Çöp olarak görülen ömrünü tamamlamış lastikler, doğru mühendislik yaklaşımıyla hem elektrik üretiyor hem de şehirleri ısıtabiliyor. Erzincan’da yürütülen bu doktora çalışması, enerji verimliliği, atık ısı geri kazanımı ve optimizasyon alanında ezber bozan sonuçlar ortaya koyuyor.
Atıktan Enerjiye: Görmezden Gelinen Bir Kaynak
Dünya genelinde her yıl yaklaşık 1 milyar lastik, kullanım ömrünü tamamlayarak çevresel bir sorun hâline geliyor. Oysa bu lastikler, sahip oldukları yüksek ısıl değer sayesinde sıradan bir atık değil; doğru teknolojilerle değerlendirildiğinde ciddi bir enerji kaynağına dönüşebiliyor. Erzincan’da faaliyet gösteren Atık Lastik Geri Dönüşüm ve Enerji Santrali (EWTRPP), bu potansiyelin somut bir örneğini sunuyor.
Bu santralde lastikler, piroliz teknolojisi ile işlenerek karbon siyahı, pirolitik yağ, pirolitik gaz ve elektrik enerjisine dönüştürülüyor. Ancak doktora tezinin asıl çarpıcı yönü, bu sürecin yalnızca enerji üretimiyle sınırlı kalmaması.
Asıl Kayıp Nerede? Atık Isı
Elektrik üretimi sırasında kullanılan dizel motorlar, yüksek miktarda atık ısı açığa çıkarıyor. Çoğu tesiste bu ısı doğrudan atmosfere bırakılıyor. Erzincan örneğinde ise bu “kayıp” enerji, bilimsel bir bakışla yeniden ele alınıyor.
Tez çalışması, santralde açığa çıkan atık ısının, tesise en yakın yerleşim birimindeki konutların ısınma ve sıcak su ihtiyacını karşılayacak bir bölgesel ısıtma sistemine entegre edilmesi durumunda neler olabileceğini sorguluyor.
Termodinamik ve Termoekonomi Aynı Masada
Çalışmada sistem, yalnızca “ne kadar enerji üretiyor?” sorusuyla değil;
-
Bu enerji ne kadar verimli kullanılıyor?
-
Enerji kayıplarının ekonomik karşılığı nedir?
gibi sorularla da inceleniyor.
Gerçek tesis verileri kullanılarak yapılan termodinamik ve termoekonomik analizler, sistemin mevcut enerji verimini %40,28; ekserji verimini ise %52,36 olarak ortaya koyuyor. Ancak asıl dikkat çekici sonuçlar optimizasyon aşamasında elde ediliyor.
Genetik Algoritmalar Sahneye Çıkıyor
Tez kapsamında geliştirilen model, NSGA-II tabanlı genetik algoritma ile optimize ediliyor. Bu yöntem, hem verimi artırmayı hem de maliyetleri dengelemeyi aynı anda hedefliyor.
Optimizasyon sonucunda:
-
Enerji verimi %43,08’e,
-
Ekserji verimi %55,99’a yükseliyor.
Bu artışlar, yaklaşık %7’lik bir verim iyileşmesi anlamına geliyor. Üstelik bu kazanım, toplam sermaye maliyetinde yalnızca %2,51’lik bir artışla sağlanabiliyor.
Bir Santralden Daha Fazlası: Sıfır Atık Yaklaşımı
Bu çalışma, yalnızca Erzincan’daki bir tesis için değil; Türkiye ve dünya genelindeki atık lastik yönetimi için de önemli bir örnek sunuyor. Gerçek tesis verilerine dayalı olması, teorik değil uygulanabilir bir model ortaya koyması açısından literatürde nadir bir konuma sahip.
Tez, “atıktan enerji” yaklaşımını bir adım ileri taşıyarak, atıktan maksimum fayda ilkesini merkeze alıyor ve enerji üretim tesislerinin aynı zamanda bölgesel ısıtma altyapısının parçası olabileceğini bilimsel olarak ortaya koyuyor.
Bilimsel Ufuk: Sanayi ve Şehirler Aynı Döngüde
Sonuçlar gösteriyor ki; doğru mühendislik, doğru optimizasyon ve disiplinler arası bir bakış açısıyla atık olarak görülen bir malzeme, hem çevresel hem de ekonomik açıdan yüksek katma değerli bir enerji çözümüne dönüşebiliyor. Erzincan örneği, sanayi tesisleri ile şehirlerin enerji döngüsünde nasıl entegre edilebileceğine dair güçlü bir bilimsel yol haritası sunuyor.
Kaynak
Güngör, O. (2023). Erzincan Lastik Geri Kazanım ve Elektrik Üretim Tesisinin Termoekonomik Analizi ve Atık Isı Geri Kazanımı Çerçevesinde Optimizasyon Çalışması. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı. Tez No; 815511