Solar piroliz yöntemiyle üretilen biyoçar kullanılarak yeraltı suyu arıtımından kaynaklanan sera gazı emisyonlarının ve enerji maliyetlerinin su-enerji bağı özelinde minimizasyonu | |||||
Minimization of greenhouse gas emissions and energy costs originated from groundwater treatment using biochar derived by solar pyrolysis in terms of water-energy nexus | |||||
Fen Bilimleri | 22159 | ||||
Doktora Tez Projesi | Prof.Dr. Mehmet İrfan YEŞİLNACAR | ||||
Mühendislik Fakültesi | 2022 | ||||
2024 | 01-08-2022 | ||||
31-07-2024 | (Araştırmacı) Arş.Gör. Pelin YAPICIOĞLU (Danışman) Prof.Dr. Nurdan BÜYÜKKAMACI | ||||
Yeşil Mutabakat, Avrupa Birliği (AB)'nin 2050'ye kadar net sera gazı emisyonlarının sıfırlanması ve ekonomik büyümenin kaynak kullanımına bağlılığının sona ermesi gibi temel hedefleri içeren yeni büyüme stratejisidir. Avrupa Yeşil Mutabakatı ile AB sanayisinin 2050 yılına kadar sera gazı emisyonlarının sıfırlanmasını öngören bir strateji önerilmiştir. Yeşil Mutabakata Uyum çerçevesinde araştırma başlıkları arasında "İklim Değişikliği, Çevre ve Biyoçeşitlilik: İklim Değişikliği, Karbon salımı ve Sera Gazı Emisyonlarının Düzenlenmesi Amacına Katkı Sunacak Çalışmalar" yer almaktadır. Yeraltı suyu formasyonu ve içeriği bakımından özellikle fizikokimyasal ve biyokimyasal süreçlerden dolayı su kaynakları içerisinde sera gazı yayma potansiyeline sahip kaynaklardan biri olarak görülmektedir. Bu çalışmada Yeşil Mutabakata uyum kapsamında yeraltı suyu arıtımından kaynaklanan sera gazı emisyonunu azaltmaya yönelik yöntem geliştirilerek sera gazı emisyonlarının su-enerji bağı özelinde minimizasyonu amaçlanmaktadır. Solar piroliz yöntemiyle keçi boynuzu (Ceratonia siliqua) çekirdeği, nar (Punica Granatum) kabuğu ve Türk Kahvesi (Coffea Turkish) telvesinden biyoçar üretilerek yeraltı suyu arıtımından kaynaklanan nitröz oksit (N2O) ve karbon dioksit (CO2) emisyonlarının minimizasyonu amaçlanmaktadır. Çalışmanın ilk ayağında yenilenebilir bir enerji türü olan solar piroliz yöntemiyle üç ayrı biyokütle türünden biyoçar üretilecektir. Sonrasında biyolojik denitrifikasyon prosesi ile biyoçar prosesleriyle yeraltı suyu arıtımdan kaynaklanan sera gazı emisyon ölçümleri yapılacaktır ve biyoçarın CO2 ve N2O'yu adsorbe etme kapasitesi ve sera gazı emisyonundaki minimizasyon hesaplanacaktır. Su kalite parametrelerinin sera gazı emisyonu üzerindeki olası etkileri analitik hiyerarşi prosesi (AHP) yöntemiyle saptanacaktır. Yeraltı suyu arıtımından kaynaklanan indirekt sera gazı emisyonları su-enerji bağından kaynaklanmaktadır. Çalışmanın son aşamasnda, yeraltı suyu arıtımından kaynaklanan enerji maliyetleri sera gazı emisyonları ve en etkili su kalite parametreleri ile ilişkilendirilerek su-enerji bağı kapsamında yeni bir model geliştirilecektir. Model doğrulaması İstatistiksel Anova test yöntemi uygulanarak sağlanacak, enerji maliyetlerinin yenilenebilir enerji kullanımı (biyoçar biyokütle enerjisi) ile minimizasyonu hedeflenmektedir. | |||||
The Green Deal is the new growth strategy of the European Union (EU) that includes the main goals of zeroing net greenhouse gas emissions by 2050 and ending the dependence of economic growth on resource use. With the European Green Deal, a strategy has been proposed that foresees zero greenhouse gas emissions of the EU industry by 2050. Among the research topics within the framework of Adaptation to the Green Deal are "Climate Change, Environment and Biodiversity: Studies to Contribute to the Aim of Regulation of Climate Change, Carbon Emissions and Greenhouse Gas Emissions". In terms of groundwater formation and content, it is seen as one of the sources with the potential to emit greenhouse gases in water resources, especially due to physicochemical and biochemical processes. In this study, it is aimed to minimize greenhouse gas emissions in the water-energy nexus by developing a method to reduce greenhouse gas emissions arising from groundwater treatment within the scope of compliance with the Green Deal. It is aimed to minimize nitrous oxide (N2O) and carbon dioxide (CO2) emissions from groundwater treatment by producing biochar from carob (Ceratonia siliqua) seeds, pomegranate (Punica Granatum) peel and Turkish Coffee (Coffea Turkish) residue by solar pyrolysis method. In the first stage of the study, biochar will be produced from three different types of biomass by solar pyrolysis method, which is a renewable energy type. Afterwards, greenhouse gas emission resulting from groundwater treatment with biological denitrification process and biochar processes have been monitored and the CO2 and N2O adsorption capacity of biochar and the minimization of greenhouse gas emissions will be calculated. The possible effects of water quality parameters on greenhouse gas emissions will be determined using the analytical hierarchy process (AHP) method. Indirect greenhouse gas emissions from groundwater treatment have been originated from the water-energy nexus. In the last stage of the study, a new model will be developed within the scope of water-energy nexus by associating the energy costs from groundwater treatment with greenhouse gas emissions and the most effective water quality parameters. | |||||
Sonuç Raporu özeti girilmemiştir. |