1. Giriş — Biyogaz, H₂S Sorunu ve Neden Ekonomik Kıyas?
Biyogaz, organik atıkların anaerobik koşullarda parçalanmasıyla elde edilen ve büyük oranda metan (CH₄) ile karbondioksit (CO₂) içeren yenilenebilir bir gaz karışımıdır. Avrupa Biyogaz Birliği'nin 2024 verilerine göre kıta genelinde biyogaz ve biyometan üretimi sürekli artmakta; Avrupa Birliği'nin REPowerEU planı çerçevesinde 2030 yılına kadar yıllık 35 milyar metreküp biyometan üretim hedefi konmuştur (European Biogas Association, 2024; Guidehouse, 2023). Bu hedef yalnızca üretim kapasitesi değil; üretilen gazın boru hattına uygun saflıkta olmasını da zorunlu kılmaktadır.
Biyogazın yenilenebilir enerji potansiyelini gerçekleştirmesinin önündeki en kritik engellerden biri, içeriğinde bulunan hidrojen sülfürdür. Kullanılan substrata bağlı olarak biyogazın H₂S derişimi 10 ppm ile 2.000 ppm arasında değişebilmektedir (Shet ve Mutnuri, 2023). Bu seviyelerdeki H₂S; boru, kompresör ve kojenerasyon motorlarında korozyona, yanma ürünü olarak SO₂ ve sülfürik asit oluşumuna, doğal gaz şebekesine enjeksiyon kalitesinin düşmesine ve katalitik sistemlerde zehirlenmeye yol açmaktadır (Solgi vd., 2025; Pudi vd., 2021). Türkiye dahil pek çok ülkede şebeke enjeksiyonu için H₂S sınırı genellikle 5 mg/m³'ün altında, taşıt yakıtı uygulamalarında ise daha düşüktür.
H₂S giderimi için fiziksel-kimyasal adsorpsiyon, biyolojik oksidasyon, membran ayırma ve kimyasal absorpsiyon olmak üzere birçok teknolojik yaklaşım mevcuttur. Ancak teknolojinin "en yüksek verim" üzerinden seçilmesi, yatırım maliyetleri (CAPEX), işletim maliyetleri (OPEX) ve sarf malzemesi (sorbent rejenerasyonu, kimyasal besleme, elektrik) yükleri göz önüne alındığında her tesis için doğru kararı vermemektedir. Bu nedenle biyogaz yatırımcıları açısından kritik soru "hangi yöntem en yüksek verimi sağlar?" değil; "tesisimizin ölçeği, H₂S yükü ve son kullanım hedefleri için en düşük yaşam döngüsü maliyetiyle hangi yöntem hedefi karşılar?" sorusudur (Lombardi ve Francini, 2020; Sun vd., 2021).
Bu makale, sahada en sık karşılaşılan H₂S giderim yöntemlerini bilimsel literatür üzerinden özetlemeyi ve son beş yılda yayımlanan saha ve laboratuvar verilerini kullanarak tekno-ekonomik bir kıyas sunmayı amaçlamaktadır. Karar matrisi bölümünde ölçek, gelen H₂S derişimi ve son kullanım senaryosu üzerinden somut yöntem önerileri sunulmaktadır.
2. H₂S'in Kaynağı, Etkileri ve Hedef Konsantrasyonlar
Biyogazda H₂S oluşumu, anaerobik çürütücüde sülfat indirgeyici bakterilerin (SRB) substrattaki sülfat ve organik kükürt bileşiklerini kullanmasıyla gerçekleşir. Kentsel atıksu çamuru, deri ve kağıt endüstrisi atıkları, hayvansal gübreler ile bazı tarımsal atıklar, yüksek H₂S üreten substratlar arasında öne çıkar (Solgi vd., 2025). Tipik anaerobik çürütücü çıkış gazında metan oranı %60–70, karbondioksit oranı %30–40 düzeyinde olup, H₂S derişimi 10–2.000 ppm aralığında geniş bir bant izler (Shet ve Mutnuri, 2023).
