Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ENİS ÖDEK
Danışman: Ramiz Gültekin Akay
Özet:
Yakıtta depolanan kimyasal enerji, sanayi devriminin ilk dönemlerinden beri birincil enerji kaynağı olarak bilinmekte ve günümüzde geleneksel enerji kaynakları enerji talebini karşılamaktadır. Hızlı bir gelişim süreci sergileyen, rüzgâr ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına alternatif olarak biyoenerji, geleceğin en önemli enerji kaynaklarından biri haline gelecektir. Üçüncü nesil bir biyoyakıt olan mikroalglerin fosil yakıtların yerine kullanılması dünya çapında desteklenen bir çözümdür. Karbondioksit salınımı olmayan, son zamanlarda üzerinde en çok durulan alternatif enerji kaynağı olarak bilinmektedir. Bu yenilikçi ve yenilenebilir enerji kaynaklarından biri de mikrobiyal yakıt hücresidir ve mikroalg tabanlı MFC’ler son zamanlarda önemli ölçüde artmaktadır.
Bu çalışmada, kuru biyokütle (Chlorella protothecoides) ile büyümeleri sırasında terminal elektron alıcısı (TEA) görevi gören Chlorella protothecoides ve Chlorella vulgaris için yüksek enerji dönüşüm verimliliğine sahip yeni ve yenilikçi bir Mikroalg- mikrobiyal yakıt hücresi (m-MFC) formüle edilmiştir. Bu yakıt hücresinden 409,83 mV’a kadar hücre potansiyeli elde edilmiştir. Chlorella protothecoides partikülleri toz haline getirildi, ardından aktif çamurdaki mikroorganizmalar için bir substrat olarak m-MFC eklendi. Anot odasında anaerobik ortam korundu ve mikroorganizmalar, eklenen substratı oksitleyerek elektronlar üretti. Bu elektronlar, elektriksel olarak iletken bir harici devre aracılığıyla anot elektrotundan katot elektrotuna taşındı. Anot yüzeyindeki bakteri biyofilminin mikro yapısı, polarize optik mikroskop (POM) kullanılarak doğrulandı. Katot odasında, TEA görevi gören Chlorella protothecoides ve Chlorella vulgaris, %10 oranında BG-11 besin ortamına aşılandı. Böylece, fotosentetik hücreler hızla fotosentez ve hücre yoğunluğunu (0,544 ve 0,516 g/L) artırmaya başladı. Tüm m-MFC’ler, 409,83 ve 286,85 mV açık hücre potansiyeline karşılık gelen 1140,59 ve 805,34 mW/m2 güç yoğunlukları gösterdi.
Anahtar Kelimeler: Biyoenerji, Karbondioksit Emisyonu, Mikroalg, Mikrobiyal Yakıt Hücresi, Terminal Elektron Alıcısı (TEA)