6.BİYODİZELİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ

Yakıtların özelliklerini dört ana grupta toplamak mümkündür.Bunlar:

Soğukta akış özellikleri:
• Soğukta filtre tıkanma noktası
• Bulutlanma
• Akma noktası,vb.

Motor performansı ile ilgili özellikler
• Yoğunluk
• Viskozite
• Setan sayısı,vb.
Korozyona ait özellikler
• Su miktarı
• Asit değeri,vb.
Stabilite
• Oksidasyon sayısı
• İyot sayısı vb.

6.1.1Yoğunluk
Bitkisel yağların yoğunluğu,genellikle yağ çeşidine göre değişmesine rağmen 15 C’de 880-920 kg/m3 gelmektedir.Bu belirleme DIN EN ISO 3675 veya DIN EN ISO 12185 e göre yapılmaktadır.Elde edilen Biyodizelin yoğunluğu ise yağa göre düşmekte ve motorinin seviyesine inebilmektedir.

6.1.2.Parlama Noktası
Parlama noktası,yakıtların risk sınıflamasında çok önemlidir.Taşıma ve depolanma için parlama noktasının yüksek olması istenir.Dizel yakıtının parlama noktası 74 C olmasına rağmen;bitkisel yağların parlama noktası 300 C den yukarıda,Biyodizelin parlama noktası ise 120-220 C civarındadır.

6.1.3.Kalori Değeri
Kalori değeri motorun optimum çalışması için önemlidir ve yakıt kalitesi kriterdir.Genellikle biyodizelin kalori değeri 35 Mj/kg dan daha büyüktür.

6.1.4 Kinematik Viskozite
Kinematik viskozite yoğunluğa benzer şekilde doğal bir özelliktir ve biyodizelin karakteristik özelliğidir.Yüksek viskozite yakıtın fakir atomizasyonuna,kötü yanmaya,enjektörlerin tıkanmasına,segmanlarda karbon birikmesine ve yağlama yağının bozulmasına sebep olmaktadır.Yüksek viskozite pompalanabilmeyi ve enjektörlerin püskürtmesini azaltır.Viskozite sıcaklığa bağlıdır .Biyodizelin viskozite değeri 40 C de 3,5-6 mm2/s arasında değişmektedir.

6.1.5. Soğukta Akış Özelliği
Biyodizel motorinden daha yüksek akma noktasına sahiptir.Bu durum yakıtların soğukta kullanımında problem çıkarmaktadır.Dizel yakıtı için soğukta filtre tıkanması veya akma noktası dizel yakıtına benzer şekilde tayin edilebilmektedir.

6.1.6.Setan Sayısı
Yakıtın kendiliğinden tutuşabilirliğinin bir ölçüsüdür.Biyodizelin setan sayısı elde edildiği ham maddeye bağlı olarak 40 ile 49 arasında değişmektedir.Motor performansı ve egzoz gazı emisyonları ile yayılan gürültü seviyesi için önemli bir karakteristik özelliktir.Setan sayısının ölçülmesi özel motorlar(sıkıştırılma oranı değiştirilebilir motor)yardımı ile olmaktadır.

6.1.7 Karbon Artığı
Karbon artığı enjektör deliklerinden veya yanma odasında karbon birikmesine sebep olmaktadır.Denemeler; biyodizelin pratikte yok denecek kadar az karbon artığı bıraktığı ve maksimum değerin kütlenin %0.4’ü olduğunu göstermiştir.

6.1.8. İyot Sayısı
Yağın toplam doymamışlığın bir ölçüsü olan,İyot sayısı bitkisel yağların özelliği ve çift bağ sayısına göre değişmektedir.Yüksek iyot sayılı yakıtlar enjektör deliklerinde tıkanmalara veya yanma odasında polimerleşmeye ve hasara sebep olabilmektedir.

6.1.9.Kükürt İçeriği
Bitkisel yağların kullanılması durumunda dizel yakıtıyla karıştırıldığı zaman kükürt miktarlarında azalma olduğu görülür.Yakıta yağlayıcılık özelliği kazandıran kükürt oranının uygulamaya konulan yeni emisyon standartlarında 10 ppm den de aşağıya çekilmesinin hedeflenmesi,motorine biyodizelin katılmasını zorunlu hale getirmektedir.

6.1.10.Su İçeriği
Bitkisel yağlar temelde su içermezler.Ancak bitkisel yağların üretimi ve depolanması esnasında su karışabilmektedir.Yakıtların belli oranda su içermeleri motor için bir dezavantaj değildir.Su/yakıt emülsiyon oranının uygun olması durumunda yanma sıcaklığını ve NOx emisyonlarını azaltabilir.Ancak yüksek basınçlı enjeksiyon sistemlerinde su yakıttan ayrılarak enjektör sisteminde bölgesel çürümelere sebep olabilir.Bitkisel yağlar için belirlenen maksimum değer kütlenin % 0,075’i geçmemelidir.