H₂S; biyogazın doğrudan yakılarak ısı veya elektrik üretiminde kullanıldığı kojenerasyon (CHP) sistemlerinde motor yağı asitleşmesine, valf ve segman aşınmasına yol açar. Yapılan tekno-ekonomik değerlendirmeler, kojenerasyon yatırımının yaşam döngüsü maliyetinin önemli bir kısmının H₂S kontrol stratejisine bağlı olduğunu göstermiştir (Lombardi ve Francini, 2020). Biyometan olarak yükseltme yapılacaksa basınçlı su yıkama (PWS), kimyasal absorpsiyon, membran ayırma veya basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) gibi son aşama proseslerinin tümü, beslemedeki H₂S için ön arıtım gerektirir; aksi halde sorbent ömrü düşer ve maliyet artar (Tomczak vd., 2024; Khan vd., 2023).
Avrupa Birliği gaz şebekesi uygulamalarında H₂S sınırı genellikle 5 mg/m³ olarak alınır; Almanya ve İtalya'da daha sıkı limitler (1–3 mg/m³) uygulanmaktadır (Tomczak vd., 2024). Taşıt yakıtı (Bio-CNG, Bio-LNG) için ise 1 mg/m³ ve altı tipiktir (Riva vd., 2024). Bu hedef değerler, ham biyogazdaki H₂S derişimine bağlı olarak iki ila üç büyüklük mertebesi azaltma gerektirir; yani 1.000 ppm civarındaki bir gaz, şebeke kalitesine inebilmek için yaklaşık %99,7 verimde arıtılmalıdır.
H₂S yalnızca metalik korozyon ve katalizör zehirlenmesi gibi mekanik etkilerle sınırlı kalmaz; sağlık ve emisyon boyutu da kritiktir. Yanma sonrası oluşan SO₂ ve sülfürik asit aerosolleri, baca gazı emisyon limitlerini ihlal edebilir; bu da biyogaz tesisinin çevre izninin tehlikeye girmesine yol açar. Solgi ve arkadaşları (2025), saha verilerine dayanarak H₂S derişiminin çürütücü çıkışında doğru izlenmemesinin işletim sürekliliğini riske attığını; sürekli online H₂S sensör entegrasyonunun doğru sorbent değişim takvimi için kritik olduğunu vurgular. Pratikte sensör ve veri kaydı yatırımı ön arıtım sisteminin kendisinin bir parçası olarak değerlendirilmelidir.
3. Yöntem 1 — Fiziko-Kimyasal: Adsorpsiyon
Adsorpsiyon, gaz fazındaki H₂S moleküllerinin katı bir sorbent yüzeyine fiziksel veya kimyasal bağlarla tutunmasıdır. Sahada en yaygın kullanılan üç sorbent ailesi şunlardır: demir oksit/hidroksit pelletleri ("iron sponge" ve modern türevleri), aktif karbon (raw veya emprenye), ve atık-türevi sorbentler (uçucu kül, arıtma çamuru karbonu, biyochar).
Demir oksit pelletleri kararlı, ucuz ve operasyonel olarak basittir; H₂S'i FeS ve FeS₂ formlarında bağlar. Vu ve arkadaşlarının (2019) çalışması, hava ile rejenere edilebilen alternatif çevrim modunda demir bazlı sorbentlerin uzun süreli stabilite sağladığını göstermiştir; ancak rejenerasyonun maliyeti ve egzotermik reaksiyon yönetimi pratik kullanımı sınırlamaktadır. İn-situ uygulamada Rui ve arkadaşları (2020), sığır gübresi anaerobik çürütücüsüne mikro ölçek demir tozu ve demir oksit nanoparçacıkları katılmasının H₂S üretimini önemli ölçüde baskıladığını rapor etmiştir; bu yaklaşım gaz fazı arıtımına alternatif veya tamamlayıcı olarak değerlendirilebilir.
Aktif karbon (AC) yüksek yüzey alanı (genellikle 800–1.500 m²/g) sayesinde hem fiziksel adsorpsiyon hem de kimyasal modifikasyonla katalitik H₂S oksidasyonu sağlar. Zulkefli ve arkadaşları (2019) emprenye edilmiş ticari aktif karbonların (CAC) ham AC'ye göre belirgin biçimde üstün performans gösterdiğini; akış hızı, sorbent tipi, kolon boyu/çap (L/D) oranı ve gaz kompozisyonu gibi parametrelerin H₂S yakalama kapasitesini doğrudan etkilediğini ortaya koymuştur. Aynı çalışmada CO₂ adsorpsiyon kapasitesi karşılaştırması; emprenye edilmiş AC için 84,89 mg/g, alternatif emprenye için 63,61 mg/g ve emprenyesiz AC için 30,44 mg/g olarak ölçülmüş; emprenyenin önemli bir kapasite artışı sağladığı doğrulanmıştır.
