Tez No İndirme Tez Künye Durumu
595875
A study on the utilization of microalgae for producing light and biofuel in the built environment / Mikroalglerin yapılı çevrede ışık ve biyoyakıt üretimi için kullanımı üzerine bir çalışma
Yazar:YAĞMUR SÜNGER
Danışman: PROF. DR. SOOFIA TAHIRA ELIAS ÖZKAN
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Konu:Mikrobiyoloji = Microbiology ; Mimarlık = Architecture
Dizin:
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
171 s.
Mikroalglerin yapılı çevrede kullanımı sürdürülebilir kentsel çevreleri geliştirmek için anahtar yol olabilmektedir. Mikroalgler, biyoyakıtların hammaddesinin sağlanması, sera gazı emisyonlarının azaltılması, iç mekan hava kalitesinin arttırılması, atık suların iyileştirilmesi veya mekanların aydınlatılması gibi birçok potansiyele sahiptir. Dolayısıyla tüm bu özellikler mikroalgler ve yapılı çevre arasında simbiyosis imkanı sunmaktadır. Mikroalglerle ilgili birçok çalışma olmasına rağmen, mikroalglerin yapılı çevreye entegrasyonu için mimarlık ve biyoteknoloji alanlarının kesişiminde daha fazla araştırmanın yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, mikroalgler ve yapılı çevre arasındaki simbiyosis kapsamında alglerden biyoyakıt ve biyoluminesans ışığı üretme olanaklarını göstermeye yönelik entegre tasarımlar önerilmesi ile bu yeni araştırma konusuna katkıda bulunulması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, mikroalgler ve özellikleri, kültivasyon ve hasat yöntemleri, entegrasyon sistemleri, biyoenerji elde etme işlemleri ve biyoluminesans konularında detaylı bir literatür taraması yapılmıştır. Yapılı çevrede mikroalglerin kullanıldığı örnekler incelenmiştir. Temel bilgiler edinildikten sonra bu çalışmada belirlenen kullanım amaçları olan biyodizel ve ışık üretimine yönelik altı mikroalg türü belirlenmiştir. Seçilen türlerin özellikleri ve yapılarda kültivasyonu için gereksinimleri sunulmuş, bu bilgiler kullanılarak Konya İl Milli Eğitim Müdürlüğü Binası mimari projesinde mikroalg entegrasyonu üzerine konsept çalışma yapılmıştır. Projede iki farklı entegrasyon önerilmiştir: Mikroalglerin bina cephesinde ve bina içinde kullanımı. Önerinin temeli alglerin ve binanın birbirine sağlayabileceği katkıya dayanmaktadır. Bu çalışmada varılan sonuçlardan biri entegrasyon çalışmaları için mimari tasarım sürecinin önemidir. Mikroalgler entegrasyon sonucu bina kullanıcılarından biri olmaktadır, ve diğer canlılar gibi belli koşullar altında yaşamlarını sürdürebilirler. Simbiyotik bir ilişki kurulması için binada kültive edilecek algin özellikleri iyi bilinmeli ve onlar için en uygun koşulların sağlanması gerekmektedir. Başarılı tasarımlar sonucu simbiyosis oluşturulabilecek ve binalar sürdürülebilirliğin üretken öğeleri olabilecektir.
Microalgae utilization in the built environment can be a key way to develop sustainable urban environments. Microalgae have many potentials such as providing the raw material for biofuels, reducing greenhouse gas emissions, contributing to indoor air quality, treating wastewater, and illuminating spaces. Therefore, all these features offer the opportunity of symbiosis between the microalgae and the built environment. Although there are many studies on microalgae, more research is needed at the intersection of architecture and biotechnology to integrate them into the built environment. In this study, it is aimed to contribute to this new research topic by proposing integration designs to show the possibilities to produce biofuel and bioluminescent light from algae within a symbiosis between the microalgae and the built environment. In this context, a comprehensive literature review was conducted on microalgae and their characteristics, cultivation and harvesting methods, integration systems, processes to obtain bioenergy and bioluminescence. Microalgae utilized case studies in the built environment were reviewed. After having a fundamental knowledge, six microalgae species were defined for target use in the study: biodiesel and light production. Characteristics of selected species and requirements to cultivate them in buildings were presented and using this information, a conceptual study was prepared on Konya Provincial Directorate of National Education Building's architectural project for microalgae integration. In the project, two different integrations were proposed: Utilization of microalgae on the building façade and inside the building. The proposal was based on the contribution that microalgae and the building could provide to each other. One of the conclusions of this study is the importance of architectural design process for integration studies. Microalgae become one of the building users as a result of integration, and like other living things, they can survive under certain conditions. In order to build a symbiotic relationship, the characteristics of the algae to be cultivated in the building should be well known and optimum conditions should be provided for them. Successful designs can create symbiosis and buildings can be productive components of sustainability.