Metal yüklenmiş katalizörlerin biyokütlenin pirolizinde kullanılması

Abstract

Biyokütle, petrol türevi polimerlerin ve yakıtların yerini alma potansiyeline sahip en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Çevre sorunları nedeniyle, dünya çapında daha temiz yakıt ve kimyasalların kullanımı her geçen gün artmaktadır. Katalitik piroliz, biyoyakıt üretiminde en önemli yöntemlerden biridir. Katalitik piroliz ile elde edilen sıvı ürün, sürdürülebilir bir enerji sistemi için hem potansiyel bir biyoyakıt hem de kimyasal ham madde kaynağıdır. Bu çalışmada, biyoyağ üretmek için biyokütle kaynağı olarak şeker pancarı küspesi kullanılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde pirolizde kullanılacak %5 Metal/Al2O3 (Me: Ca, Co, Fe, Mn, Ni, Zn) katalizleri birlikte çöktürme yöntemi ile sentezlenmiş ve katalizörler SEM-EDX, BET, XRD ve FTIR yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. İkinci bölümde, şeker pancarı küspesinin 550°C'de katalitik piroliz deneyleri, 10°C/dk ısıtma hızı ile Py-GC/MS sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Katalitik piroliz sonuçlarına göre şeker pancarı küspesi pirolizinden fenolik bileşikler gibi değerli kimyasal ham maddelerin elde edilebileceği görülmüştür. Sonuçta; ticari katalizörlere göre ekonomik avantajları olan katalizörlerin sentezlenmesi ve biyokütle ham maddesinden petrole eş değer sıvı ürünlerin üretiminde kullanılması önerilmektedir.Biomass is one of the most important renewable energy sources with the potential to replace petroleum-derived polymers and fuels. Due to environmental problems, the use of cleaner fuels and chemicals is increasing worldwide. Catalytic pyrolysis is one of the most important methods in biofuel production. The liquid product obtained by catalytic pyrolysis is both a potential source of biofuel and chemical raw materials for a sustainable energy system. In this study, sugar beet pulp was used as a biomass source to produce bio-oil. In the first part of the study, %5 Metal/Al2O3 (Me: Ca, Co, Fe, Mn, Ni, Zn) catalysts to be utilized in pyrolysis were synthesized by the co-precipitation method, and the catalysts were characterized by using SEM-EDX, BET, XRD, and FTIR methods. In the second part, catalytic pyrolysis experiments of sugar beet pulp at 550°C were carried out by Py-GC/MS system with a heating rate of 10°C/min. According to catalytic pyrolysis results, it has been observed that valuable chemical raw materials such as phenolic compounds can be obtained from sugar beet pulp pyrolysis. Eventually; it is recommended to synthesize catalysts that have economic advantages over commercial catalysts and to use them in the production of liquid products equivalent to petroleum from biomass.