Demir ile termal modifiye edilmiş aktif karbonun değerlendirildiği daha güncel bir Brezilya çalışması (Montaño vd., 2024), demir(III) varlığında kontrollü ısıl işlem uygulamasının ticari aktif karbonun biyogaz desülfürizasyon performansını kayda değer biçimde artırdığını göstermiştir. Çalışmadaki kinetik analiz, sorpsiyonun yalancı-birinci-derece modeline ve Bangham modeline iyi uyum sağladığını; mikrogözenek yapısının gaz difüzyonu için belirleyici olduğunu ortaya koymuştur. Bu sonuç, aktif karbonun fiziko-kimyasal davranışının doğru modellenmesinin reaktör tasarımında kritik olduğunu vurgular.
Atık-türevi sorbentler, ekonomik açıdan en cazip seçeneklerden biridir. Pudi ve arkadaşlarının (2021) Q1 derlemesi; arıtma çamuru, gıda atığı, orman atığı, uçucu kül ve endüstriyel atıkların ham veya modifiye formlarda H₂S adsorpsiyonu için potansiyel sorbent olduğunu göstermektedir. Yazarlar, ticari sorbentlerin yerini almak isteyen atık-türevi malzemelerin pazarlanabilmesi için ekonomik analiz, rejenerasyon koşulları ve kullanılmış sorbentin bertaraf yolu üzerine daha fazla araştırma gerektiğini vurgulamıştır. Khan ve arkadaşları (2023) ise adsorpsiyona ek olarak fotokatalitik H₂S parçalama yöntemlerinin gelişmekte olan bir alan olduğunu; ancak henüz endüstriyel ölçekte ekonomik karşılaştırmalar için yeterli saha verisinin bulunmadığını belirtmiştir.
4. Yöntem 2 — Biyolojik: Biyofiltre, Biyodamlatmalı Filtre ve Mikroaerasyon
Biyolojik yöntemler, kemo-otoötrofik kükürt oksitleyici bakterilerin (SOB) (özellikle Thiobacillus, Thiomonas, Sulfurimonas cinsleri) H₂S'i elementel kükürt (S⁰) veya sülfata (SO₄²⁻) oksitleme yeteneğine dayanır. Üç temel reaktör konfigürasyonu öne çıkar: (i) biyofiltre — gözenekli/dolgu yatakta nemli koşullarda biyofilm oksidasyonu, (ii) biyodamlatmalı filtre (BTF) — sıvı faz besleme ile çalışan sürekli reaktör, (iii) mikroaerasyon — çürütücüye doğrudan kontrollü hava enjeksiyonu (Solgi vd., 2025).
Mikroaerasyon, sahada en düşük yatırımlı çözümlerden biridir. Cherosky ve arkadaşlarının (2020) Peru'daki saha ölçekli anaerobik çürütücüde yürüttüğü doğrudan karşılaştırma, biyolojik yöntemlerin somut tekno-ekonomik avantajlarını göstermesi açısından dikkat çekicidir. Çalışmada mikroaerasyon (2 L/dk hızla tek seferlik ortam havası enjeksiyonu) duplikat kaplarda 2 ve 4 saat alıkonma sürelerinde test edilmiş; demir filtreler ise paralel olarak çalıştırılmıştır. Demir filtrelerin ortalama H₂S giderim verimi yalnızca %32,91 (en yüksek %70,21) olurken, mikroaerasyon 2 saatlik alıkonma için %91,5, 4 saatlik alıkonma için %99,8 verim sağlamıştır. 50 günlük işletim sonunda mikroaerasyon kabındaki sülfür konsantrasyonunun %493 artması, sıvı fazda gelişen SOB topluluğunun H₂S'i etkin biçimde sülfüre dönüştürdüğünü doğrulamaktadır.
