Örnek dizel motorda motorin ve atık kızartma yağından elde edilmiş biyodizel için EGR stratejilerinin karşılaştırılması

Abstract

Dünyada artan enerji ihtiyacı ve bu artan enerji ihtiyacının karşılanması sırasında çevreye verilen zarar son yıllarda çok önemli boyutlara gelmiştir. Bu ihtiyaçların karşılanması için alternatif enerji kaynakları ortaya koymak ve bu kaynakların kullanımı sırasında çevreye yayılan egzoz gazı emisyonlarının azaltılması bu deneysel çalışma için çıkış noktası olmuştur. Araştırma konusu olarak atık yemeklik yağ biyodizeli, hem ucuz hammadde olması, hem de bu atık yağların tekrar kullanımı ile çevreye verilen zararın en aza indirilebilmesi açısından, NOx emisyonları azaltma yöntemlerinden EGR yöntemi ise Diesel motorlarda fazla bir modifikasyona gerek olmadan uygulanabilirliği açısından seçilmiştir. Yakıtların güç, yakıt tüketimi, emisyonlar ve is yönünden EGR stratejilerinin karşılaştırmalı bir analizini yaparak biyodizel için en uygun EGR oranını saptamak çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Çalışmada bir Diesel motoruna %0, %5, %10, %15, %20 EGR oranları uygulanmış, 6 farklı devir şartında, tam gaz pozisyonunda uygulanarak, moment, güç, soğutma suyu sıcaklığı, egzozdaki NOx, CO, HC, CO2, O2 gaz emisyonlarının hacimsel değerleri, egzoz gazının kabsorplama katsayısı ve yakıt debisi parametreleri ölçülmüştür. Çalışmanın sonucunda, atık kızartma yağı biyodizeli yakıt olarak kullanıldığında %20 EGR oranıyla, NOx emisyonları %65,7'e kadar, motorinin yakıt olarak kullanılması durumunda ise%54,4'e kadar düşme gözlenmiştir. Motora EGR uygulandığında, aynı EGR oranında, atık yağdan elde edilen biyodizelin yakıt olarak kullanılmasıyla motorine kıyasla daha fazla oranda NOx emisyonunun düşürülebileceği anlaşılmış, NOx emisyonu düşürülmesi sırasında kötüleşen diğer gaz emisyon seviyelerinin kısıtlanması açısından %10 EGR oranı sınır şartı olarak kabul edilmiştir. Bu sınır şartında, atık kızartma yağından elde edilen biyodizelin örnek bir Diesel motorda hiçbir ayar yapılmadan kullanılması durumunda, %10 EGR oranı uygulanarak diğer emisyonları ve performansı büyük miktarlarda kötüleştirmeden NOx emisyonlarının ortalama%27,08, maksimum ise %36,1 oranında düşürülebileceği sonucuna varılmıştır.