Atıklardan enerji elde etmek için birçok farklı yöntem kullanılmaktadır. Bu yazıda, günümüzde aktif olarak uygulanan yöntemleri inceleyeceğiz.
 

Yakma (insinerayon), atıkların kontrollü bir ortamda yüksek sıcaklıklarda (genellikle 850–1450 °C arasında) oksijenle yanmaya tabi tutulduğu bir işlemdir. Bu süreçte atıkların kimyasal enerjisi açığa çıkar ve bu enerji ısıya çevrilir. Üretilen ısı enerjisi, bir kazanda suyu yüksek basınçlı buhara dönüştürür. Buhar, türbinin dönerek mekanik enerji üretmesini sağlar. Son olarak jeneratörler ve yardımcı elemanlar mekanik enerjiyi, elektrik enerjisine çevirerek kullanıma hazır hale getirir.

Atıktan Enerji (WtE) Yakma Tesisi Tipik Akış Şeması

Özellikleri

► Yüksek Isı ile Bertaraf: Atıklar, genellikle 850°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yakılarak organik bileşikler parçalanır ve hacimce %90’a varan azalma sağlanır.
► Çok Amaçlı Kullanım: Hem elektrik üretimi hem de bölgesel ısıtma gibi alanlarda bütünleşmiş şekilde kullanılabilir. Kombine ısı ve güç sistemleriyle toplam verimlilik %80’e ulaşabilir.
► Çevre Dostu Emisyon Kontrolü: Modern tesislerde baca gazları elektrofiltre, kireç enjeksiyonu ve aktif karbon gibi teknolojilerle arıtılarak çevreye zararı minimize edilir.
► Geriye Kalan Malzeme: Yakma sonucunda kalan cüruf (kül), yol yapımında veya inşaat malzemelerinde ikincil hammadde olarak kullanılabilir.
► Kentsel Atık Yönetiminde Yaygın: Avrupa ülkeleri başta olmak üzere Japonya, ABD ve Türkiye gibi ülkelerde belediye atıklarının önemli bir kısmı bu yöntemle bertaraf edilmektedir.
 

Biyogaz, hayvansal ve bitkisel organik atıkların oksijensiz ortamda mikroorganizmalar tarafından parçalanmasıyla oluşan bir gazdır ve bu sürece anaerobik sindirim adı verilir. Elde edilen biyogaz, içten yanmalı motorlar veya gaz türbinlerinde yakılarak elektrik üretilir. Yanma sırasında açığa çıkan ısı enerjisi, ısıtma sistemlerinde değerlendirilebilir.

Ayrıca, biyogaz arıtılarak biyometan elde edilir. Biyometan, doğalgaz şebekelerine entegre edilebilir veya taşıt yakıtı olarak kullanılabilir. Bu yöntem hem enerji üretimi sağlar hem de organik atıkların çevreye zarar vermeden değerlendirilmesine olanak tanır.




Özellikleri:

► Çeşitli Atık Kaynakları: Hayvansal gübre, gıda atıkları, tarımsal artıklar ve kanalizasyon çamuru gibi organik atıklar biyogaz üretiminde kullanılabilir.
► Çevresel Faydalar: Organik atıkların değerlendirilmesiyle sera gazı emisyonları azaltılır ve fosil yakıtlara olan bağımlılık düşürülür.
► Tarımda Kullanım: Anaerobik sindirim sürecinde oluşan digestat, besin maddeleri açısından zengin olup organik gübre olarak kullanılabilir.

 

Gazlaştırma, karbon içerek atıkların yüksek sıcaklıklarda (700-1500°C) sınırlı oksijen veya buhar ortamında kimyasal olarak parçalanarak sentez gazı (syngaz) adı verilen yanıcı gazın elde edilmesini sağlayan bir işlemdir. Elde edilen sentez gazı; karbonmonoksit (CO), hidrojen (H₂) ve az miktarda metan (CH₄) gibi bileşenler içerir. Bu gaz, arıtma sistemlerinden geçirildikten sonra gaz motorları, gaz türbinleri ya da kombine çevrim sistemlerinde yakıt olarak kullanılır. Yanma işlemi sonucunda açığa çıkan ısı enerjisi, türbinlerde mekanik enerjiye çevrilir. Jeneratör mekanik enerjiyi, elektrik enerjisine dönüştürür. Ayrıca yanma sırasında ortaya çıkan ısı, sıcak su üretimi veya proses ısıtması gibi ikincil enerji ihtiyaçları için de kullanılabilir.

Özellikleri:

► Atık Çeşitliliği: Biyokütle, belediye katı atıkları, tarımsal artıklar ve plastik gibi çeşitli karbon bazlı atıklar gazlaştırma sürecinde kullanılabilir.
► Enerji Çeşitliliği: Elde edilen sentez gazı; elektrik ve ısı üretimi veya sıvı yakıt ve kimyasal madde eldesi gibi çeşitli enerji uygulamalarında kullanılabilir.
► Çevresel Faydalar: Gazlaştırma, atık hacmini azaltır ve uygun gaz arıtma sistemleriyle emisyonu kontrol altında tutarak çevreye duyarlı bir enerji üretim yöntemi sunar.