Biyofiltreler dolgu malzemesinin türüne göre büyük performans farkları gösterir. Mohammadi ve Vaiškūnaitė'nin (2025) son çalışması, gözenekli hafif beton (CLC) atığı ile biyochar dolgulu hibrit bir laboratuvar biyofiltresinde 100–2.000 ppm giriş H₂S derişimi, 0,2–1,0 L/dk gaz akış hızı, 25–35 °C ve %70–90 nem koşullarında performansı incelemiştir. Düşük akış hızlarında verim %95'e, düşük H₂S konsantrasyonlarında %91'e ulaşırken; yüksek akışta %88, yüksek derişimde %87 seviyelerinde kalmıştır. Yazarlar, biyocharın adsorpsiyon özellikleri ile Fe₂CO₃ ile modifiye CLC atığının katalitik oksidasyon etkisinin birlikte değerlendirilmesinin hibrit biyofiltrede yüksek verim ve stabilite sağladığını; atık-türevi malzemelerle kurulan biyofiltrelerin geleneksel kimyasal/fiziksel yöntemlere kıyasla çevre dostu ve maliyet-etkin bir alternatif olduğunu vurgulamıştır.
Zarei ve arkadaşları (2025) ise biyochar dolgulu paketleyici biyofiltrede H₂S giderim verimini etkileyen üç temel parametreyi (nem içeriği, boş yatak alıkonma süresi/EBRT, giriş H₂S derişimi) sistemli biçimde incelemiştir. En iyi performans %30 nem, 60 saniye EBRT ve 180 ppmv H₂S koşullarında elde edilmiş; çoklu doğrusal regresyon (R²=0,97) ve destek vektör makineleri (R²=0,99) ile geliştirilen modeller geniş bir çalışma aralığında %90–95 giderim verimi öngörmüştür. Bu sonuçlar, biyochar tabanlı biyofiltrelerin laboratuvar koşullarında yüksek tekrar üretilebilir verim sağlayabileceğini göstermektedir.
Biyodamlatmalı filtreler (BTF), özellikle yüksek H₂S yüklü ve sürekli akışlı saha sistemlerinde tercih edilir. Piovezan ve arkadaşlarının (2024) Brezilya'daki bir tarımsal anaerobik tesiste yürüttüğü tam ölçekli BTF çalışması, püskürtme süresi ve nitrat kaynağı parametrelerinin saha performansını doğrudan etkilediğini ortaya koymuştur. Çalışmada digestat, biyodamlatma sıvısı olarak kullanılarak çevresel ve ekonomik açıdan döngüsel bir yaklaşım benimsenmiştir; bu yaklaşım, BTF'nin işletim giderlerini düşürmenin pratik bir yoludur.
Ölçek küçüldükçe biyolojik sistemlerin yatırım avantajı artar. Shet ve Mutnuri (2023), 1 m³'lük anaerobik ko-çürütücüden alınan biyogazı Thiobacillus sp. içeren sıvı ortamla temas ettirerek 8 metre kolon yüksekliğinin ilk 8 metresinde %68 H₂S giderimi elde etmiştir; kolon yüksekliği veya kademe sayısı artırılarak verimi yükseltmek mümkündür. Bu tip yarı-pilot kurulumlar, küçük ölçekli çiftlik biyogaz sistemlerine ekonomik olarak uyarlanabilir.
5. Yöntem 3 — Membran ve Gelişmekte Olan Yöntemler
Membran gaz ayırma teknolojisi, biyogaz yükseltmede son yıllarda hızla yaygınlaşan bir yaklaşımdır. Tomczak ve arkadaşlarının (2024) derlemesi, polimerik membranların — özellikle şişmiş poliamid (PA) tabakalı ince film kompozit (TFC) membranların — biyogazın tek aşamada başarıyla yükseltilmesini ve ön arıtım ihtiyacının kısmen ortadan kalkmasını sağlayabildiğini bildirmektedir. Ancak yazarlar, tek aşamalı membran sistemlerinin yalnızca evsel kullanım için yeterli saflıkta gaz üretebildiğini; doğal gaz şebekesine enjeksiyon veya yüksek geri kazanım gerektiren uygulamalar için membran kademe (cascade) tasarımının kaçınılmaz olduğunu vurgular.
