Northern Illinois Üniversitesi'nde (NIU) mühendislik teknolojisi profesörü olan Mahdi Vaezi, türünün ilk örneği olan yenilikçi bir biyokütle boru hattı inşa etmenin fizibilitesini araştırıyor. Proje, ABD Tarım Bakanlığı'ndan (USDA) dört yıl boyunca 650.000 $ (607 bin €) hibe ile desteklenmektedir.

Vaezi, projenin Maine eyaletinde dünyanın ilk biyokütle boru hattı için zemin hazırlama potansiyeline sahip olduğunu söyledi.

Maine İnşaat Yönetimi Enstitüsü ile istişare halinde yürütülecek proje, Eastport, Maine'deki ticari bir limanı besleyecek 10 mil uzunluğunda potansiyel bir odun yongası boru hattı için büyük ölçekli ve uzun mesafeli biyokütle boru hatlarının tekno-ekonomisine ilişkin bir vaka çalışmasını içerecek. Odun yongaları bir bulamaç (suyla karışım) halinde boru hattıyla limana getirilecek ve Avrupa'ya sevk edilecektir.

Vaezi, “Maine'de kısmen Avrupa'ya talaş göndermek için kullanılan büyük bir liman var, ancak ulaşım sorunları nedeniyle limana yeterli malzeme getiremiyorlar” dedi. “Bir boru hattı yılda binlerce kamyon dolusu odun talaşına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir.”

Geçmişte, biyokütle hammaddesinin çoğunlukla kamyonla taşınmasının yüksek maliyeti, biyokütle bazlı enerji tesislerinin ölçeğinin artırılmasının önünde büyük bir engel teşkil etmiştir. Mevcut çalışma, biyokütlenin boru hattı ile taşınmasını kısa, orta ve uzun mesafelerde kamyon, tren ve gemi taşımacılığı ile karşılaştırmak için teknolojik ve ekonomik analizleri içerecektir.

Vaezi, “Boru hattı sıfıra yakın emisyonlu bir süreç olarak kabul ediliyor ve bu da kara taşımacılığıyla ilgili çevresel ve sosyal sorunları ortadan kaldırıyor” dedi.

Vaezi, boru hattı sisteminin bir diğer faydasının da biyokütle bulamacının ısıtılarak biyokütle nakliye yönetmeliklerine tabi olabilecek kirleticilerin veya istilanın yok edilebilmesi olduğunu sözlerine ekledi. Biyokütle teslim edildikten sonra suyu geri dönüştürmek için elenebilir ve açık bir alana taşınabilir, burada doğal ya da mekanik olarak hava ile kurutulabilir.

Odun yongalarına ek olarak, NIU ekibi talaş ve buğday samanı su karışımlarının boru hattıyla pompalanmasının ekonomik ve mekanik fizibilitesini de inceleyecek.

Vaezi, “Biyokütle hammaddesi enerji güvenliği sağlar” dedi. “Doğrudan biyoyakıta dönüştürülebilen tek yenilenebilir enerji türüdür.

“Bu yeni çalışmanın, biyokütle hammaddesini büyük ölçeklerde ve uzun mesafelerde kamyon, tren ve gemi gibi diğer teslimat yöntemlerinden belirgin şekilde daha düşük maliyetlerle taşımak için boru hattını teknik olarak uygulanabilir ve ekonomik olarak uygun bir teslimat yöntemi olarak tanıtacağını tahmin ediyoruz.” “Bu, biyokütle bazlı enerji tesislerini ölçek ve ekonomi açısından fosil yakıt bazlı tesislerle rekabet edebilir hale getirecektir.”

Hibe desteği

USDA hibesi, önümüzdeki aylarda 30 metrelik kapalı devre bir prototip boru hattının kurulacağı Still Gym'deki yeni Atık İleri Çözüm Teknolojileri ve Ekosistemler Laboratuvarı (WASTE Lab) için yaklaşık 100.000 $ (93,5 bin €) tutarında alet ve ekipman satın almak için kullanılacak.

NIU'nun Mühendislik Teknolojisi Bölümü, Mühendislik ve Mühendislik Teknolojisi Fakültesi ve Araştırma ve Yenilik Ortaklıkları Bölümü (RIPS) de laboratuvarın geliştirilmesine destek veriyor.

RIPS ayrıca Vaezi'nin proje için sanayi ve bilimsel ortaklar bulmasına da yardımcı oldu. Hibenin ortakları Chicago'daki Illinois Üniversitesi'nden (UIC) Dr. Parisa Mirbod (Mirbod Laboratuvarı) ve bir biyokütle kullanıcısı ve biyorafineri olan Biofine Developments Northeast Inc. Mirbod ve UIC'deki grubu, Parçacık Görüntü Hızölçümü (PIV) gibi akış görselleştirme tekniklerini kullanarak borulardaki ve pompalardaki lifli biyokütle parçacıkları bulamaçlarının akışında tıkaç akışı oluşumunun arkasındaki olayları ve sürükleme azaltma etkisini araştıracak.

RIPS Başkan Yardımcısı Gerald Blazey, “Bu, bir fakülte uzmanını yenilikçiler, girişimciler, endüstri ve öğrencilerle buluşturan harika bir araştırma işbirliği örneği” dedi. “Bu önemli araştırmayı desteklemekten mutluluk duyuyoruz.”