çevre Bilim

Ülkemizin üç tarafı denizlerle çevrilidir. Kendi karasularımızda çok sayıda farklı canlı türü yaşar. Bunun yanı sıra Akdeniz ve Kızıldeniz’den birçok tür denizlerimize ulaşır. Kızıldeniz’den sularımıza ulaşan türlerden biri de balon balıkları.

Ekoloji / Çevre Bilim

3. Ulusal Antarktika Bilim Seferi’ne katılan 17 kişilik Türk araştırma ekibinde yer alan Dr. Öğr. Üyesi Korhan Özkan ile Antarktika seferi üzerine bir söyleşi gerçekleştirdik.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bilim Genç olarak aralık ayında objektiflerinizi çevrenizdeki hayvanlara odaklamanızı istiyoruz. Fotoğrafınızı Bilim Genç’te paylaşırken açıklama bölümüne #HayvanDesenleri etiketini eklemeyi unutmayın.

Ekoloji / Çevre Bilim

Bitkiler güneş enerjisini fotosentez süreciyle kimyasal enerjiye dönüştürür. Cambridge Üniversitesinden bir grup araştırmacı güneş enerjisini kullanarak karbondioksit ve sudan sentez gazı üreten yapay bir yaprak mekanizması geliştirdi.