Araştırma özeti · KF-ARS-180
Lifi alınmış kenevir sapından pelet yakıt: Samsun'da altı çeşit ve popülasyon karşılaştırıldı
Kenevir lif için hasat edildiğinde, lifler ayrıldıktan sonra geriye odunsu sap artığı kalır. Bu çalışma, Samsun'da yetiştirilen altı kenevir materyalinin bu artığından katkı maddesi kullanmadan pelet yaptı; peletlerin yakıt özelliklerini Avrupa pelet standardıyla, baca gazı değerlerini yönetmelik sınırlarıyla karşılaştırdı.
Tek cümlede bulgu
- Altı materyalin peletlerinde üst ısıl değer 4.256 ile 4.588 kcal/kg arasında ölçüldü; altısı da TS EN ISO 17225-6 standardının istediği 3.485,57 kcal/kg (14,5 MJ/kg) değerinin üzerinde kaldı.
- Lifi alındıktan sonra kalan sap miktarı en yüksek Narlısaray popülasyonunda ölçüldü: dekarda 894,9 kg (kuru bazda). Bitki boyu (180,6 cm) ve ısıl değer (4.588 kcal/kg) da en yüksek Narlısaray'daydı.
- Pelet kül oranı %3,76 (Narlısaray) ile %11,72 (Santhica-27) arasında değişti; Narlısaray ve USO-31 A sınıfı, Ferimon ve Futura 75 B sınıfı kül sınırları içinde kaldı.
- Pelet sobasında yakmada CO₂, CO ve NOx değerleri, ısınmadan kaynaklanan hava kirliliğinin kontrolü yönetmeliğinde biyokütle yakıtı için verilen sınırların altında ölçüldü.
Araştırma sorusu
Lif için yetiştirilen kenevirin, lifleri ayrıldıktan sonra kalan sap artığından yapılan pelet katı yakıt olarak kullanılabilir mi; çeşitler arasında fark var mı?
Yöntem
Mahmut Dok, Mustafa Acar ve Şahin Gizlenci (Karadeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü), denemeyi 2019'da enstitünün Samsun Gelemen'deki arazisinde yürüttü. Materyal, Avrupa'da tescilli USO-31, Santhica-27, Ferimon, Fedora 17 ve Futura 75 çeşitleri ile Vezirköprü'de üreticilerin uzun yıllardır ektiği Narlısaray popülasyonuydu. Deneme tesadüf blokları deseninde 3 tekerrürlü kuruldu; parseller 6 m uzunluğunda 12 sıradan oluştu, sıra arası 20 cm, ekim Nisan'da yapıldı. Bitkiler Ağustos'ta hasat edildi ve havuzlama yapılmadan sap sıyırma makinesiyle lifleri ayrıldı. Kalan saplar çekiçli değirmende 6 mm'lik elekten geçirildi, yaklaşık %14 neme kadar kurutuldu ve 6 mm çapında pelete basıldı. Peletlerde ısıl değer, nem, kül, çap, uzunluk ve mekanik dayanıklılık (tumbler) ölçüldü; peletler bir pelet sobasında yakılarak baca gazı (O₂, CO₂, CO, NO, NOx, SO₂) el tipi analizörle ölçüldü.
Bulgular
Üst ısıl değer 4.256 kcal/kg (Santhica-27) ile 4.588 kcal/kg (Narlısaray) arasında çıktı ve altı materyalin hepsi standarttaki 3.485,57 kcal/kg sınırının üzerinde kaldı. Pelet nemi %8,07-12,03 arasındaydı; Santhica-27 dışındakiler A sınıfı nem sınırının (%12'nin altı) içinde kaldı. Kül oranında Narlısaray (%3,76) ve USO-31 (%5,66) A sınıfı, Ferimon ve Futura 75 B sınıfı aralıkta kaldı; Fedora 17 ve Santhica-27 sınırın üzerinde kül verdi. Pelet çapı ve uzunluğu bütün materyallerde standardın kabul aralığındaydı. Mekanik dayanıklılık %87,57-96,03 arasında ölçüldü; yalnızca USO-31 B sınıfına girdi, diğerleri standardın altında kaldı. Yazarlar bunun peletleme sisteminden ve materyalin yapısından kaynaklanabileceğini, peletin üretildiği yere yakın tüketilmesi durumunda sakınca beklenmediğini yazıyor. Baca gazında CO₂, CO ve NOx yönetmelik sınırlarının altındaydı, SO₂ ya hiç çıkmadı ya da çok az ölçüldü. Yazarlar kenevir sapının katkı maddesi kullanmadan peletlenebildiğini ve 2020 pelet fiyatlarıyla dekar başına 800-1.000 TL ek gelir hesapladıklarını belirtiyor.
Sınırlılıklar
Deneme tek lokasyonda ve tek yılda (2019) yürütüldü. Makalede birkaç değer bölümler arasında farklı yazılmış: yöntem bölümünde Finola çeşidi de sayılıyor ama sonuçlarda yer almıyor; dayanıklılığın en yüksek değeri metinde %96,08, tabloda %96,03; sap veriminin alt ucu tartışmada 276 kg/da, tabloda 226,4 kg/da; sonuç bölümündeki ısıl değer aralığı 4.309-4.588 kcal/kg, tabloda 4.256-4.588 kcal/kg. Bu sayfada tablodaki değerler kullanıldı. Gelir hesabı yazarların 2020 pelet fiyatlarına dayanır ve üretim maliyetini içermez. Peletler enstitünün kendi makinesiyle yapıldı; farklı peletleme basıncında dayanıklılık değişebilir.
| Materyal | Lifi alınmış sap (kg/da) | Bitki boyu (cm) | Üst ısıl değer (kcal/kg) | Pelet külü (%) | Dayanıklılık (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Narlısaray | 894,9 | 180,6 | 4.588 | 3,76 | 87,57 |
| Futura 75 | 566,2 | 143,0 | 4.405 | 7,19 | 92,67 |
| Ferimon | 463,4 | 120,1 | 4.309 | 8,22 | 95,90 |
| Fedora 17 | 293,5 | 106,3 | 4.299 | 10,55 | 91,03 |
| USO-31 | 251,9 | 107,0 | 4.386 | 5,66 | 96,03 |
| Santhica-27 | 226,4 | 146,5 | 4.256 | 11,72 | 95,67 |
Bu çalışmayı alıntıla
Dok, M., Acar, M., Gizlenci, Ş. (2021). Kenevir (Cannabis sativa L.) Sapının Katı Yakıt Pelet Özelliklerinin Belirlenmesi.
ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi 31(2): 161-169. doi:10.18615/anadolu.1029901
Sık sorulan sorular
Kenevir sapından pelet yakıt yapılabilir mi?
Samsun'daki bu çalışmada lifi alınmış kenevir sapı katkı maddesi kullanmadan pelete basıldı. Altı materyalin hepsinde ısıl değer Avrupa pelet standardının alt sınırının üzerinde çıktı.
Kenevir peleti ne kadar ısı veriyor?
Bu çalışmada peletlerin üst ısıl değeri 4.256 ile 4.588 kcal/kg arasında ölçüldü. En yüksek değer yerel Narlısaray popülasyonundan alındı.
Kenevir peletinin zayıf yanı ne?
Mekanik dayanıklılık altı materyalden beşinde standardın altında kaldı; Fedora 17 ve Santhica-27'de kül oranı sınırın üzerindeydi. Yazarlar daha yüksek peletleme basıncı ve uygun nemle kalitenin artacağını yazıyor.
Bu çalışmaya atıf yapan sayfalar
Aşağıdaki sayfalar bu araştırmaya atıf yapıyor.