Biyokütle enerjisi, organik malzemelerin yakılması veya dönüştürülmesi ile elde edilen bir tür yenilenebilir enerji kaynağıdır. Biyokütle enerjisi, bir zamanlar yaşamış olan bitki ve hayvan atıklarından gelir. Biyokütle enerjisi yenilenebilir enerji kaynağı olarak kabul edilir çünkü biyokütlenin yakılması veya dönüştürülmesi sırasında açığa çıkan karbondioksit, bitkilerin büyümesi için gerekli olan karbondioksit ile dengelenir. Biyokütle enerjisi, çevreye zarar vermeden sürdürülebilir bir enerji sağlamak için uygun ve önemli bir seçenektir. Biyokütle enerjisi elde etme yöntemleri ve kullanım alanları şunlardır:
-
Orman atıkları: Havasız çürütme tekniği kullanılarak biyogaz’a dönüştürülür. Buradan elde edilen biyogaz elektrik üretiminde kullanılır.
-
Tarım atıkları: Tarım atıklarından piroliz (organik maddelerin oksijensiz ortamda ısıtılması) tekniği kullanılarak etanol elde edilir. Etanol ısınma amacıyla kullanılır.
-
Enerji bitkileri: Enerji bitkileri doğrudan yakılır ve hidrojen elde edilir.
-
Diğer öğeler: Organik şehir atıkları, hayvansal atıklar, su bitkileri gibi biyokütlenin diğer kaynakları da farklı tekniklerle enerjiye dönüştürülebilir.
Türkiye’nin yıllık 117 milyar ton civarında biyokütle potansiyeli bulunmaktadır. Türkiye’nin biyokütle kaynakları; tarım, orman, organik şehir atıkları, hayvansal atıklardan oluşur. Biyokütle, bir yenilenebilir enerji olarak Türkiye’de büyük bir potansiyele sahiptir.
5. Yeryüzünde çevre felaketlerinin önlenebilmesi için fosil yakıtlar yerine biyokütle tercih edilmelidir. Ancak biyokütle kaynağı olarak bitkileri kullanmak başka sorunları ortaya çıkarmaktadır. Metinde anlatılan sorunları düşündüğünüzde sizce bitkilerden başka hangi organizmalardan biyokütle olarak yararlanılabilir?
Cevap:
Biyokütle, yaşayan ya da yakın zamanda yaşamış canlılardan elde edilen fosilleşmemiş tüm biyolojik malzemenin genel adıdır. Biyokütle, bir enerji kaynağıdır ve endüstriyel anlamda biyokütle, bu biyolojik maddelerden yakıt elde edilmesi ya da diğer endüstriyel amaçlarla kullanılması ile ilgilidir.
Bitkilerden başka hangi organizmalardan biyokütle olarak yararlanılabilir?
Bitkiler, fotosentez ile güneş enerjisini tutarak biyokütle oluştururlar. Ancak bitkilerden başka da biyokütle kaynakları vardır. Bunlar şunlardır:
-
Hayvansal biyokütle: Hayvanlar, bitkileri yiyerek veya otçul hayvanları yiyerek biyokütleyi depolarlar. Hayvanların eti, sütü, yağı, gübresi ve derisi gibi ürünleri biyokütle olarak kullanılabilir. Örneğin hayvan gübresinden biyogaz elde edilebilir.
-
Ormansal biyokütle: Ormanlarda yetişen ağaçlar, çalılar ve otlar biyokütle kaynağıdır. Ayrıca ormanlarda oluşan odun, kabuk, yaprak, iğne ve kozalak gibi atıklar da biyokütle olarak değerlendirilebilir. Örneğin odun yakılarak ısı ve elektrik üretilebilir.
-
Organik çöp ve atık biyokütlesi: Evsel ve endüstriyel atık sular, kanalizasyon çamurları, kağıt ve gıda sanayi atıkları, büyük endüstriyel tesislerin atıkları gibi organik çöpler ve atıklar da biyokütle kaynaklarıdır. Örneğin organik çöplerden kompost yapılabilir veya fermantasyon ile biyoetanol üretilebilir.
-
Mikrobiyal biyokütle: Bazı mikroorganizmalar da biyokütle kaynağı olabilir. Örneğin algler, su ortamında fotosentez yaparak hızlı bir şekilde büyürler ve yağ içerirler. Alglerden biyodizel elde edilebilir. Ayrıca bakteri, maya ve küf gibi mikroorganizmalar da şeker veya nişastayı fermantasyon ile etanole dönüştürerek biyoyakıt üretebilirler.
Bu şekilde bitkilerden başka pek çok organizmadan biyokütle olarak yararlanılabilir. Biyokütle enerjisi yenilenebilir ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır.