Bu noktada H₂S, membran proseslerin de dolaylı maliyet itici güçlerinden biridir: yüksek H₂S içeren ham biyogaz hem polimerik membran ömrünü kısaltır hem de PSA katalizör yataklarını zehirler (Khan vd., 2023; Lombardi ve Francini, 2020). Bu yüzden membran veya PSA tabanlı yükseltme tesisleri, neredeyse her durumda bir ön H₂S arıtım birimi (genellikle demir oksit kartuş veya aktif karbon kolon) ile beraber tasarlanır. Khan ve arkadaşları (2023) ek olarak fotokatalitik H₂S parçalamayı umut verici fakat saha verisi sınırlı bir alan olarak tanımlamış; Solgi ve arkadaşları (2025) ise hibrit (biyolojik + fiziksel) sistemlerin gelecekte ana eğilim olabileceğini öne sürmüştür.
6. Tekno-Ekonomik Karşılaştırma — CAPEX, OPEX, USD/m³ H₂S
Tekno-ekonomik kıyasta en somut metrik, "uzaklaştırılan birim H₂S başına maliyet" (USD/m³ H₂S) kavramıdır. Cherosky ve arkadaşlarının (2020) saha verileri bu metrik üzerinden karşılaştırma için altın referans niteliğindedir. Çalışmada Peru'daki küçük ölçekli anaerobik çürütücü için maliyetler şu şekilde hesaplanmıştır: mikroaerasyon (2 saat alıkonma) 29 USD/m³ H₂S, mikroaerasyon (4 saat alıkonma) 27 USD/m³ H₂S ve demir filtre 382 USD/m³ H₂S. Mikroaerasyon, demir filtreye kıyasla bir büyüklük mertebesi (yaklaşık 14 kat) daha ucuz bulunmuştur. Bu sonuç, küçük ölçekli ve uzak alan biyogaz sistemleri için biyolojik yöntemlerin yatırım dostu olduğunu net biçimde göstermektedir.
Ölçek büyüdüğünde tablo değişmeye başlar. Lombardi ve Francini (2020) Avrupa örneklerine dayalı Q1 değerlendirmesinde, orta ve büyük ölçekli (>500 m³/saat) tesislerde demir-bazlı kartuş sistemlerin nispeten düşük yatırım gereksinimine rağmen rejenerasyon ve sarf maliyetleri nedeniyle yaşam döngüsü maliyeti açısından her zaman avantajlı olmadığını ortaya koymuştur. Sun ve arkadaşları (2021), Japonya gıda atığı tesislerinde yaptıkları ekonomik değerlendirmede H₂S ile siloksanın birlikte arıtıldığı senaryolarda; iki kirletici için ayrı sorbent kolonu kullanmanın yatırımı %30'a varan oranlarda artırabildiğini fakat kombine sistemlerin sarf maliyetlerini düşürdüğünü göstermiştir. Bu çalışma, biyometan tesisi yatırım planında "sadece H₂S" değil "H₂S + siloksan + nem" ön arıtım çerçevesinde maliyet kurulumu yapılması gerektiğini vurgular.
Riva ve arkadaşlarının (2024) Yunanistan ekonomik vaka çalışması, biyogazın doğrudan kojenerasyonda kullanılmasıyla biyometana yükseltilmesi seçeneklerini karşılaştırmıştır. Yazarlar, biyometan yükseltme yollarının (anaerobik çürütücü ve depo gazı kaynaklı) toplam enerji geri kazanımında kojenerasyona göre en az iki kat daha verimli olduğunu; ekonomik üstünlüğün ise her ülkedeki teşvik ("feed-in tariff") yapısına ve biyometanın taşıt veya gemi yakıtı (Bio-LNG) olarak değerlendirilebilirliğine bağlı olduğunu rapor etmiştir. Yunanistan koşullarında biyometan yükseltmenin uzun dönemde daha sürdürülebilir bir model sunabildiği sonucuna varılmıştır.
Türkiye perspektifinden bakıldığında, Eryaşar (2025) Konya bölgesi için yaptığı tekno-ekonomik analizde, tarım atıkları ve hayvansal gübre temelli biyogaz tesislerinin yerel teşvik yapısı ve elektrik alım garantileri ile bağımsız olarak değerlendirildiğinde geri ödeme sürelerinin yüksek H₂S yüklü substratlar için belirgin biçimde uzadığını göstermiştir. Bu sonuç, Türkiye'deki yatırımcılar açısından H₂S kontrol stratejisinin yalnızca bir teknik tercih değil, geri ödeme süresini kısaltan ekonomik bir kaldıraç olduğunu vurgular.
