Gücünü güneşten alan proje: Solar Sprey Dryer

İki genç girişimci Fırat Ekici ve Doğukan Emre Yükmen’in öncülüğünde hayat bulan “Solar Sprey Dryer ile Temel Kimyasalların Üretimi” isimli proje, “9. Kimya Ar-Ge Proje Pazarı”nın “Temel Kimyasallar” kategorisinde birinci olarak başarısını perçinledi. Güneş enerjisi ile çalışan, kimyasalların yanı sıra çözelti formundaki gıdaların da kurutulmasını elverişli hale getirecek olan sistem, kullanıcılara uzaktan erişim ve kontrol imkanı da sunuyor olacak.

“9. Kimya Ar-Ge Proje Pazarı”nın Temel Kimyasallar kategorisinde sizi birinciliğe taşıyan “Solar Sprey Dryer ile Temel Kimyasalların Üretimi” adlı projenizden söz eder misiniz?

Projemiz güneş enerjisiyle çalışan bir püskürtmeli kurutucudur. İki temel bölümü bulunan projemiz; çözelti formundaki malzemelerin kurutulması için “Püskürtmeli Kurutucu” ve bu kurutucunun ihtiyaç duyduğu sıcak hava beslemesini sağlayan “Termal Güneş Yoğunlaştırıcı”dır. Püskürtmeli kurutma ile sıvı formda bulunan kimyasallar toz forma dönüştürülmektedir. Besleme sıcak kurutucu haznesine püskürtülerek (atomize edilerek) nemin uzaklaştırılması sağlanır. Sanayide ilk kullanımı ise süt tozu ve deterjan üretimi olmuştur. Püskürtmeli kurutma ile küre şeklinde, homojen partikül boyutu dağılımına sahip toz ürün elde edilirken diğer kurutma yöntemlerine göre kurutma süresi kısadır ve bu durum sıcaklığa hassas ürünlerin kurutulmasında avantaj sağlar. Püskürtmeli kurutucular genel hatları ile; hava ısıtıcısı, atomizer, kurutma haznesi ve siklondan oluşur. Püskürtmeli kurutucu tasarımında sıcak hava ve besleme akış yönleri değişebilir. Sıcak hava ile ürün aynı yönde akış gösterirse, ürün ilk olarak sıcak hava ile buluşacaktır ve sıcak hava enerjisini azaltarak üründe hızlı bir kuruma sağlanacak, ürün çıkışta daha düşük sıcaklıkta olacaktır. Hava ile beslemenin ters akışlı olduğu durumlarda besleme sıcak hava ile daha düşük sıcaklıkta karşılaşacak, böylece ürünlerde daha yavaş kuruma meydana gelecektir.

Sağladıkları avantajlar yanında püskürtmeli kurutucuların yüksek enerji tüketimleri önemli bir dezavantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Konvansiyonel ısıtıcılarla sağlanan sıcak hava yüzde 30 ile yüzde 40 termal verimdedir. Giriş sıcaklığı 240 derece olan havanın siklondan çıkış sıcaklığı 160 derece olmaktadır ve kuru hava olmadığı için tekrar kullanılamamaktadır.

Sanırım projenizi de bu soruna çözüm bulmak adına hayata geçirdiniz?
Evet tam da bu sorunu çözmek için böyle bir çalışmayı gerçekleştirdik. Projemiz içerisinde kendi tasarımımız olan laboratuvar ölçekli püskürtmeli kurutucunun ihtiyaç duyduğu sıcak hava, Theta Temiz Enerji Teknolojileri tarafından geliştirilen “Güneş Yoğunlaştırıcı Sistem” vasıtasıyla sağlanacaktır. Güneş yoğunlaştırma amacıyla özel olarak tasarlanan fresnel mercekler sayesinde ihtiyaç duyulan ısı enerjisi etil alkol (ya da termal yağ) taşıyıcı borular içerisinde yüksek sıcaklıklara çıkartılarak buradan elde edilen enerji, çözeltiyi kurutmada kullanılacak havanın ısıtılmasında kullanılmaktadır. Böylesine enerji yoğun bir proseste, enerji maliyetinin önüne geçilmesi, işletme maliyetlerinde büyük ölçüde düşüş sağlamaktadır. Bu da aynı zamanda ürünün yatırım geri dönüş süresini iki yıldan düşük seviyelere çekmektedir. Sisteme eklemek üzere faaliyet yürüttüğümüz özellikler sayesinde ise kimyasallar yanında çözelti formundaki gıdaların da kurutulmasına elverişli hale gelecek olan sistemimiz, uzaktan erişim ve kontrol imkanları da barındıracak.

