GLİSERİN ETERLERİNİN İKİNCİ NESİL BİYOYAKIT OLARAK DİZEL MOTORDA KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI

Authors : Abdülvahap ÇAKMAK, Hakan ÖZCAN

Pages : 191-204

Doi:10.47480/isibted.1025917

View : 37 | Download : 17

Publication Date : 2021-10-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Son yıllarda, büyük oranda petrol esaslı yakıtlar ile çalışan içten yanmalı motorlarda ikinci nesil biyoyakıtların kullanımına duyulan ilgi artmıştır. Bu çalışmada, biyodizel yan ürünü olan gliserinin katalitik dönüşümü ile üretilen gliserin eterlerinin dizel motorda ikinci nesil biyoyakıt olarak kullanımı deneysel olarak incelenmiştir. Gliserinin tert-bütanol ile eterifikasyonu sonucunda sentezlenen gliserin eterleri karışımı, %2 ve %5 hacimsel oranda dizel-biyodizel yakıt karışımı ile harmanlanmıştır. Dizel yakıtı ve %20 oranında biyodizel içeren dizel-biyodizel yakıt karışımı referans yakıt olarak kullanılmıştır. Test yakıtlarının önemli fiziksel yakıt özellikleri belirlenmiştir. Yakıta gliserin eterleri ilavesinin yakıtın viskozite, yoğunluk, ısıl değer, setan indisi ve destilasyon sıcaklıklarını düşürdüğü belirlenmiştir. Gliserin eterlerinin ilavesi ile dizel-biyodizel yakıt karışımının kinematik viskozitesinin %10-14 oranında azaldığı ve yakıtın destilasyon karakteristiğinin iyileştiği görülmüştür. Gerçekleştirilen motor deneyleri ile test yakıtlarının motorun performans, yanma karakteristikleri ve egzoz emisyonuna etkileri araştırılmıştır. Gliserin eterlerinin motorun özgül yakıt tüketimini ve HC emisyonlarını artırdığı; motorun termal verimini, CO, CO2, NOX ve is (duman koyuluğu) emisyonlarını azalttığı belirlenmiştir. Gliserin eterlerin en dikkat çekici etkisi NOX ve HC emisyonlarında görülmüştür. Gliserin eterleri NOX emisyonlarında yaklaşık %35-77 oranında önemli düşüşler sağlamış fakat aynı çalışma koşulları altında HC emisyonlarında yaklaşık %37-142 oranında bir artışa neden olmuştur. Yanma karakteristikleri açısından %2 oranında gliserin eterleri içeren yakıt karışımı, diğer test yakıtlarına göre daha iyi performans sergilemiştir. Tüm bulgular değerlendirildiğinde gliserin eterlerinin hacimsel %2 oranında dizel-biyodizel yakıt karışımı ile harmanlanması durumunda ikinci nesil biyoyakıt olarak dizel motorlarda kullanımının uygun olduğu belirlenmiştir.
Keywords : İkinci nesil biyoyakıt, Gliserin eterleri, Biyodizel, Dizel motor, Emisyon, Yanma