Önemli Not

Piroliz, organik maddelerin yüksek sıcaklıkta ve oksijensiz ortamda termal kırılmaya uğratılması sonucunda elde edilen ürünlerin çeşitli alanlarda kullanıldığı bir kimyasal dönüşüm işlemidir. Piroliz işleminde elde edilen bazı ürünler, gazlaştırma yöntemine entegre edilerek elektrik enerjisi üretilmesini sağlar. Piroliz işlemi hakkında daha detaylı bilgi edinmek için sitemizdeki ilgili makaleye ulaşabilirsiniz.

 

►İlginizi Çekebilir: Proliz Nedir, Nasıl Gerçekleşir?

 

Katı atık depolama sahaları, organik içerikli evsel ve endüstriyel atıkların üst üste yığılıp sıkıştırılmasıyla oluşan büyük alanlardır. Bu alanlardaki oksijensiz ortamda zamanla gerçekleşen biyolojik ayrışma sonucu çöp gazı elde edilir. Çöp gazı, metan ve karbondioksit başta olmak üzere çeşitli organik bileşenleri içeren yanıcı bir gaz karışımıdır.

Depolama sahalarında toplanan çöp gazı, boru sistemleriyle taşınarak çeşitli kirleticilerden arındırılır. Ardından içten yanmalı motorlara ve türbinlere yönlendirilerek mekanik enerji elde edilir. Üretilen mekanik enerji jeneratörlerde elektrik enerjisine dönüştürülür ve şebekeye aktarılır.




Özellikleri:

► Yenilenebilir: Çöp gazı, sürekli olarak oluşan organik atıkların ayrışmasıyla elde edildiği için yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.
► Metan Gazının Kontrolü: Metan, sera gazı etkisi bakımından karbondioksitten 25 kat daha güçlüdür. Çöp gazı santralleri sayesinde bu gaz atmosfere salınmadan enerjiye dönüştürülür.
► Atık Yönetimi: Çöp gazı kullanımı, depolama sahalarının kontrol altına alınmasını kolaylaştırır ve atık yönetimini iyileştirir.




Güncel verilere göre (2024), Türkiye’de lisanslı ve lisanssız toplamda 2.122 MW kurulu güce sahip 385 adet biyokütle enerji santrali vardır. 2024 yılında Türkiye’nin yıllık enerji üretiminin yaklaşık %3’ü atık ısı ve biyokütle santrallerinde üretilmiştir. Bu santraller genel itibariyle yazımızda konu aldığımız yöntemlerle enerji üretmektedir. Atıklardan enerji eldesi gelişmekte olan bir teknoloji olduğundan yazıdaki yöntemleri temel alan veya farklı alanları kapsayan uygulamalar da bulunmaktadır. Gelecekte bu alanda yaşanacak olan gelişmelerle insanlık olarak ürettiğimiz atıkları kontrol altına alma konusunda daha başarılı olacağız.


Kaynakça

1. https://www.emo.org.tr/ekler/9d577b8f7ee7662_ek.pdf
2.https://services.tubitak.gov.tr/edergi/yazi.pdf;jsessionid=w3fQNz6Pm4DbG72Mn1AMEoaT?dergiKodu=4&cilt=46&sayi=812&sayfa=44&yaziid=34925
3. Panepinto, D., Senor, A. & Genon, G. Energy recovery from waste incineration: economic aspects. Clean Techn Environ Policy 18, 517–527 (2016)
4. Ram, C., Kumar, A., and Rani, P. (2021). "Municipal solid waste management: A review of waste to energy (WtE) approaches," BioResources 16(2), 4275-4320.
5. Mamasaki, V., Palogos, I., Chourdakis, I., Tsafantakis, K., & Gikas, P. (2021). Techno-economic assessment of landfill gas (LFG) to electric energy: Selection of the optimal technology through field-study and model simulation. Chemosphere, 269, 128688.
6. Qi, Z., & Feng, R. (2025). Global natural and anthropogenic methane emissions with approaches, potentials, economic costs, and social benefits of reductions: Review and outlook. Journal of Environmental Management, 373, 123568.
7.https://www.epa.gov/smm/energy-recovery-combustion-municipal-solid-waste-msw#:~:text=A%20typical%20waste%20to%20energy,energy%20per%20ton%20of%20waste
8. https://www.fizibilite.info/biyogaz-enerji-uretim-tesisi-yatirimi/
9. https://www.suvecevre.com/yayin/525/yakma-yerine-neden-gazlastirma-_15603.html
10. https://www.aydemperakende.com.tr/blog/copun-donusumu-atiklardan-nasil-enerji-elde-edilir
11. Enerji Bakanlığı - TEİAŞ