Yeşil yakıt: Şeker kamışı

Enerjimiz tükeniyor!

Dünyanın fosil yakıtların sorunlarıyla ve hızla tükenen enerji kaynaklarıyla mücadelesi hız kesmeden sürüyor ve bu süreç sürdürülebilir enerji arayışını da beraberinde getiriyor. Bu kaçınılamaz arayış, enerji alanında bir örnek değişim için gereken biyoenerji üretkenlik potansiyelinin de kilidini açmaya yardımcı olacak. Biyoenerji, daha sürdürülebilir ve çevreye daha az zarar verdiği için gelecekte enerji tanımımızın önemli bir parçası olabilir. Özellikle, sadece sofralarımızı tatlandırmakla kalmayıp alternatif bir enerji kaynağı da sunabilecek şeker kamışı biyoenerji ham maddelerinin en güzel örneklerinden.

Atık değil, enerji!

Şeker kamışı, büyük ölçüde yüksek şeker içeriğine sahip, subtropikal ve tropikal iklimlerde yetişen bir bitkidir.¹ Şeker kamışı, gıda endüstrisinde önemli bir ürün olup sadece gıda olarak kullanılmakla kalmayıp aynı zamanda enerji de üretir. Peki, bu tatlı güç nasıl enerjiye dönüşür? Hasat edilen şeker kamışlarının şekerleri çıkarıldıktan sonra kalan atık (bagas), önce fermantasyona bırakılır, damıtılır ve susuzlaştırılır, böylece biyoetanol elde edilir.² Son olarak, bir karışım hazırlanır ve gazın içinden yakıt olarak kullanılacak biyoetanol çıkarılır. Bu bahsettiğimiz klasikleşmiş yöntemin yanında 2023 yılında yapılan araştırmalar sonucunda yeni bir yöntem olarak bagaslara uygulanan buharlı patlama işlemi, 190-210°C aralığında 5-10 dakika süreyle gerçekleşir.³ İşlem sonucunda selüloz ve hemiselüloz açığa çıkar. Bu yapıların hidrolizi gerçekleştirilir. Enzimatik hidroliz sayesinde ortaya çıkan glukoz, bazı mayalar kullanılarak fermantasyona uğratılır. Buharlı patlama yöntemi sonrasında elde edilen şeker miktarının diğer yöntemlere kıyasla %60 oranında arttığı görülmüştür.⁴ Yöntem sonucunda ortaya çıkan etanolün de diğer yöntemlerde elde edilen etanolden oldukça fazla olduğu tespit edilmiştir. Buharın enerji dünyasına sağladığı fayda göz ardı edilemeyecek dereceden!

Topraktan gelen gücün avantajları

Toprak kaynaklı biyoenerji, çevre dostu bir çözüm olup birçok ekonomik fayda sağlar. Bunlar şöyle sıralanabilir:

• Tarım atıklarının değerlenmesi: Üretim sürecinde üretilen tarımsal atıklardan enerji geri kazanımı sağlanır.
• Daha düşük karbon ayak izi: Biyoetanol, fosil yakıtlara kıyasla karbon emisyonlarını %80’e kadar azaltmaya yardımcı olur.²
• Yurt içi üretim canlılığı: Şeker kamışı, petrol bağımlılığını azaltarak ülkelerin enerji güvenliğini artırır.
• Hızlı kurulum ve verimlilik: Şeker kamışı, alternatif ürünlere göre biyoenerji hammaddesi olarak daha çabuk yetişir ve daha üretkendir.

Brezilya lider, Türkiye hazırlanıyor

Brezilya, şeker kamışı bazlı biyoenerjinin dünya çapındaki en büyük üreticisidir. Ülkedeki birçok enerji tüketim sektörü biyoetanol içermektedir.² Şeker kamışından biyoetanol üretiminde Hindistan, Tayland, Pakistan gibi ülkeler Brezilya’yı takip etmektedir (Şekil 2). Fakat Brezilya bu alanda öyle bir fark yaratmış ki rekabet söz konusu değil. Brezilya bu sektörün öncüsü, lideri konumunda.

Türkiye’de biyoetanol üretiminde yer almaya başladı. Zengin toprak verimliliğiyle birçok ürünü hammadde olarak üretebilen Türkiye biyoetanol üretimini farklı hammaddelerden elde edebilmektedir. (Şekil 3). Aslında Türkiye şeker kamışı üretimi açısından muazzam bir potansiyele sahip fakat henüz ülkemizde yetişen şeker kamışları tam anlamıyla verimli değildir. Türkiye’de biyoenerjinin %85’i mısır, buğday ve şeker pancarından elde edilir. Ancak, artan enerji talebi ve sürdürülebilirlik hedefleri göz önüne alındığında, şeker kamışı yakın gelecekte ülkemizde de enerji sektörüne daha önemli katkılarda bulunabilir.

Geleceğin yeşil yakıtı!

Sadece bir tarımsal ürün olmanın ötesinde, şeker kamışı çevre dostu yaklaşımı ve ekonomik uygunluğu sayesinde enerji dünyasıyla giderek daha fazla iç içe geçmektedir. Artık bu tatlı gücü, fosil yakıtların zararlarını azaltmak, ekonomik faydalar sağlamak ve çevreyi korumak için kullanmanın zamanı geldi.

Kaynaklar

1. 1. Goldemberg, J., & Coelho, S. T. (2004). Renewable energy—Traditional biomass vs. modern biomass. Energy Policy, 32(6), 711-714.
   2. Moreira, J. R. (2006). Global biomass energy potential. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11(2), 313-333.
   3. Barciela, P., Perez-Vazquez, A., Carpena, M., & others. (2023). Insight into steam explosion pretreatment of sugarcane bagasse for bioethanol production. Engineering Proceedings, 37(1), 113.
   4. Amega, A., Yustiana, M., Nurcahyani, S. D., & Hanifah, F. (2023).Bioethanol production from sugarcane molasses with simultaneous saccharification and fermentation (SSF) method using Saccharomyces cerevisiae–Pichia stipitis consortium. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 207, 012061.