Feasibility and sustainability analysis of bioethanol production from different starchy food wastes in Turkey for gasoline blending based on different scenarios and models till 2030

Abstract

Gıda atıkları hammadde olarak kullanıldığında birinci nesil biyoetanol üretimi sürüdürülebilir hale gelebilir. Bu tez çalışmasında 2017- 2030 tarihleri arasında Türkiye'nin buğday, mısır, pirinç ve patates üretimi, tüketimi, bunlara bağlı olarak ortaya çıkan üretim ve tüketim kayıpları ve biyoetanol verimi öngürülerek yeni bir soluk kazandırılmıştır. Türkiye'nin 2030 yılında buğday, mısır, pirinç, patates (i) üretim, (ii) tüketim, (iii) üretim kayıpları, (iv) tüketim kayıpları, (v) üretim kayıplarından elde edilecek biyoetanol verimi ve (vi) tüketim kayıplarından elde edilecek biyoetanol verimleri sırasıyla (i) 25.0, 6.2, 0.6, 5.5 milyon ton, (ii) 19.3, 1.5, 0.8,4.7 milyon ton, (iii) 1.375, 0.184, 0.006, 0.094 milyon ton, (iv) 0.710, 0.182, 0.020, 0.160 milyon ton, (v) 0.511, 0.073, 0.003, 0.009 milyar litre ve (vi) 0.264, 0.072, 0.009, 0.015 milyar litre olacağı tahmin edilmektedir. Ayrıca, uygun şekilde toplanır ve işlenirse, 2023 yılında, Türkiye'nin buğday, mısır, pirinç ve patates üretim ve tüketim kayıplarından elde edilen 0.555 ve 0.335 milyar litre biyoetanolün, aynı tarihte benzene alternative olarak kullanılabilecek potansiyel biyoetanol talebini fazlasıyla sağlayacaktır. Son olarak bu tez çalışmasında verilen metodolojinin atık ürün ve tahıllardan ulusal ve /veya yerel politikalar hazırlamada dünya çapındaki araştırmacılar ve politika hazırlama uzmanları tarafından kullanılabileceğine inanılmaktadır.

First generation (1st generation) bioethanol production can be sustainable if food wastes are used as feedstock. As a novelty, in this thesis study, Turkey's wheat, maize, rice and potato production, consumption, associated losses and bioethanol yield from these streams are forecasted between 2017 and 2030. It is estimated that Turkey's wheat, maize, rice and potato (i) production, (ii) consumption, (iii) production losses, (iv) consumption losses, (v) bioethanol yield from production losses, and (vi) bioethanol yield from consumption losses in 2030 will be (i) 25.0, 6.2, 0.6 and 5.5 million tonnes; (ii) 19.3, 1.5, 0.8 and 4.7 million tonnes; (iii) 1.375, 0.184, 0.006 and 0.094 million tonnes, (iv) 0.710, 0.182, 0.020 and 0.160 million tonnes, (v) up to 0.511, 0.073, 0.003, and 0.009 billion litres of bioethanol, and (vi) up to 0.264, 0.072, 0.009, and 0.015 billion litres of bioethanol, respectively. Also, it is estimated that if collected and processed properly, in 2023, up to 0.555 and 0.335 billion litres of bioethanol can be collectively generated from Turkey's wheat, maize, rice and potato production and consumption losses, respectively; and these amounts will be more than enough to supply Turkey's potential bioethanol demand (as a substitute to gasoline) of 2023. Finally, it is believed that the methodology given in this thesis study can be used by policy analysts and researchers around the globe to prepare national and/or local bioethanol generation scenarios from wasted crops and cereals.