6. Yeryüzünde yaşamın devamlılığı açısından atmosferde oksijenin varlığı kadar diğer gazlar da önemli bir yer tutar. Atmosferdeki gazlar yeryüzünden uzaya yayılan uzun dalga boylu ışığı önce soğurur, daha sonra tekrar yayar. Sera gazları olarak adlandırılan bu gazlar Dünyadan uzaya yayılan ısının bir kısmını geri yansıtarak Dünyanın ısınmasına neden olur. Bu olaya sera etkisi denir. Örneğin atmosferde C02 artışı sera etkisinin artmasına ve küresel ısınmaya neden olur. Küresel ısınmanın önlenmesinde fotosentezin nasıl bir rolü vardır?
Cevap:
Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır. Fotosentez, Dünya atmosferinin oksijen içeriğinin üretilmesinden ve korunmasından büyük ölçüde sorumludur ve tüm organik bileşikler ve Dünya’daki yaşam için gerekli enerjinin çoğunu sağlar.
Küresel ısınma ise sera gazlarının atmosferdeki artışı nedeniyle Dünya’nın ortalama sıcaklığının yükselmesi olarak tanımlanabilir. Sera gazları, Dünya’dan uzaya yayılan ısının bir kısmını geri yansıtarak Dünya’nın ısınmasına neden olur. Sera gazlarının başlıcaları karbondioksit (CO2), metan (CH4), azot oksit (N2O) ve ozondur (O3). Bu gazların kaynakları arasında fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma, tarım, hayvancılık ve sanayi faaliyetleri sayılabilir.
Fotosentez, küresel ısınmanın önlenmesinde şu şekilde bir rol oynar:
-
Karbondioksit emilimi: Fotosentez yapan canlılar, atmosferden karbondioksit alarak şeker üretirler. Bu şekilde atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltarak sera etkisini yavaşlatırlar. Örneğin ağaçlar, hava kirliliğini azaltmaya yardımcı olan fotosentez işlemi yoluyla CO2’yi oksijene dönüştürme yeteneğine sahiptir. Ormanların ve ormanların ormansızlaştırılması sadece küresel ısınmayı şiddetlendiriyor.
-
Oksijen üretimi: Fotosentez yapan canlılar, karbondioksiti şekerlere dönüştürürken oksijen de üretirler. Oksijen, hayvanlar ve insanlar dahil olmak üzere pek çok canlının solunum yapması için gereklidir. Ayrıca oksijen, ozon tabakasının oluşumunda da önemli bir rol oynar. Ozon tabakası, Dünya’yı zararlı ultraviyole ışınlardan koruyan bir atmosfer katmanıdır.
-
Biyokütle oluşturması: Fotosentez yapan canlılar, şekerleri depolayarak veya kullanarak biyokütle oluştururlar. Biyokütle, organik madde olarak tanımlanabilir ve enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Biyokütleden elde edilen biyoyakıtlar, fosil yakıtlara göre daha çevre dostu bir alternatiftir. Çünkü biyoyakıtların yakılmasıyla açığa çıkan karbondioksit, fotosentez ile tekrar bağlanabilir.
Bu şekilde fotosentez, küresel ısınmanın önlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Biz de fotosentezi desteklemek için ağaç dikmek, yeşil alanları korumak, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek gibi adımlar atabiliriz.
7. Fotosentez sayesinde günlük hayatımıza giren, oksijen ve besin haricinde her gün kullandığımız bildiğiniz ürünler var mı? Düşüncelerinizi açıklayınız.
Cevap:
Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır. Fotosentez, Dünya atmosferinin oksijen içeriğinin üretilmesinden ve korunmasından büyük ölçüde sorumludur ve tüm organik bileşikler ve Dünya’daki yaşam için gerekli enerjinin çoğunu sağlar.
Fotosentez sayesinde günlük hayatımıza giren, oksijen ve besin haricinde her gün kullandığımız pek çok ürün vardır. Örneğin:
-
Kağıt: Kağıt, ağaçlardan elde edilen selüloz liflerinden yapılır. Ağaçlar ise fotosentez ile karbonhidrat üretir ve büyür.
-
Pamuk: Pamuk, pamuk bitkisinin tohumlarının etrafında bulunan lifli bir maddedir. Pamuk bitkisi de fotosentez ile beslenir ve liflerini oluşturur.
-
Meyve suyu: Meyve suyu, meyvelerin sıkılmasıyla elde edilen bir içecektir. Meyveler ise bitkilerin fotosentez ile ürettiği şekerleri depoladığı organlardır.
-
Odun: Odun, ağaçların gövde ve dallarını oluşturan sert bir maddedir. Odun da fotosentez ile üretilen karbonhidratların polimerleşmesiyle oluşur.
-
İlaç: İlaçlar, bazı bitkilerin fotosentez ile ürettiği veya biriktirdiği kimyasal bileşiklerden elde edilebilir. Örneğin aspirin, söğüt ağacının kabuğundan elde edilen salisilik asitten yapılır.
Bu şekilde fotosentez sayesinde günlük hayatımıza giren pek çok ürün olduğunu söyleyebiliriz. Fotosentez, canlı yaşamının devamı için çok önemli bir işlemdir.
