Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
İçgen B. (Yürütücü), Onursal A.
Biyogaz üretimi, birbirini takip eden çok sayıda biyokimyasal reaksiyon basamağında görev alan kompleks mikroorganizma konsorsiyumlarının etkileşimine dayanan, dinamik ve karmaşık bir biyolojik prosestir. Bu süreçte çürütücü stabilitesini ve dolayısıyla metan üretimini olumsuz yönde etkileyebilecek temel faktörler arasında uçucu yağ asitlerinin (UYA) birikimi ile amonyak, sülfit ve ağır metaller gibi inhibitör bileşiklerin oluşumu yer almaktadır. Stabilite bozuklukları, biyogaz tesislerinin ekonomik sürdürülebilirliğini tehdit etmekte; inhibe olmuş mikroorganizma popülasyonlarına bağlı proses bozuklukları ise çoğu zaman ciddi verim kayıpları ve maliyet artışları ile sonuçlanmaktadır. Her ne kadar anaerobik çürütme (AÇ) proseslerinin temel biyokimyasal mekanizmaları büyük ölçüde açıklanmış olsa da metanojenez aşamasından sorumlu arkeal mikroorganizmalar başta olmak üzere mikrobiyal topluluğun dinamik yapısı ve aktivitesi hakkında halen sınırlı bilgi bulunmaktadır. Bu durum, reaktörlerde beklenmeyen performans dalgalanmalarına ve süreç verimliliğinde açıklanamayan düşüşlere sebep olabilmektedir. Geleneksel AÇ izleme yöntemleri; laboratuvar bazlı kimyasal ve fiziksel testlere dayandığından hem gecikmeli sonuçlar vermekte hem de gerçek zamanlı proses kontrolü için yeterince duyarlı ve hızlı yanıt imkanı sunmamaktadır. Bu nedenle, proses izlenebilirliğini ve kontrolünü iyileştirmeye yönelik hızlı, hassas, invaziv olmayan ve tahribatsız yöntemlerin geliştirilmesi kritik bir ihtiyaç olarak öne çıkmaktadır. Bu bağlamda önerilen proje kapsamında; Türkiye’de halihazırda evsel katı atıkların organik kısmı (EKAOK) ile çalışan AÇ’lerden sağlanacak aşı numuneleriyle kurulacak laboratuvar ölçekli AÇ reaktörlerinde, metanojenez evresindeki arkelerin metabolik aktivitesinin göstergesi olan F420 koenzimi kaynaklı floresans ölçümleri gerçekleştirilecektir. Ölçüm sonuçlarının metan üretim performans verileri ile korele edilmesi yoluyla, arkeal aktivitenin gerçek zamanlı izlenmesine yönelik süreç izlenebilirliği değerlendirilecektir. Proje sonucunda elde edilecek çıktılar ile Türkiye’de biyogaz tesislerinde proses kontrolünde kullanılabilecek, hızlı yanıt veren, yerli ve özgün sensör teknolojilerinin geliştirilmesine yönelik ön verilerin oluşturulması; EKAOK gibi ülkemizde bol miktarda üretilen organik atıkların daha verimli ve istikrarlı şekilde değerlendirilerek yenilenebilir enerji üretiminde dışa bağımlılığın azaltılması; gerçek zamanlı proses izleme ve kontrol sayesinde reaktör performansının optimize edilmesi, işletme maliyetlerinin düşürülmesi ve tesislerin rekabet gücünün artırılması; AÇ prosesinin fonksiyonel mikroorganizma düzeyinde anlaşılmasına katkı sağlayarak, proses modelleme ve tasarımına bilimsel altyapı oluşturulması ve uzun vadede, laboratuvar ölçeğinden pilot ve tam ölçekli tesislere taşınabilecek, inovatif ve yerli biyoproses izleme çözümlerinin geliştirilmesine zemin hazırlanması planlanmaktadır. Bu proje sonucunda ulusal düzeyde atık yönetimi ve yenilenebilir enerji alanında teknolojik dışa bağımlılığı azaltacak, katma değeri yüksek, sürdürülebilir ve çevre dostu biyoteknolojik ürün ve süreçlerin geliştirilmesine yönelik verilerin elde edileceği düşünülmektedir.