ENERJİ MALİYETİNİN ÖNÜNE GEÇİLECEK

Proje ile temelde hedeflenen neydi? Böyle bir çalışmanın faydaları neler olacak?

Projenin temel hedefi, akışkan özellikteki kimyasalların kurutulmasında, farklı tanecik boyutlarında kurutma yapabilecek bir püskürtmeli kurutucu tasarlamak ve bu kurutucunun piyasadaki diğer benzerlerinden farklı olarak enerji ihtiyacını güneş / termal çevrimden karşılamasını sağlayarak enerji maliyeti kaleminin önüne geçmekti. Böylelikle proje ile hem ekonomik yönden kazanç elde edilirken, hem de karbon emisyon hacminin düşük tutulmasına katkı sağlayarak çevrenin korunmasına da destek vereceğiz.

Projeyi geliştirmenizde sizleri motive eden unsurlar neler oldu?

Ekiciler Kimya firması dört yıldır devam ettirdiği faaliyetleri esnasında, püskürtmeli kurutucuyu birçok işlemde kullanmış olup, burada enerji maliyetinin karlılık ve sürdürülebilirliği ne derece etkilediğini ilk elden tecrübe etmiştir. Bu sebeple piyasada bulunanlardan daha kolay kullanılabilen bir püskürtmeli kurutucu yapma arayışındayken, Theta Temiz Enerji Teknolojileri firmasının mercek teknolojisiyle bu ürünü bir araya getirdiğinde ortaya maliyet etkin ve kullanıcı dostu bir ürün çıkarmak konusunda bir araya gelme kararı almışlardır. İki firmanın da Ar&Ge temelli oluşu, yeni ve inovatif teknolojiler geliştirmeyi vizyon olarak kabul etmelerinin de bir diğer etken olduğunu söyleyebiliriz.

Projenizin dünyada hayata geçmiş bir örneği veya benzeri mevcut mudur?
Püskürtmeli kurutucular dünyada yaygın sayılabilecek bir çözelti kurutma teknolojisi konumunda. Kimya ve gıda sektörlerinde farklı amaçlara göre tasarlanmış püskürtmeli kurutucular bulunuyor. Ürünümüzde kullanılan güneş yoğunlaştırıcı sistem ise patent süreci devam etmekte olan bir ürün olup, dünyada farklı amaçlar için kullanılan benzerleri de olsa kendine özgü bir yapı ve tasarıma sahip. Sistemde kullanılan yapay zeka tabanlı kontrol algoritması da çözelti kurutma amacıyla yapılan kurutucular için benzersiz özelliklere sahip olacaktır. Bu konuda da Ar-Ge faaliyetlerimiz devam ederken 18 ay gibi bir periyotta final ürüne ulaşmayı hedefliyoruz.

“KAMU DESTEKLİ AR-GE FONLARINDAN YARARLANACAĞIZ”

Proje ile ilgili ilerleyen süreçte ne gibi planlarınız bulunuyor?

Proje kapsamında geliştirilmiş olan prototip bir konsept doğrulama ürünü olması sebebiyle ortak bir proje başvurusu kapsamında ürünün ikinci aşama geliştirmeleri yapılması amaçlanıyor. Bu kapsamda yapılması düşünülen çeşitli mekanik, optik ve elektronik değişiklikler bulunmaktadır. Mekanik kanatta ayarlanabilir nosül çapı ve pilot uygulamalara daha uygun yüksek kapasiteli evaporatör ile bu büyüklüğe uygun kurutma tankı tasarlanacak. Optik tarafta merceklerin birleştirme sistemi ve akışkan taşıma sisteminde güncelleştirmeler yapılacak, elektronik kanat ise otomasyon gereksinimlerini karşılayacak şekilde güncellenecek. Kamu destekli Ar-Ge fonları ilk aşamada yararlanılacak destekler olup, daha sonraki aşamada tanıtım faaliyetleri düzenlenerek ürünün satışını gerçekleştirmeyi hedefliyoruz.

