Logo
  hakkımızda hizmetler uygulama alanları kütüphane iletişim
   

 

C4 Enerji Bitkileri Nedir?

C4 bitkileri veya C4 karbon tutulumu mekanizması bitkilerin fotosentezleri sırasında karbondioksiti tutan ve şeker oluşturan biyokimyasal mekanizmalardan biridir. Orta seviyeli bileşikleri 4 karbon atomu içerir, bu yüzden C4 bitkileri olarak isimlendirilirler. C4 bitkilerine bazı dikotiller ve Graminae familyası üyeleri ve çoğu monokotil bitkilerden örnekler verilebilir.  ATP formundaki enerji girişine C4 bitkileri, C3 bitkilerinden daha çok ihtiyaç duyar.  C4 sistemi daha fazla ışık ve ısı kullanır. Ancak elverişli koşullarda fotosentez etkinliği C3 bitkilerine göre daha fazladır ve daha verimli su, azot kullanımı sağlarlar.

Enerji tarımında ülkemizde henüz çok tanınmayan dünya da ise yavaş yavaş yaygınlaşmaya başlayan C4 enerji bitkileri arasında en çok yetiştiriciliği yapılan Fil Çimeni (Miscanthus), Tatlı Sorgum (Sweet sorghum), Dallı Darı (Switchgrass) 'dır.

 

C4 Enerji Bitkilerinin Genel Özellikleri

  • Mevsimsel kuraklığa dayanıklıdırlar.
  • Düşük karbondioksit derişimine, daha düşük oranda suya gereksinim duyarlar.
  • Bilinen hastalık ve zararlıları bulunmamakla birlikte stres ortamlarına dayanımları oldukça iyidir. Tarım dışı arazilerde rahatlıkla yetiştirilebilirler.
  • C4 bitkileri yüksek biyokütle özellikleriyle, enerji üretimi için ana hammaddedir.
  • Başlangıçta 4 karbon atomu içeren organik molekülleri bağlarlar.
  • Işık şiddetini kullanma yetenekleri yüksektir.
  • Bazı bitkiler, havadaki karbondioksit derişimi belli bir oranın altına düştüğünde solunum yapamazlar. Fakat C4 bitkilerinin en önemli özelliklerinden biri atmosferdeki her karbondioksit molekülünü soğurabilmesidir. 

 

Miscanthus Giganteus Verim:30 ton km*/ha

Switch Grass Verim:20 ton km*/ha

     

Sweet Sorghum Verim:20 ton km*/ha (*kuru madde)

Enerji Bitkileri Genel Özellikleri

                       

C4 Enerji Bitkilerinden Biyoyakıt

Türkiye’nin taraf olduğu KYOTO Protokolü çerçevesinde özellikle karayolu taşımacılığında ortaya çıkan CO2 emisyonlarının azaltılması gerekmektedir. C4 enerji bitkileri yetiştiricilikleri sırasında yüksek miktarda CO2 soğurdukları bilimsel verilerle kanıtlanmıştır. Bu sayede küresel ısınma ve etkilerinin önüne geçmek mümkündür.

Petrol fiyatlarında son yıllarda yaşanan aşırı dalgalanmaların önüne geçmenin tek yolu düşük maliyetli ve yenilenebilir, sürdürülebilir enerji üretimidir. Bunun için enerji dönüşümünde kullanılacak hammaddenin bulunması kolay ve üretimi ucuz olmalıdır. C4 bitkilerinin ekstrem koşullara adaptasyonlarının olması sebebiyle üretim maliyetleri düşüktür. Buna rağmen biyokütle ve biyoyakıt verimleri yüksektir.

 

C4 enerji bitkileri yetiştiriciliği, verimli tarım alanlarına bağımlı olmayan, büyüme süresi çok kısa, bakım ihtiyacı çok az, hastalıklara kuraklığa dayanaklığı daha fazla olan dolayısıyla düşük maliyetle yüksek verim alınabilen bitkilerdir. Bu sebeple, toprak kalitesi düşük 2. ve 3. sınıf tarım arazilerinde yetiştiricilik yapılabilir. Bu sayede kullanılmayan araziler tarıma kazandırılabilir. Gıda amaçlı üretim yapılan tarım arazileriyle herhangi bir rekabet ortamı oluşmayacağı için canlı hayatı olumsuz etkilenmemektedir. Hammadde olarak üretilecek C4 bitkilerinin yetiştiriciliği sırasında tarım işçilerine istihdam sağlayarak tarımsal kalkınmaya destek olmak mümkündür. C4 enerji bitkilerinin, diğer bitkilere oranla yetiştiriciliğinde toprak ve su kirliliği daha azdır. Daha az atık oluşturmaktadır.

