P10: Biyokütleden Biyoenerji Üretimi için Tam Otomasyonlu Biyoelektrokimyasal Sistem Geliştirilmesi

Proje Yürütücüsü

Doç. Dr. Yasemin Dilşad Yılmazel Tokel

Kurum/Kuruluş(lar): ODTÜ
Stratejik Hedef Adı: Biyoelektrokimyasal proses entegrasyonu ile biyokütleden yüksek verim, stabilite ve hız ile biyogaz üreten biyoreaktör prototipinin tam otomasyonlu ve gerçek zamanlı izleme imkânı sunan dijital platform ile THS 6 seviyesinde geliştirilmesi ile 2025 sonunda sahada pilot ölçekli uygulama sürecine hazır hale getirilmesi.
Projenin Faaliyet Alanı: Yenilenebilir enerji (biyoenerji), biyoreaktör tasarımı/imalatı, nesnelerin interneti uygulaması, akıllı otomasyon, nütrient geri kazanımı

Proje Özeti

Biyoenerji üretiminde ileri teknolojinin stratejik ve ekonomik önemi artmaktadır. Büyüyen biyoenerji üretim pazarında en ileri biyoteknolojinin, güncel ve modern haberleşme/proses kontrol teknikleri ile entegre ederek hızlı ve etkin bir şekilde devreye alınması çok önemlidir. Projemizin hedefi ulusal kalkınma hedefleriyle ve AB yeşil mutabakat programı ile uyumlu, tarımsal atıklar içeren biyokütleden yenilenebilir enerji üretimi sağlayacak sürdürülebilir bir biyoteknolojik proses geliştirmektir.

Projemizde (i) yüksek verimli, (ii) düşük maliyetli, (iii) atık malzemelerin kullanıldığı, (iv) biyokütleye ön işlem uygulanmasına gerek duyulmayan ve (v) tam otomasyonlu bir biyoelektrokimyasal proses ile metan içeriği zengin biyogaz eldesi ve biyoelektrokimyasal proses çıktılarından katma değerli ürün eldesi sağlayan bir nütrient geri kazanım prototipi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen prototipler ile hem fosil temelli ham maddeye gereksinim minimize edilecek, hem atık ve artık olarak bertaraf edilmesi gereken malzemelerin bertarafı sağlanacak, hem de temiz üretim ile yenilenebilir enerji elde edilecektir. Projede, köklü bir proses olan anaerobik çürütme (AÇ) prosesi ile yeni geliştirilmekte olan bir biyoelektrokimyasal proses olan elektrometanojenesisin entegrasyonu ile yenilenebilir biyokütleden yüksek verim, stabilite ve hız ile metan gazı üretimi sağlayan bir sistem geliştirilecektir.

Projemizde oluşturulan prototip reaktörlerden elde edilen gerçekçi veriler ışığında, bu öncü ve bütüncül biyoenerji üretim prosesi için karbon dengesi, yaşam döngü analizi ve tekno-ekonomik analiz yapılması hedeflenmiştir.