6.1.11.Soğukta Filtre Tıkanması
Dizel motor yakıtları için yapılan önemli testlerden birisi,soğukta filtre tıkanma noktasıdır.Bu özellik bilhassa soğuk şartlarda dizel motorlar için hayati önem taşımaktadır.Bu özellik standart yöntemlerle belirlenmektedir.Soğukta filtre tıkanma noktası maksimum olarak 15 Nisan-30 Eylül arasında 0 C, 1 Ekim-15 Kasım arasında -10 C,16 Kasım-28 Şubat arasında -20 C, 1 Mart-14 Nisan arası -10 C olarak verilmektedir.

6.2. Biyodizelin Emisyon Değerleri

Egzoz emisyonları sera etkisi (CO2) duman formu (HC,CD,PM,SOx,NOX) ve toksik PAH(Poli Aromatik Hidrokarbon),nPAH(nitratlaşmış PAH) özelliklerine göre gruplandırılmaktadır.Biyodizelin emisyon değerleri,petrodizelle mukayese edildiğinde şu sonuçlar görülür:
- Karbondioksit (CO2) emisyonu %80 daha azdır,
- Kükürtdioksit (SOx) emisyonu %100 daha azdır,
- Hidrokarbon (HC) %36.73 daha azdır,
- Karbon monoksit (CO) emisyonu % 46,23 daha azdır,
- Partikül madde (PM) % 68 daha azdır,
- Azotoksit emisyonu (NOx) aracın yaşına ve motorun devir sayısına bağlı olarak %10-18 artar,
- Toksik değer gösteren PAH % 80, nPAH ise % 90 daha azdır.

Biyodizel kullanımı,atmosferdeki CO2 emisyonunu arttırmaz.Nitekim yapılan araştırmalar,kolza tohumunun ekiminden petrol istasyonlarına biyodizelin teslimine kadar tüm aşamaların dikkate alınması durumunda,dizel motorunda yanan biyodizelin her bir kg’ının 3 kg CO2 tükettiğini ortaya koymuştur.

Fosil kökenli yakıt kullanımının yol açtığı aşırı CO2 emisyonunun değeri,çevre açısından büyük bir risk oluşturduğu kabul edilmektedir.Nitekim KYOTO protokolü halen yıllık 402 milyon ton olan CO2 emisyonunun 2010 yılında,yıllık 250 milyon tona düşürülmesini öngörmektedir.Bunun için de biyodizel kullanımının tüm dünyada yaygınlaştırılması desteklenmelidir.

Halen dünyada 200 milyon civarında dizel motoru bulunduğu,buna her yıl 20 milyon yeni motorun eklendiği düşünülürse,bu motorlarda biyodizel kullanımının ne derece önemli olduğu anlaşılır.

Biyodizelin emisyon değerlerinin olumlu olması yanında,özellikle parlama noktasının yüksekliğinden kaynaklanan “Tehlikeli Madde” olmama özelliği de,çevre açısından önemlidir.Avrupa Birliğinin ilgili normlarına göre,biyodizel “Tehlikeli Madde” kapsamında yer almamaktadır.Hatta petrodizelin tankerlerle istasyonlara taşınması esnasında,tehlike riskini azaltmak için içerisine belli oranda Biyodizel karıştırılması istenmektedir.Ayrıca deniz taşımacılığında biyodizel kullanımı denizdeki canlı hayatını korumak açısından önemlidir.

6.3. Biyodizel Malzemelerle Uyuşabilirliği

Biyodizel orta dereceli bir çözücüdür.Boyanmış yüzeylerle temas ettiğinde bazı boyaları çözebilmektedir.Emniyet açısından kazara döküldüğü yerden silinmelidir.Biyodizelin çözücü özelliğinden dolayı daha önceden dizel yakıtından kaynaklanan sediment ve tortuları çözerek yakıt filtresinin hatta enjektörlerin tıkanması gibi problemlerle karşılaşılabilmektedir.Bu yüzden biyodizel yakıt deposuna konulmadan önce bakımı yapılarak,içi temizlenmelidir.