Tasarım odaklı bir saha mühendislik yaklaşımı sunan Orhorhoro ve arkadaşlarının (2018) çalışması, atık-türevi sorbentler (özellikle yerel demir cürufu ve demir oksit malzemeler) ile düşük maliyetli filtre ünitelerinin küçük ölçekli kırsal biyogaz tesislerine entegrasyonunu sergilemiştir. Çalışmada önerilen filtrenin yapım maliyetinin ticari sistemlerin bir kısmından düşük olduğu, ancak yedek/değişim yönetiminin pratikte zaman alıcı olabildiği belirtilmiştir.
Maliyet analizinde sıklıkla göz ardı edilen bir kalem, sorbent rejenerasyonu ve bertaraf giderleridir. Demir oksit pelletleri kullanım sonunda elementel kükürt ve FeS bağlamış halde "harcanmış" formdadır; bunun yeniden işlenmesi ya da güvenli bertarafı, tesis bütçesinde sürekli bir kalemdir (Vu vd., 2019; Pudi vd., 2021). Aktif karbon için durum daha karışıktır: ısıl rejenerasyon mümkün olsa da çoğu küçük-orta tesis için ekonomik olmadığı bildirilmiştir (Khan vd., 2023). Bu nedenle yaşam döngüsü maliyeti karşılaştırmalarında 5–10 yıllık bir zaman ufku alınmalı ve sorbent yenileme/bertaraf maliyetleri net iskonto oranıyla bugünkü değere indirgenmelidir. Sun ve arkadaşları (2021), H₂S + siloksan birlikte arıtım için bu tip bir LCC analizinin sonuçlarını tablolaştırmış ve beklenenin aksine ortak kolon konfigürasyonunun her durumda en ucuz çıkmadığını göstermiştir; substrat bileşimine ve hedef saflığa göre optimum yapı değişmektedir.
Avrupa Biyogaz Birliği'nin (2024) güncel istatistik raporu, AB üyesi ülkelerde biyometan üretimi başına ortalama yatırım maliyetinin son üç yılda yaklaşık %15 azaldığını; bunda ölçek ekonomisi yanında yan-üreten sorbent (atık-türevi karbon, yerel demir cürufu) tedarikinin de katkısının olduğunu bildirmektedir. Bu eğilim, atık-türevi sorbentlerin gelecekte yalnızca akademik ilgi alanı değil, gerçek bir maliyet kaldıracı olacağını göstermektedir.
7. Karar Matrisi: Hangi Tesise Hangi Yöntem?
Yukarıdaki literatür ışığında biyogaz tesisi sahipleri için pratik bir karar matrisi şu şekilde özetlenebilir:
- Küçük ölçekli (< 100 m³/saat), düşük-orta H₂S yüklü (< 500 ppm) çiftlik tesisleri: Mikroaerasyon birinci tercih olmalıdır. Yatırım maliyeti minimum, USD/m³ H₂S oranı en düşüktür ve sahada işletim basittir (Cherosky vd., 2020). Bu kategoride saha-içi atık-türevi sorbentlerle kurulmuş düşük maliyetli filtreler de tamamlayıcı olarak konumlandırılabilir (Orhorhoro vd., 2018; Mohammadi ve Vaiškūnaitė, 2025).
- Orta ölçekli (100–500 m³/saat), orta-yüksek H₂S yüklü (500–2.000 ppm) endüstriyel/tarımsal tesisler: Biyodamlatmalı filtre (BTF) veya hibrit biyofiltre (biyochar + atık dolgu) tercih edilmelidir; saha verileri bu yöntemlerin %85–99 aralığında giderim sağladığını göstermektedir (Piovezan vd., 2024; Mohammadi ve Vaiškünaitė, 2025; Zarei vd., 2025).
- Büyük ölçekli (> 500 m³/saat) biyometan/şebeke enjeksiyon tesisleri: Demir oksit kartuş veya emprenye aktif karbon ile çok-aşamalı ön arıtım, ardından PSA, su yıkama veya membran kademe sistemi standart yaklaşımdır (Lombardi ve Francini, 2020; Tomczak vd., 2024). Bu konfigürasyonda H₂S 1 mg/m³ altına indirilebilir; CAPEX yüksek olsa da uzun dönemde şebeke fiyatlandırması ve karbon teşvikleri yatırımı geri ödetir (Riva vd., 2024).