Yaptığınız proje için melek yatırımcı arayacak mısınız?

Her StartUp bir melek yatırımcı ile çalışmak ister fakat bizde melek yatırımcı kelimesinin tam olarak anlamını bulmadığına inanıyoruz. Bu konuda biraz daha zamana ihtiyaç duyulduğunu düşünüyorum. TÜBİTAK 1507 KOBİ Ar-Ge başlangıç desteğinden yararlanarak projemizi yüzde 75 finanse edebiliriz. Geriye kalan yüzde 25’lik kısmı için de belki melek yatırımcı bulabiliriz.

Son olarak yeni projeleriniz varsa kısaca bunlardan da bahsedir misiniz?

Hipokloröz asitin saklanması için gerekli olan ambalajın üretimi, merceklerin saydamlığının artması için farklı polimerizasyon reaksiyonlarının denenmesi, endüstriyel boyutlarda solar sprey kurutucuların üretimi ve belki de filtre pres altında bulunan ürün bandın üzerine mercekler yerleştirilerek filtre presin yetersiz kaldığı nem oranlarına inilmesi gibi çalışmalar yapabiliriz.

FIRAT EKİCİ VE DOĞUKAN EMRE YÜKMEN KİMDİR?

Hacettepe Üniversitesi Nükleer Enerji Mühendisliği ve Anadolu Üniversitesi İşletme Bölümü’nde lisans eğitimi alan Doğukan Emre Yükmen, ardından yenilenebilir enerji üzerine yüksek lisansa devam etti. O yıllarda çalışmaya başladığı güneş enerjisi alanında yaklaşık dokuz yıldır çalışmalarını sürdüren Yükmen, Almanya ve Türkiye’de güneş enerjisi üzerine Ar-Ge ve taahhüt alanlarında çalıştı. 2018 yılı başında TÜBİTAK BİGG desteği kapsamında Theta Temiz Enerji Teknolojileri firmasını kuran Emre Yükmen, proje partneri Fırat Ekici ile de ortak okulları olan Hacettepe Üniversitesindeki Girişimcilik Eğitimleri esnasında tanıştı. İkilinin süreç içerisinde gelişen dostluğu bugün artık olgunlaşarak ortak bir proje ve ürün hazırlamaya kadar ulaşmış durumda.

Fırat Ekici ise bütün mühendislik dalları ile ilişkili olmasından dolayı üniversitede kimya alanında ilerlemeyi tercih etmiş bir isim. İyi bir derece ile kimya alanındaki lisans eğitimini tamamlayan Ekici, mezun olduktan sonra çalıştığı işinin ikinci bir üniversite okumasına olanak vermesiyle Hacettepe Üniversitesi Maden Mühendisliğine devam etti. Ekici, Maden Mühendisliği üçüncü sınıfta, Hacettepe İnovasyon Yarışması’na kimya bölümünde yazdığı proje ile katılarak birinci oldu. Hacettepe Üniversitesi Girişimcilik Eğitimleri sırasında projesini dinleme imkanı bulduğu Doğukan Emre Yükmen ile ilerde kimya alanında ortak projeler üretebilecekleri konusunda fikir alışverişinde bulunan Ekici, böylece kendilerini başarıya taşıyacak buluşun da ilk tohumlarını atmış oldu. Ekici, maden mühendisliğinden şeref öğrencisi olarak mezun olurken aynı zamanda Ekiciler Kimya ve Madencilik isimli firmasını kurmak için 1512 teknogirişim sermaye desteği almaya hak kazandı. Ankara Teknopark’ta şirketini hayata geçiren Ekici, Doğukan Emre Yükmen’in de Theta Temiz Enerji Teknolojileri isimli firmasını aynı teknoparkta açması ile birbirlerinin projeleri hakkında daha detaylı bilgiler edindi.