Pirinç,bronz,bakır,kurşun,kalay ve çinko dizel yakıtı ve biyodizel ile okside olabilir ve tortulaşma meydana getirebilir.Bakır borular,pirinç regilatörler ve bakır rekorlarda kurşun ve çinko kaplamalardan kaçınılmalıdır.Yakıt veya rekorlar renk değiştirmeye meyleder ve tortu meydana gelerek filtreye ulaşır.Zarar görmüş parçalar çelik veya alüminyum olanı ile değiştirilir.Uygun yakıt deposu malzemesi alüminyum,çelik,
fluorinat,polietilen,fluorinatlı poliproblen ve teflon olmalıdır.

6.4.Biyodizelin Biyolojik Ayrışabilirliği

Yapılan biyolojik ayrışabilirlik testlerinde petrol esaslı dizel yakıtının 28 günde %30’unun ayrışmasına karşın biyodizelin % 95-98’inin biyolojik olarak ayrışabildiği tespit edilmiştir.Özellikle Avrupa Ülkelerinde hassas tarım arazilerinde,deniz kenarlarında ve orman arazilerinde biyodizelin kullanımı mecbur hale getirilmiştir.

Biyodizel biyolojik olarak ayrışabilir ve zehirli değildir.Biyodizelin % 100 biyolojik ayrışımı şekere benzer,tuzdan ise daha az toksik etkiye sahiptir.Araştırmalar biyodizelin biyolojik ayrışabilirliğinin , petrodizelden 4 kat daha fazla olduğunu göstermektedir.3 haftalık bir sürede % 98 oranında ayrışma görülmektedir.Bu özellik,biyodizelin deniz taşımacılığı ile orman ve milli park gibi özellik arz eden alanlarda kullanımını gerekli kılmaktadır.

6.5.Enerji Bilançosu

Biyodizel enerji bilançosu açısından da avantajlıdır.Biyodizelin elde edildiği bitkinin yetiştirilmesi,yağ ve yakıt eldesi aşamaları dikkate alındığında,enerji bilançosunda 2,5:1 ‘lik bir oran olduğu görülmektedir.Bunun anlamı,biyodizelin sahip olduğu enerjinin,gübreleme,ilaç,ekstraksiyon(yağ eldesi),rafine,kimyasal işlem ve biyodizelin taşınması dahil harcanan enerjiden 2.5 kat fazla olduğudur.Bu nedenle biyodizel pozitif bir enerji bilançosuna sahiptir.

6.6. Biyodizelin Depolanması ve Taşınması

Biyodizel taşıma ve depolama açısından da güvenlidir.Ancak biyodizelin kara yolundaki asfaltı yumuşatma ve eritme etkisi vardır.Bu nedenle depolara ve tanklara biyodizel doldurulurken dikkatli olunmalıdır.Petrodizelin taşınması sırasında güvenliğini arttırmak amacıyla içerisine belli oranlarda biyodizel karıştırılması uygulamaları yapılmaktadır.

Biyodizelin depolanmasında herhangi bir sorunla karşılaşılmaz.Biyodizelin soğuk iklim şartlarında depolama kurallarına uymak şartıyla en az altı ay süreyle depolanabilir. Depolama için petrodizelin depolandığı tanklar ve ortamlar kullanılabilir.Depolama yapmadan önce,depolama tankında eğer su varsa bu uzaklaştırılmalıdır.Ayrıca depolama tankındaki bakır,pirinç ve bronz malzemeler çelik yada alüminyum olanlarla değiştirilmelidir.Uzun süreli depolanmış biyodizelin,kullanımından önce pH’sı test edilmeli ve 7 ile 10 sınırları arasında olmasına dikkat edilmelidir.Yine aynı şekilde uzun süre beklemiş biyodizelin kullanımından önce özgül ağırlığının 0,9’u aşıp aşmadığı belirlenmelidir.Biyodizel tankları mümkünse tamamen dolu tutulmalıdır.Bunu yapmaktaki amaç,biyodizel ile havanın temasını en aza indirmektir.Eğer biyodizel nemli ve ılık iklimde depolanacak ise biyodizel depo tanklarına katkı maddesi ilave etmek gereklidir.Biyosit olarak adlandırılan ve sıvı formda bir zehir olan bu madde,depo içerisindeki mikro organizmaları yok etmede kullanılır,Yakıt tankının içerisine ilave edilecek biyosit miktarı 50-60 gr dır.Dökülen bu miktar depo 3 defa boşalana kadar etkisini sürdürür.Eğer dizel motor iki haftadan daha uzun bir süre kullanılmayacak ise depo yakıtla doldurulur ve depo içerisine yine 50-60 gr biyosit veya biyostat konulur.Bakteri gelişimini engelleyen biyostat özellikle,ılık ve nemli bölgelerde bakteri gelişimini mümkün mertebe engellemek için yakıt içerisine peryodik olarak ilave edilmelidir.