Kastamonu'da Sürdürülebilir Biyokütle Enerjisi İçin Hızlı Gelişen Söğüt Türlerinin Yetiştirilmesi
Proje Durumu: Devam Ediyor
Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Miraç AYDIN
Proje Kodu: KÜ-İHT/2024-05
Proje Başlama Tarihi: 20.12.2024
Proje Süresi: 24 Ay
Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Miraç AYDIN
Proje Kodu: KÜ-İHT/2024-05
Proje Başlama Tarihi: 20.12.2024
Proje Süresi: 24 Ay
ÖZET
Söğüt biyokütlesi gelişimi ABD ve Avrupa’da araştırılmış ve iyi belgelenmiş olmasına rağmen (Volk ve ark. 2006), Türkiye’de yoğun söğüt biyokütle üretim sistemi hakkında yeterli veri bulunmamaktadır. Bu nedenle; mekansal değişkenlik biyokütle verimini ve çevresel faktörleri etkilediği için saha-tür denemeleri yapmak zorunludur. Bu çalışma bu boşluğu doldurmayı amaçlamaktadır.
Bu çalışma, dört tekrarlamalı, iki yönlü (12 x 4) faktöriyel tesadüfi tam blok deseninde (RCBD) kurulacaktır. Doğal söğüt türlerinden oluşan 6 söğüt türü ile 4 hızlı gelişen farklı türlerin eş zamanlı denemeleri yapılacaktır. Dikim yöntemi ABD’de uygulanan dikim yöntemine göre iki çift sıra şeklinde olacaktır. Varyasyon kaynakları, biyokütle verimlerini, toprak altı ve üstü karbon tutulmasını, toprak solunumunu ve toprak organik karbon ve besin maddelerindeki değişiklikleri içermektedir. Üretilecek biyokütlenin kâğıtçılık ve lifl-levha sanayisine uygunluğu için lif morfolojileri incelenecek ve pelet üretimine uygunluğu için ilgili standartlara göre hammadde özellikleri belirlenecektir. Fiziksel ve kimyasal özelliklere ilişkin temel verileri elde etmek için başlangıçta toprak laboratuvar analizleri yapılacaktır. Biyokütle verimlerinin ve karbon havuzlarının boyutunun belirlenmesi, örnekleme yoluyla yapılacaktır. Toprak solunum oranları, toprak solunum cihazı (LI-COR Bio-Sciences) kullanılarak iki yıl boyunca haftalık olarak ölçülecektir. Toprak Organik Karbon (TOK) ve besin maddelerindeki değişiklikler, tekrarlı örnekleme yöntemiyle belirlenecektir. Biyokütle ürünleri, farklı söğüt ve farklı türlerin biyokütlesi kullanılarak da geliştirilecektir.
Anahtar Kelimeler: Söğüt, Biyokütle Enerjisi, Karbon Tutma, İklim Değişikliği, Toprak Solunumu, Toprak Organik Karbon, Yenilenebilir Enerji
ABSTRACT
Although willow biomass development has been investigated and well documented in USA and Europe (Volk et. al. 2006), on-site data about the intensive willow biomass production system are lacking in Turkey. It is imperative to conduct site-clone trials because spatial variability affects biomass yields and environmental impacts. This study aims to fill this gap.
This study will be established in two-way (12 x 4) factorial randomized complete block design (RCBD) with four replications. Simultaneous trials of 6 willow cultivars and 4 different species, consisting of exotic and indigenous willow cultivars will be conducted. The planting design will be two double rows, following the planting design employed in USA. The sources of variations include biomass yields, below- and above carbon sequestration, soil respiration, and changes in soil organic carbon and nutrients. Fiber morphologies of the biomass to be produced will be examined to ensure its suitability for the papermaking and fiberboard industry, and raw material properties will be determined according to the relevant standards to ensure its suitability for pellet production. Soil laboratory analyses will be conducted at the beginning to obtain baseline data on physical and chemical properties. The determination of biomass yields and size of carbon pools will be done through destructive sampling. Soil respiration rates will be measured weekly for two years using the automated survey chamber (LI-COR Bio- Sciences). Changes of SOC and nutrients will be determined through repetitive sampling method. Biomass products will also be developed using the biomass of the different willow cultivars.
Keywords: Willow, Biomass Energy, Carbon Sequestration, Climate Change, Soil Respiration, Soil Organic Carbon, Renewable Energy
Söğüt biyokütlesi gelişimi ABD ve Avrupa’da araştırılmış ve iyi belgelenmiş olmasına rağmen (Volk ve ark. 2006), Türkiye’de yoğun söğüt biyokütle üretim sistemi hakkında yeterli veri bulunmamaktadır. Bu nedenle; mekansal değişkenlik biyokütle verimini ve çevresel faktörleri etkilediği için saha-tür denemeleri yapmak zorunludur. Bu çalışma bu boşluğu doldurmayı amaçlamaktadır.