- Yüksek H₂S yüklü zorlu substratlar (> 2.000 ppm; deri, kağıt çamuru): İlk adım çürütücü içinde in-situ demir dozlama olmalıdır (Rui vd., 2020); ardından gelen aşamalarda biyolojik veya hibrit sistemler kademeli olarak yerleştirilir. Bu kademeli yaklaşım, tek bir noktada aşırı yük almak yerine sistemi koruyucu davranır (Solgi vd., 2025; Vu vd., 2019).
8. Sonuç ve Türkiye İçin Öneriler
Biyogaz tesislerinde H₂S giderimi tek bir "en iyi yöntem" üzerinden çözülemeyecek kadar tesise özgü bir karardır. Mikroaerasyon küçük ölçekli sistemlerde maliyet bakımından açık ara öne çıkarken (Cherosky vd., 2020), büyük ölçekli biyometan tesisleri için demir oksit ve aktif karbon tabanlı çok-aşamalı ön arıtım hâlâ standart kalmaktadır (Lombardi ve Francini, 2020; Tomczak vd., 2024). Hibrit biyofiltreler ile atık-türevi sorbentler, son beş yılın araştırmalarıyla artık laboratuvar prototipinin ötesine geçerek saha uygulamalarına yaklaşmıştır (Mohammadi ve Vaiškünaitė, 2025; Piovezan vd., 2024; Zarei vd., 2025).
Türkiye için üç pratik öneri sıralanabilir: (i) Küçük ve orta ölçekli çiftlik biyogaz tesislerinde mikroaerasyon ve yerel atık-türevi sorbentlerin kombine kullanımı yatırım maliyetlerini ciddi biçimde düşürebilir; (ii) Konya, Adana ve Tekirdağ gibi yüksek substrat potansiyeli olan illerde merkezi biyometan tesisleri için Avrupa örnekleri (Riva vd., 2024) uyarlanmalı, H₂S ön arıtım stratejisi yatırım planının ilk fazına dahil edilmelidir; (iii) yerli demir cürufu ve biyochar üreten tesislerle sorbent tedariği için endüstriyel simbiyoz çerçeveleri kurulması, hem ekonomik hem çevresel açıdan kazançlıdır (Pudi vd., 2021; European Biogas Association, 2024).
Sonuç olarak doğru ekonomik karar; tesisin ölçeğine, gelen H₂S derişimine, son kullanım hedeflerine ve yerel teşvik yapısına dayanan çok değişkenli bir analizden geçer. Bu makalede özetlenen yöntem-ekonomi haritası, Türkiye'deki biyogaz yatırımcılarına ön değerlendirme aşamasında pratik bir yol gösterici olmayı amaçlamaktadır.
---
Kaynakça (APA 7)
Cherosky, P., Huertas, J. K., Quipuzco, L., Hassanein, A., & Lansing, S. (2020). Comparing hydrogen sulfide removal efficiency in a field-scale digester using microaeration and iron filters. Energies, 13(18), 4793. https://doi.org/10.3390/en13184793
Eryaşar, A. (2025). Techno economic approach of biogas in Konya Türkiye. Biofuels, 16(3), 229–247. https://doi.org/10.1080/17597269.2024.2402631
European Biogas Association. (2024). EBA statistical report 2024. European Biogas Association. https://www.europeanbiogas.eu/publication/eba-statistical-report-2024/
Guidehouse. (2023). EU biomethane strategy — Manual for national strategies. Gas for Climate consortium. https://gasforclimate2050.eu/wp-content/uploads/2023/12/Guidehouse_GfC_report_design_final_v3.pdf
Khan, A., Fonseca-Bermúdez, Ó. J., Giraldo, L., Sierra-Ramírez, R., & Moreno-Piraján, J. C. (2023). Removal of hydrogen sulfide from biogas by adsorption and photocatalysis: A review. Environmental Chemistry Letters, 21(2), 1059–1073. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01549-z
Lombardi, L., & Francini, G. (2020). Techno-economic and environmental assessment of the main biogas upgrading technologies. Renewable Energy, 156, 440–458. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.04.083
Mohammadi, K., & Vaiškūnaitė, R. (2025). Experimental analysis of hydrogen sulfide removal from biogas using a biofilter containing cellular concrete waste and biochar. Mokslas — Lietuvos ateitis, 17. https://doi.org/10.3846/mla.2025.23937
