Kırşehir İlinin Hayvansal Gübre Kaynaklı Biyogaz Potansiyelinin Mekansal Olarak Değerlendirilmesi
Özet
Bu çalışmada, Kırşehir ilinin 2021 yılı Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) verileri kullanılarak ilçe düzeyinde hayvansal gübre kaynaklı biyogaz, metan ve elektrik enerjisi potansiyelinin mekânsal dağılımı detaylı olarak değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında il genelinde bulunan toplam 1.472.486 adet hayvan varlığından yıllık 2.877.410 ton yaş gübre ve bu yaş gübreden 2.597.517 ton toplanabilir faydalı gübre elde edilebileceği hesaplanmıştır. Bu toplanabilir gübreden yıllık 77.539 m³ metan gazı üretimi gerçekleştirilebileceği ve üretilen metanın 2.791.412 MJ/yıl enerji değerine denk geldiği belirlenmiştir. Biyogazın kombine ısı-güç tesislerinde elektrik enerjisine dönüştürülmesi durumunda il genelinde yıllık 271.387 MWhe elektrik enerjisi üretilebileceği tespit edilmiştir. İlçeler düzeyinde yapılan değerlendirmelerde, Boztepe ilçesi 504.437 adet ile en yüksek hayvan sayısına sahip olmasına karşın, hayvan türü kompozisyonu ve verim oranları nedeniyle en yüksek elektrik enerjisi potansiyeli 125.676 MWhe/yıl (%46,31) değeriyle Merkez ilçede elde edilmiştir; Akçakent ise %3,14 ile en düşük potansiyele sahip ilçe olmuştur. Hayvan türlerine göre yapılan analizlerde, toplam elektrik enerjisi potansiyelinin %93’ünün sığır varlığından (%48,5 süt sığırı, %44,5 et sığırı) sağlandığı görülmüştür. Araştırma sonuçları, Kırşehir’deki hayvansal atıkların biyogaz tesisleriyle değerlendirilmesinin enerji arzına, çevresel sürdürülebilirliğe ve kırsal kalkınmaya stratejik katkılar sağlayacağını göstermektedir.
In this study, the spatial distribution of biogas, methane, and electrical energy potential derived from animal manure at the district level in Kırşehir province was evaluated in detail using the 2021 Turkish Statistical Institute (TÜİK) data. Within the scope of the study, it was calculated that an annual total of 2,877,410 tons of fresh manure and 2,597,517 tons of collectible usable manure could be obtained from a total livestock population of 1,472,486 animals across the province. It was determined that an annual production of 77,539 m³ of methane gas could be realized from this collectible manure, corresponding to an energy value of 2,791,412 MJ/year. In the event that the biogas is converted into electrical energy in combined heat and power plants, it was identified that 271,387 MWhe of electrical energy could be generated annually across the province. In district-level evaluations, although Boztepe district had the highest livestock population with 504,437 animals, the highest electrical energy potential was obtained in the Central (Merkez) district with a value of 125,676 MWhe/year (46.31%) due to livestock species composition and yield ratios, whereas Akçakent was the district with the lowest potential at 3.14%. Analyses by livestock species revealed that 93% of the total electrical energy potential was supplied by cattle (48.5% dairy cattle and 44.5% beef cattle). The research findings indicate that evaluating animal waste in Kırşehir through biogas facilities will provide strategic contributions to energy supply, environmental sustainability, and rural development.
Referanslar
United Nations Department of Economic and Social Affairs (UNDESA), 2020. The Sustainable Development Goals Report 2020. ISBN: 978-92-1-101425-9 e-ISBN: 978-92-1-004960-3 ISSN: 2518-3915 Sales No.E.20.I.7. (01/03/2022 tarihinde https://unstats.un.org/sdgs/report/2020/The-Sustainable-Development-Goals-Report-2020.pdf adresinden ulaşılmıştır).
Degirmencioglu A, Mohtar R, Daher BT, Ozgunaltay-Ertugrul G, Ertugrul O. Assessing the sustainability of crop production in the Gediz Basin-Turkey: A Water-Energy and Food Nexus Approach. Fresen Environ Bull, 2019, 28(4): 2511-2522.