Bu çalışma, dört tekrarlamalı, iki yönlü (12 x 4) faktöriyel tesadüfi tam blok deseninde (RCBD) kurulacaktır. Doğal söğüt türlerinden oluşan 6 söğüt türü ile 4 hızlı gelişen farklı türlerin eş zamanlı denemeleri yapılacaktır. Dikim yöntemi ABD’de uygulanan dikim yöntemine göre iki çift sıra şeklinde olacaktır. Varyasyon kaynakları, biyokütle verimlerini, toprak altı ve üstü karbon tutulmasını, toprak solunumunu ve toprak organik karbon ve besin maddelerindeki değişiklikleri içermektedir. Üretilecek biyokütlenin kâğıtçılık ve lifl-levha sanayisine uygunluğu için lif morfolojileri incelenecek ve pelet üretimine uygunluğu için ilgili standartlara göre hammadde özellikleri belirlenecektir. Fiziksel ve kimyasal özelliklere ilişkin temel verileri elde etmek için başlangıçta toprak laboratuvar analizleri yapılacaktır. Biyokütle verimlerinin ve karbon havuzlarının boyutunun belirlenmesi, örnekleme yoluyla yapılacaktır. Toprak solunum oranları, toprak solunum cihazı (LI-COR Bio-Sciences) kullanılarak iki yıl boyunca haftalık olarak ölçülecektir. Toprak Organik Karbon (TOK) ve besin maddelerindeki değişiklikler, tekrarlı örnekleme yöntemiyle belirlenecektir. Biyokütle ürünleri, farklı söğüt ve farklı türlerin biyokütlesi kullanılarak da geliştirilecektir.
Anahtar Kelimeler: Söğüt, Biyokütle Enerjisi, Karbon Tutma, İklim Değişikliği, Toprak Solunumu, Toprak Organik Karbon, Yenilenebilir Enerji
ABSTRACT
Although willow biomass development has been investigated and well documented in USA and Europe (Volk et. al. 2006), on-site data about the intensive willow biomass production system are lacking in Turkey. It is imperative to conduct site-clone trials because spatial variability affects biomass yields and environmental impacts. This study aims to fill this gap.
This study will be established in two-way (12 x 4) factorial randomized complete block design (RCBD) with four replications. Simultaneous trials of 6 willow cultivars and 4 different species, consisting of exotic and indigenous willow cultivars will be conducted. The planting design will be two double rows, following the planting design employed in USA. The sources of variations include biomass yields, below- and above carbon sequestration, soil respiration, and changes in soil organic carbon and nutrients. Fiber morphologies of the biomass to be produced will be examined to ensure its suitability for the papermaking and fiberboard industry, and raw material properties will be determined according to the relevant standards to ensure its suitability for pellet production. Soil laboratory analyses will be conducted at the beginning to obtain baseline data on physical and chemical properties. The determination of biomass yields and size of carbon pools will be done through destructive sampling. Soil respiration rates will be measured weekly for two years using the automated survey chamber (LI-COR Bio- Sciences). Changes of SOC and nutrients will be determined through repetitive sampling method. Biomass products will also be developed using the biomass of the different willow cultivars.
Keywords: Willow, Biomass Energy, Carbon Sequestration, Climate Change, Soil Respiration, Soil Organic Carbon, Renewable Energy
BEKLENEN PROJE ÇIKTILARI
Önerilen araştırmanın amacı, seçilen söğüt çeşitlerinin Kastamonu bölgesi ve iklim koşulları altında büyüme performansını, biyokütle verimini, karbon tutma potansiyellerini, çevresel etkilerini ve biyokütle ürünlerinin kalitesini belirlemek, karşılaştırmak ve ölçmektir. Bu araştırmada;
1) Kastamonu yöresinde farklı söğüt ve diğer taksonların büyüme performansını ve biyokütle verimlerini karşılaştırmak;
2) Seçilen farklı söğüt taksonları ile diğer taksonların 2 yıllık büyüme peryodu boyunca toprak üstü ve toprak altı karbon tutma havuzlarının boyutunu belirlemek;
3) Farklı söğüt taksonları ile diğer taksonların büyüme ve hayatta kalma durumlarını belirlemek;
4) Seçilen söğüt taksonları ile diğer taksonlarının farklı mevsimlerdeki toprak solunum oranlarını ölçmek;
5) Büyüme periyodu boyunca toprak organik karbon ve besin maddelerindeki değişiklikleri belirlemek;
6) Seçilen söğüt taksonları ile diğer taksonların yaşam döngüsü analizi yapmak;
7) Söğüt taksonları ile diğer taksonların biyokütle üretimlerinin sera gazlarına katkısını belirlemek;
8) Lif morfolojisinden yola çıkılarak kağıt ve lif-levha gibi orman endüstri sanayileri için en uygun türü belirlemek;
9) Pelet üretimi için plantasyonlardan elde edilen söğüt taksonları ile diğer taksonlarına ait en iyi biyokütleyi belirlemek;
Farklı söğüt taksonları ile diğer taksonlar arasında biyokütle verimleri ve büyüme performanslarında önemli farklılıklar olmadığını varsayılmıştır.