Montaño, A., Effting, C., Guedes, A. P., Tutida, A. Y., & Skoronski, E. (2024). Performance assessment of activated carbon thermally modified with iron in the desulfurization of biogas in a static batch system supported by headspace gas chromatography. Journal of Analytical Science and Technology. https://doi.org/10.1186/s40543-024-00432-6
Orhorhoro, E. K., Orhorhoro, O. W., & Atumah, E. V. (2018). Performance evaluation of design AD system biogas purification filter. International Journal of Mathematical, Engineering and Management Sciences, 3(1), 17–27. https://doi.org/10.33889/ijmems.2018.3.1-003
Piovezan, T. C., Mores, R., Steinmetz, R. L. R., & Kunz, A. (2024). Hydrogen sulfide removal in biogas using a full-scale biotrickling filter: Evaluating spraying time and nitrate source. Engenharia Agrícola, 44. https://doi.org/10.1590/1809-4430-eng.agric.v44e20240032/2024
Pudi, A., Ahmad, W., Sethupathi, S., Kanadasan, G., Lau, L. C., & Kanthasamy, R. (2021). A review on the removal of hydrogen sulfide from biogas by adsorption using sorbents derived from waste. Reviews in Chemical Engineering, 37(3), 407–431. https://doi.org/10.1515/revce-2018-0048
Riva, A., Tritopoulou, E., & Machado, J. V. (2024). White paper on biogas upgrading economics — Comparison between biogas upgrading and electricity co-generation: Greece. Technical Annals, 1(8). https://doi.org/10.12681/ta.39929
Rui, Z., Farghali, M., Andriamanohiarisoamanana, F. J., Ahmed, M. M., Kotb, S., Yamamoto, Y., Iwasaki, M., Yamashiro, T., & Umetsu, K. (2020). Prospects for biogas production and H₂S control from the anaerobic digestion of cattle manure: The influence of microscale waste iron powder and iron oxide nanoparticles. Waste Management, 101, 141–149. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.10.003
Shet, R., & Mutnuri, S. (2023). Removal of H₂S from biogas using Thiobacillus sp.: Batch and continuous studies. Nature Environment and Pollution Technology, 22(2), 639–652. https://doi.org/10.46488/nept.2023.v22i02.008
Solgi, M., Dada, O. I., Yu, L., Neibergs, S., & Chen, S. (2025). Biodesulfurization: Effective and sustainable technologies for biogas hydrogen sulfide removal. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 209, 115144. https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115144
Sun, Q., Zhang, Y., Kawasaki, Y., Oshita, K., Takaoka, M., Minami, D., Inoue, G., & Tanaka, T. (2021). Economic assessment of biogas purification systems for removal of both H₂S and siloxane from biogas. Renewable Energy, 168, 119–130. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.12.058
Tomczak, W., Gryta, M., Daniluk, M., & Żak, S. (2024). Biogas upgrading using a single-membrane system: A review. Membranes, 14(4), 80. https://doi.org/10.3390/membranes14040080
Vu, H. P., Raabe, T., Mehne, M., Rasser, H., Krause, H., & Kureti, S. (2019). Study on iron-based adsorbents for alternating removal of H₂S and O₂ from natural gas and biogas. Chemical Engineering Journal, 371, 738–749. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.04.103
Zarei, M., Bayati, M. R., Rohani, A., Ebrahimi-Nik, M., & Hejazi, B. (2025). Modeling and experimental evaluation of biochar-mediated biofiltration for hydrogen sulfide capture from biogas. PLOS ONE, 20(12), e0339352. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0339352
Zulkefli, N. N., Masdar, M. S., Wan Isahak, W. N. R., Md Jahim, J., Md Rejab, S. A., & Lye, C. C. (2019). Removal of hydrogen sulfide from a biogas mimic by using impregnated activated carbon adsorbent. PLOS ONE, 14(2), e0211713. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211713