İklim denetimine yardımcı olmaktadırlar. Asit yağmurlarını azaltır. Erozyon denetimi sağlamaktadırlar. Fosil kaynaklı yakıt yerine biyoyakıt kullanılması ile sera etkisi yapan gaz emisyonları (fosil yakıtlardan %40-80 daha az emisyon yapar) ve diğer hava kirletici emisyonları azaltılmaktadır. Biyoyakıt üretiminde hammadde olarak kullanılan enerji bitkileri insan beslenmesinde kullanılan bitkiler değillerdir. Nişasta ve şeker bazlı biyoyakıtlardan farklı olarak, hammadde gıda dışı bitkisel ürünlerden elde edildiği için herhangi bir gıda stresi yaşanmamaktadır.  Oysa diğer hammaddelerde sadece biyoyakıt üretimine dayalı bir yetiştiricilik yapılacak olsa gıda ihtiyacı karşılanamayacak, gıda fiyatlarında artışlar yaşanacak ve kıtlık oluşacaktır.

Biyoyakıtlar
Otomotiv endüstrisi için biyoyakıtlar oldukça önemlidir. Biyoyakıtlar iki sınıfa ayrılmaktadır:

• Birinci Nesil Biyoyakıtlar
• İkinci Nesil Biyoyakıtlar

İçten yanmalı motorlarda mevcut tasarımlarında değişiklik yapılmadan AB uygulamalarında 2005-2010 döneminde uygulamada olan Birinci Nesil Biyoyakıtlar biyodizel, biyoetanol olarak belirlenmiştir. Biyoyakıt endüstriyel üretiminin gelişiminin ardından, 2010 sonrasında, esnek yakıtlı taşıtlarda kullanılabilecek, İkinci Nesil Biyoyakıtlar uygulamada olacaktır.

İkinci nesil biyoyakıtlar; bitkisel yağlar ile biyokütleden termokimyasal ve biyokimyasal dönüşüm teknolojileri ile elde edilen; biyometanol, biyoetanol, biyobutanol, biyodimetileter, biyometan, biyohidrojen ve biyokütleden sıvı yakıt teknolojisi ürünleri (BTL Ürünleri; Fischer-Tropsch Motorini ve Fischer-Tropsch Benzini) olup, bu ürünler giderek artan oranlarda, zorunlu kullanımları ile akaryakıt sektöründe yer alacaklardır. 

C4 Enerji Bitkileri

AB Yeşil Kitap Yönergesi kapsamında 2020 yılında kara taşımacılığında %20 oranında alternatif motor yakıtlarının kullanımı hedefi strateji olarak verilmektedir. 2003/30/EC nolu ve 8 Mayıs 2003 tarihli “Taşıtlarda Kullanılacak Biyoyakıtlar ve Diğer Yenilenebilir Yakıtlar” adlı AB yönergesinde ise alternatif motor yakıtlarının 31 Aralık 2005’ten itibaren en az %2, 31 Aralık 2010 tarihinden sonra ise en az %5.75 oranında kullanılması gerekliliği belirtilmektedir.

Bu bağlamda Türkiye’de de Enerji Piyasası Düzenleme Kurumunun (EPDK) 27 Eylül 2011 tarihinde 28067 sayılı (Akaryakıt seri no: 23) Resmi Gazete’de yayınlanan “Benzin Türlerine İlişkin Teknik Düzenleme Tebliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Tebliğ” ile 2013 yılından itibaren akaryakıta her yıl artan oranlarda yerli tarım ürünlerinden üretilen biyoetanolun ve biyodizelin benzine karışım oranları belirlenmiştir.
Akaryakıt olarak piyasaya arz edilen benzin türlerine,
1 Ocak 2013 tarihi itibariyle en az %2,
1 Ocak 2014 tarihi itibariyle en az %3 yerli tarım ürünlerinden elde edilecek biyoetanol katkısı yapılması zorunlu kılınmıştır
.
 
Akaryakııt olarak piyasaya arz edilen motorin türlerine ise
1 Ocak 2014 tarihi itibarıyla en az %1,
1 Ocak 2015 tarihi itibarıyla en az %2,
1 Ocak 2016 tarihi itibarıyla en az %3 yerli tarım ürünlerinden elde edilecek biyodizel katkısı yapılması zorunluluğu getirilmiştir.
İthalatın ve enerjide dışa bağımlılığın (ihtiyacın % 92'i ithalat yolu ile karşılanmaktadır) asgari düzeye çekilerek, çevre temizliği sağlanmalıdır. Yenilenebilir, sürdürülebilir, güvenilir bir enerji kaynağı üretimiyle ithalatın minimize edilmesi için biyoyakıt üretimi ve kullanımına ağırlık verilmesi gerekmektedir.
Marmore Mühendislik Araştırma A.Ş. ürettiği yerli teknolojilerle biyoyakıt üretiminde termokimyasal yöntemler kullanarak, biyokimyasal yöntemlerde yaşanan zorlukları ve maliyetleri ortadan kaldıracak araştırma projeleri geliştirmektedir.
 
 
 
Marmore Piroliz Sistemi
Marmore Pirogazlaştırma
Marmore Code Sistemi