06.11.2022
Günümüzde elektrik ve ısının aynı anda üretilip tüketilmesiyle yüksek verim sağlayan kojenerasyon sistemleri için ilk akla gelen yakıt kaynağı doğal gazdır. Ancak geçmişine bakacak olursak dizel yakıtlı ve kömür yakıtlı kojenerasyon sistemlerinin ilk kullanılan kojenerasyon sistemleri arasında olduğunu göreceğiz. Temiz enerji ve enerji verimliliğinin öneminin giderek artmasıyla biyogaz ve çöp gazı kaynaklı elektrik üretimi ülkemizde de her geçen gün artarak devam etmektedir.
Çöp gazı, evsel atıkların depolama sahalarında biriktirilmesi ve anaerobik ortamda bozulması sonucu ortaya çıkan metan gazıdır. Çöp depolama sahalarına eklenen borulama sistemleri ile bu gaz toplanır, nem alma ve temizleme işlemlerinden geçirildikten sonra gaz motorlarında elektrik üretimi için uygun hale gelir.
Çöp gazının gaz motorlarında yakılması sonucu elektrik elde edilirken aynı zamanda ortaya çıkan ısı enerjisi farklı şekillerde değerlendirilebilir. Gaz motorunun ceket suyu soğutma devresi ve egzoz ısısından sıcak su elde edilir. Elde edilen sıcak su, yakında bulunan AVM, fabrika gibi alanların ısıtmasında kullanılabilir. Ancak çöp sahalarının büyük çoğunluğunun yerleşimden uzak alanlarda olması dolayısıyla bu tarz uygulamalar çok sık kullanılmamaktadır.
Ortaya çıkan ısı, saha yakınına kurulacak seraların ısıtmasında veya organik rankin çevrimi ile yeniden elektrik üretiminde kullanılabilmektedir. Çöp gazından elektrik üretimi ekonomik getirisinin yanı sıra, sera gazı emisyonlarını düşürerek de çevreye fayda sağlamaktadır. Çöplerin bozulması sonucu ortaya çıkan metan gazının sera etkisi, bu gaz jeneratörlerde yakıldığında ortaya çıkan karbondioksit gazına göre yirmi bir kat daha fazladır.
Ülkemizin büyük çoğunluğunda çöp sahalarında çöp gazından elektrik üretim santralleri faaliyet göstermektedir. İstanbul, Ankara, İzmir, Bursa ve Adana gibi büyük şehirlerimizin neredeyse tamamında çöp gazından elektrik üretim santralleri bulunmaktadır Biyogaz da çöp gazı gibi organik atıkların anaerobik fermantasyonu sonucu ortaya çıkmaktadır. Çöp gazından farklı olarak organik atıkların toplanıp kontrollü bir ortam içerisinde daha hızlı bir şekilde fermente olmasıyla oluşur. Atık girişinden itibaren yaklaşık olarak 15 ile 30 gün içerisinde gaz oluşur. Çöp sahalarında doğal ortamda gazın oluşması çok daha uzun (1,5- 2 yıl) sürmektedir. Biyogaz tesislerinde hammadde olarak başta büyük baş hayvan dışkısı olmak üzere birçok hayvansal ve bitkisel atık kullanılmaktadır. Bu atıkların toplanıp biyogaz tesislerinde işlenmesi ile elektrik üretiminin yanı sıra tesis çıktısı olarak çok verimli bir organik gübre de oluşmaktadır. Biyogaz tesislerinde kojenerasyon çöp gazı tesislerine göre daha ön plandadır. Tesislerde çürütücünün belli sıcaklıkta tutulması gerekmektedir.
Bu sıcaklık mezofilik tesislerde 38oC termofilik tesislerde ise 55oC seviyelerindedir. Bu noktada kojenerasyon sisteminin atık ısısı ön plana çıkmaktadır. Proseslerinde mezofilik bakteri kullanan tesisler için genel olarak motor ceket suyu ısısı çürütücü sıcaklığını korumak için yeterli olmakta ve burada kullanılmaktadır. Termofilik bakteri kullanan tesislerde ise genel olarak egzoz ısısı da çürütücü sıcaklığını korumak için kullanılmaktadır. Ancak bu genellemeler tesisin bulunduğu bölgenin yıllık ortalama sıcaklıklarına göre değişiklik gösterebilmektedir. Atık ısının tamamının çürütücü ısıtmasında kullanılmadığı durumlarda geriye kalan ısı genel olarak tesis çıktısı olan gübrenin kurutulmasında kullanılabilir. Bu ısıl ihtiyaçlarından dolayı biyogaz tesisleri aynı zamanda yüksek verimli kojenerasyon tesisleri olarak dikkat çekmektedir. Büyük ölçekli (1MW üzeri) biyogaz tesislerine ülkemizde Gönen ve Karacabey yörelerinde kurulan tesisler öncülük etmiştir. Takip eden yıllarda başta Ege ve İç Anadolu Bölgeleri olmak üzere ülkenin tamamında biyogaz sektöründeki yatırımlar giderek artmıştır.
Bu yatırımların hayata geçmesindeki en önemli etken hiç kuşkusuz ki 18.05.2005 tarihli YEK kanunu gereğince uygulanan YEK Destekleme Mekanizmasıdır (YEKDEM). Bu destek 2020 yılında sona erecektir. Ülkemizde çevreye zararlı atıkların bertaraf edilmesinin yanına, biyogaz tesislerinden çıkan gübrenin topraklarımızı daha verimli hale getirmesi de eklendiğinde bu tesislere verilen desteğin önümüzdeki 10 yıl boyunca da uzatılması veya yeni bir mekanizma ile desteklenebilmesi bu yatırımların devamı için büyük önem arz etmektedir.