Biyokütle verimi, çalı söğüt biyokütle yatırımlarının ekonomik karlılığı için kilit bir faktördür (Volk, et al. 2006). İklim değişikliğinin etkileri ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için yenilenebilir enerjinin artan talepleri göz önüne alındığında, üretim sisteminin çevresel etkileri de bu projede araştırılması gereken önemli bir bileşendir.
Bu çalışma, Türkiye’de büyük ölçekli ağaçlandırma çalışmalarında kullanılabilecek en iyi söğüt ve diğer taksonların belirlenmesi ile sistemi uygun maliyetli ve sürdürülebilir kılmak için uygun üretim teknolojisinin belirlenmesi ile sonuçlanacaktır. Çalışma sonucunda hızlı gelişen türler arasında en yüksek biyokütle verimine sahip olan ve elde edilen biyokütle ürününün ekonomik değere dönüşmesinde en uygun türün tespiti belirlenecektir.
Elde edilen sonuçlar hem biyokütle bakımından en uygun türün belirlenmesi ve endüstriyel kuruluşlarda kullanımına imkân sağlayacak hem de elde edilen hammaddenin pelet ya da farklı bir ürün olarak ekonomik bir değere ulaşmasını sağlayacaktır.
Ayrıca elde edilen sonuçlar, biyokütle bakımından yüksek verime sahip olan türler ile biyokütle üretimi için potansiyel ağaçlandırma sahaların oluşturulmasına ve bu sahalardan endüstriyel kuruluşların faydalanmasına imkân verebilecektir.
Önerilen araştırmanın amacı, seçilen söğüt çeşitlerinin Kastamonu bölgesi ve iklim koşulları altında büyüme performansını, biyokütle verimini, karbon tutma potansiyellerini, çevresel etkilerini ve biyokütle ürünlerinin kalitesini belirlemek, karşılaştırmak ve ölçmektir. Bu araştırmada;
1) Kastamonu yöresinde farklı söğüt ve diğer taksonların büyüme performansını ve biyokütle verimlerini karşılaştırmak;
2) Seçilen farklı söğüt taksonları ile diğer taksonların 2 yıllık büyüme peryodu boyunca toprak üstü ve toprak altı karbon tutma havuzlarının boyutunu belirlemek;
3) Farklı söğüt taksonları ile diğer taksonların büyüme ve hayatta kalma durumlarını belirlemek;
4) Seçilen söğüt taksonları ile diğer taksonlarının farklı mevsimlerdeki toprak solunum oranlarını ölçmek;
5) Büyüme periyodu boyunca toprak organik karbon ve besin maddelerindeki değişiklikleri belirlemek;
6) Seçilen söğüt taksonları ile diğer taksonların yaşam döngüsü analizi yapmak;
7) Söğüt taksonları ile diğer taksonların biyokütle üretimlerinin sera gazlarına katkısını belirlemek;
8) Lif morfolojisinden yola çıkılarak kağıt ve lif-levha gibi orman endüstri sanayileri için en uygun türü belirlemek;
9) Pelet üretimi için plantasyonlardan elde edilen söğüt taksonları ile diğer taksonlarına ait en iyi biyokütleyi belirlemek;
Farklı söğüt taksonları ile diğer taksonlar arasında biyokütle verimleri ve büyüme performanslarında önemli farklılıklar olmadığını varsayılmıştır.
Biyokütle verimi, çalı söğüt biyokütle yatırımlarının ekonomik karlılığı için kilit bir faktördür (Volk, et al. 2006). İklim değişikliğinin etkileri ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için yenilenebilir enerjinin artan talepleri göz önüne alındığında, üretim sisteminin çevresel etkileri de bu projede araştırılması gereken önemli bir bileşendir.
Bu çalışma, Türkiye’de büyük ölçekli ağaçlandırma çalışmalarında kullanılabilecek en iyi söğüt ve diğer taksonların belirlenmesi ile sistemi uygun maliyetli ve sürdürülebilir kılmak için uygun üretim teknolojisinin belirlenmesi ile sonuçlanacaktır. Çalışma sonucunda hızlı gelişen türler arasında en yüksek biyokütle verimine sahip olan ve elde edilen biyokütle ürününün ekonomik değere dönüşmesinde en uygun türün tespiti belirlenecektir.
Elde edilen sonuçlar hem biyokütle bakımından en uygun türün belirlenmesi ve endüstriyel kuruluşlarda kullanımına imkân sağlayacak hem de elde edilen hammaddenin pelet ya da farklı bir ürün olarak ekonomik bir değere ulaşmasını sağlayacaktır.
Ayrıca elde edilen sonuçlar, biyokütle bakımından yüksek verime sahip olan türler ile biyokütle üretimi için potansiyel ağaçlandırma sahaların oluşturulmasına ve bu sahalardan endüstriyel kuruluşların faydalanmasına imkân verebilecektir.
Eklenecek…