Evcim HÜ, Değirmencioğlu A, Özgünaltay-Ertuğrul G, Aygün İ. Advancements and transitions in technologies for sustainable agricultural production. Economic and Environmental Studies, 2012,12(4/23): 459-466.
Karagöz M, Çiftçi B, Deniz E, Binark AK. Karabük ilinde hayvansal atıktan biyogaz potansiyelinin belirlenmesi ve örnek biyogaz tesisi kurulumu. 14th International Combustion Sysmposium, 25-27 April, 2018, Karabük, 629-634s.
Nacar Koçer N, Öner C, Sugözü İ. Türkiye’de hayvancılık potansiyeli ve biyogaz üretimi. Fırat Üniversitesi Doğu Araştırmaları Dergisi, 2006, 4(2): 17-20.
Avan H, Karaman S. Assessment of biogas production potential of livestock wastes ın tokat province by geographic information systems (GIS) technologies. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2016, 33(1): 25-32.
Aybek A, Üçok S, İspir MA, Bilgili, ME. Türkiye’de Kullanılabilir Hayvansal Gübre ve Tahıl Sap Atıklarının Biyogaz ve Enerji Potansiyelinin Belirlenerek Sayısal Haritalarının Oluşturulması. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 2015, 12(03): 109-120.
Saltuk B, Artun O, Atilgan A. Determination of the areas suitable for biogas energy production by using geographic information systems (GIS): Euphrates Basin Case. Scientific Papers-Series E-Land Reclamation Earth Observation & Surveying Environmental Engineering, 2017, 6: 57-64.
Zareei S. Evaluation of biogas potential from livestock manures and rural wastes using GIS in Iran. Renewable Energy 2018, 118: 351-356.
Silván-Hernández O, De la Cruz-Burelo F, Macías-Valadez M, Pampillón-González L. Theoretical and technical biomass resource assessment from swine and cattle manure in Tabasco: A case study in southeast Mexico, Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2017, 23: 83-92.
TÜİK. Hayvancılık İstatistikleri 2021. (15/02/2022 tarihinde https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=101&locale=tr adresinden ulaşılmıştır).
Ekinci K, Kulcu R, Kaya D, Yaldız O, Ertekin C, Öztürk HH. The prospective or potential biogas plants that can utilize animal manure in Turkey, Energy Exploitation& Exploration, 2010, 28(3):187-206.
Yağlı H, Koç Y. Hayvan gübresinden biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi: Adana ili örnek hesaplama. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 2019, 34(3): 35-48.
Atılgan A, Saltuk B, Ertop H, Aksoy E. Determination of the potential biogas energy value of animal wastes: Case of Antalya. European Journal of Science and Technology Special Issue, 2021, 263-272.
Demir Yetiş A, Gazigil L, Yetiş R, Çelikezen B. Hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyeli: bitlis örneği. Academic Platform Journal of Engineering and Science, 2019, 7(1): 74-78.
Atılğan S, Yılmaz A. Mardin ilinin hayvansal gübre kaynaklı biyogaz potansiyelinin belirlenmesi. Mühendis ve Makine, 2021, 62(704): 429-445.
Baran MF, Lüle F, Gökdoğan O. Adıyaman ilinin hayvansal atıklardan elde edilebilecek enerji potansiyeli. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 2017, 4(3): 245-249.
Doruk İ, Bozdeveci A. Denizli ilinin kırsal kesimlerinde hayvansal kaynaklı atıklardan biyogaz potansiyelinin belirlenmesi. Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Der., 2017, 7(3): 181-186.
Ertop H, Atilgan A, Yucel A, Saltuk B. Management and potantial biogase quantities of waste from animal breeding enterprises: Antalya case. Scientific Works. Series C. Veterinary Medicine., 2018, LXIV (2):97-104.
Artun O, Atilgan A, Saltuk B. Determinatıon of the potential biogas energy production amounts and areas in the Tigris basin using GIS. Infrastructure And Ecology Of Rural Areas, 3(1): 761-771.
