Mercimek Sapı Pirolizinin Kinetik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi
Özet Görüntüleme: 39
/ 
PDF İndirme: 11
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.15099542Anahtar Kelimeler:
Mercimek sapı, piroliz, biyokütle, kinetik analizÖzet
Yenilenemeyen enerji kaynaklarının tükenmesi ve çevresel sorunların artması, biyokütle bazlı yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi artırmaktadır. Biyokütle, hayvansal, bitkisel ve mikrobiyal atıklardan elde edilen, çevre dostu ve sürdürülebilir bir enerji kaynağıdır. Bu çalışma, mercimek sapı biyokütlesinin piroliz süreçlerini inceleyerek kinetik ve termodinamik özelliklerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Mercimek sapının termal bozunma davranışı, farklı ısıtma hızlarında (3 °C dk-1, 5 °C dk-1, 7 °C dk-1 ve 10 °C dk-1) gerçekleştirilmiş termogravimetrik analiz (TGA) deneyleri ile değerlendirilmiştir. TG ve DTG grafikleri kullanılarak mercimek sapının piroliz aşamaları belirlenmiş ve bozunma mekanizmaları analiz edilmiştir. Kinetik hesaplamalar, hem model içermeyen Flynn-Wall-Ozawa (FWO) ve Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) yöntemleri hem de model bazlı Coats-Redfern yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, mercimek sapı için aktivasyon enerjileri belirlenmiş ve reaksiyon mekanizmaları ortaya konmuştur. Bu çalışma, mercimek sapı gibi tarımsal atıkların biyoyakıt üretimi için değerlendirilmesine katkıda bulunarak, yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesine yönelik önemli bilimsel veriler sunmaktadır.
Referanslar
Aboelela, D., Saleh, H., Attia, A.M., Elhenawy, Y., Majozi, T., Bassyouni, M., 2023. Recent advances in biomass pyrolysis processes for bioenergy production: optimization of operating conditions. Sustainability, 15(14): 11238.
Alvarado Flores, J., Alcaraz Vera, J., Ávalos Rodríguez, M., López Sosa, L., Rutiaga Quiñones, J., Pintor Ibarra, L., Márquez Montesino, F., Aguado Zarraga, R., 2022. Analysis of pyrolysis kinetic parameters based on various mathematical models for more than twenty different biomasses: a review. Energies, 15(18): 6524.
Bach, Q.V., Chen, W.H., 2017) Pyrolysis characteristics and kinetics of microalgae via thermogravimetric analysis (TGA): A state-of-the-art review. Bioresource Technology, 246: 88–100.
Díaz, L., Fuentes, R., R-Díaz, J., Rodríguez, K. E., González, L.A., 2024. Enhancing sustainable energy production in the canary ıslands: valorization of local biomass resources through thermochemical processes. Biomass and Bioenergy, 188:107327.
Fong, M.J.B., Loy, A.C.M., Chin, B.L.F., Lam, M.K., Yusup, S., Jawad, Z.A., 2019. Catalytic pyrolysis of Chlorella vulgaris: Kinetic and thermodynamic analysis. Bioresource Technology, 289: 121689.
Gai, C., Dong, Y., Zhang, T., 2013. The kinetic analysis of the pyrolysis of agricultural residue under non-isothermal conditions. Bioresource Technology, 127: 298–305.
Gao, W., Chen, K., Zeng, J., Xu, J., Wang, B., 2017. Thermal pyrolysis characteristics of macroalgae Cladophora glomerata. Bioresource Technology, 243: 212–217.
Giertl, T., Vitázek, I., Gaduš, J., Kollárik, R., Przydatek, G., 2024. Thermochemical Conversion of Biomass into 2nd Generation Biofuel. Processes, 12(12): 2658.
Gong, J., Yang, L., 2024. A review on flaming ıgnition of solid combustibles: pyrolysis kinetics, experimental methods and modelling. Fire Technology, 60(2): 893–990.
Luo, L., Guo, X., Zhang, Z., Chai, M., Rahman, M. M., Zhang, X., Cai, J., 2020. Insight into Pyrolysis Kinetics of Lignocellulosic Biomass: Isoconversional Kinetic Analysis by the Modified Friedman Method. Energy & Fuels, 34(4): 4874–4881.
Mehmood, M.A., Ahmad, M.S., Liu, Q., Liu, C.G., Tahir, M.H., Aloqbi, A.A., Tarbiah, N.I., Alsufiani, H.M., Gull, M., 2019. Helianthus tuberosus as a promising feedstock for bioenergy and chemicals appraised through pyrolysis, kinetics, and TG-FTIR-MS based study. Energy Conversion and Management, 194: 37–45.
Mujtaba, M., Fernandes Fraceto, L., Fazeli, M., Mukherjee, S., Savassa, S.M., Araujo de Medeiros, G., do Espírito Santo Pereira, A., Mancini, S.D., Lipponen, J., Vilaplana, F., 2023. Lignocellulosic biomass from agricultural waste to the circular economy: a review with focus on biofuels, biocomposites and bioplastics. Journal of Cleaner Production, 402: 136815.
Parenti, A., Zegada‐Lizarazu, W., Dussan, K., López‐Contreras, A.M., de Vrije, T., Staritsky, I., Elbersen, B., Annevelink, B., Di Fulvio, F., Oehmichen, K., Dögnitz, N., Monti, A., 2024. Advanced Biofuel Value Chains Sourced by New Cropping Systems With Low iLUC Risk. GCB Bioenergy, 16(12).
Şahin, Ö., Saka, C., Ceyhan, A.A., Baytar, O., 2016. The pyrolysis process of biomass by two-stage chemical activation with different methodology and iodine adsorption. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 38(12): 1756–1762.
Shahzad, H.M.A., Asim, Z., Khan, S.J., Almomani, F., Mahmoud, K.A., Mustafa, M.R.U., Rasool, K., 2024. Thermochemical and biochemical conversion of agricultural waste for bioenergy production: an updated review. Discover Environment, 2(1): 134.
Tarragona, J., Pisello, A.L., Fernández, C., de Gracia, A., Cabeza, L.F., 2021. Systematic review on model predictive control strategies applied to active thermal energy storage systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 149: 111385.
Taşar, Ş., 2021. Biyokütle kaynaklarının proximate bileşimleri ile üst ısı değerleri arasında yeni bir denklem geliştirilmesi ve denklemin başarısının araştırılması. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 22(1): 42–51.
Teğin, Ş.Ö., Şahin, Ö., Baytar, O., İzgi, M.S., 2020. Preparation and characterization of activated carbon from almond shell by microwave-assisted using ZnCl2 activator. International Journal of Chemistry and Technology, 4(2): 130–137.
Tian, H., Wang, X., Lim, E.Y., Lee, J.T.E., Ee, A.W.L., Zhang, J., Tong, Y.W., 2021. Life cycle assessment of food waste to energy and resources: Centralized and decentralized anaerobic digestion with different downstream biogas utilization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 150: 111489.
Yang, C., Li, R., Zhang, B., Qiu, Q., Wang, B., Yang, H., Ding, Y., Wang, C., 2019. Pyrolysis of microalgae: A critical review. Fuel Processing Technology, 186: 53–72.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2025 Yayımlanan makalenin telif hakları yazarına aittir.
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
Dergimizde yayımlanan makaleler, 