A multi-period supply chain network design for biodiesel fuels: The case of Turkey

Dünya üzerindeki tüketilmekte olan enerjinin büyük çoğunluğu yenilenemez enerji kaynaklarından olan fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Uluslararası Enerji Ajansı’nın(UEA) verilerine göre dünya üzerindeki artan petrol talebini karşılayabilecek petrol rezervi 1,7 trilyon varil civarında olup bu miktar yaklaşık 51 yıllık tüketimi karşılayabilmektedir. Tüm fosil yakıtlar gibi petrolün de yanma esnasında açığa çıkardığı zararlı gazların etkisiyle çevre kirliliğine ve küresel ısınmaya yol açtığı bilinen bir gerçektir. Bu nedenle alternatif enerji kaynakları yakın gelecekte daha büyük önem kazanacaktır. Alternatif enerji kaynakları araştırıldığında Biyokütle enerjisinin öneminin büyüklüğü görülmektedir. Biyodizel, fosil yakıtlar için olabilecek en iyi ikame yakıt türü olmasından dolayı en çok kullanılan sıvı biyoyakıtlardandır. Biyoyakıtların üretilmesi ve yenilenebilir enerjiler arasında önemli bir yere sahip olabilmesi için ilk aşamada maliyet etkin bir tedarik zinciri tasarlanması gerekmektedir. Bu çalışmada biyodizel tedarik zinciri ağ tasarımı için maliyet minimizasyonu amaçlayan bir çok periyotlu karma tamsayılı doğrusal programlama modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model; tesis lokasyon seçimi, biyorafineride kullanılacak uygun teknoloji ve malzeme akış miktarı gibi karar değişkenlerini içermektedir. Bu çalışmanın en önemli özgün katkısı mevcut yazın taramamıza göre konu ile ilgili Türkiye’de uygulaması yapılmış ilk çalışma olmasıdır. Geliştirilen modelin geçerliliğini test etmek için Türkiye‘de biyodizel tedarik zinciri ağ tasarımı probleminin gerçek veriler kullanılarak çözümü yapılmıştır.A major portion of energy consumed worldwide is derived from non-renewable energy sources. According to the International Energy Agency (IEA), the oil reserves that can meet the rising global oil demand around 1.7 trillion barrels, which may last about 51 years. Like all fossil fuels, petroleum is a well-known cause of pollution and global warming due to the harmful gases it releases. At this point, biomass energy emerges as a promising alternative energy source. Among alternative biomass products, biodiesel is the most widely used liquid biofuel as substitute fuel type for fossil fuels. Obviously, designing a cost effective supply chain is an essential component of a sustainable energy policy that aims to successfully substitute biodiesel for fossil fuels. In this study, we develop a mixed integer linear programming model minimizing the cost of supply chain network of biodiesel. The proposed model optimizes locations of processing facilities, technology to be used in bioprocessing, and amount of material flow. The main contribution of this work is that it will be the first study dealing with the Turkish Biodiesel supply chain, to the best of our knowledge. To prove the validity of the model, a country-wide supply chain network for biodiesel is designed using real data collected from Turkish market

Multi-purpose sustainable supply chain network design for biodiesel fuels

Dünyada tüketilmekte olan enerjinin büyük çoğunluğu yenilenemez enerji kaynaklarından olan fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Araştırmalara göre dünyadaki mevcut petrol rezervleri yaklaşık 51 yıllık tüketimi karşılayabilmektedir. Biyodizel, fosil yakıtlar için olabilecek en iyi ikame yakıt türü olmasından dolayı en çok kullanılan sıvı biyoyakıtlardandır. Biyoyakıtların üretilmesi için maliyet etkin tedarik zinciri tasarlanması gerekmektedir. Bu çalışmada sürdürülebilir biyodizel tedarik zinciri ağ tasarımı için maliyet minimizasyonu ve çevresel etki optimizasyonu olmak üzere çok amaçlı, sürdürülebilir bir doğrusal programlama modeli geliştirilecektir. Birinci amaç olan maliyet minimizasyonu literatürden yararlanılarak rahatlıkla modellenebilmekte ve çözülebilmektedir. Çevresel etki verileri literatürde çok net bir şekilde belirtilmediği için Uluslarası Standart Örgütü’nün (ISO) geliştirdiği ISO14000 serisi genel çerçeve olarak kabul edilmiştir.Çevresel etki optimizasyonunda; insan sağlığı, ekosistem çeşitliliği ve kaynak kullanılabilirliği ağırlıklandırma yönteminin yardımıyla hesaplamalar yapılmaktadır. Önerilen model; optimum yer, biyorafineride kullanılacak uygun teknoloji, malzeme akışı ve farklı dönemlerdeki üretim planlamalarını içeren Türkiye’de yapılacak olan gerçek bir uygulama olma özelliği göstermektedir.The vast majority of the energy consumed in the world is derived from fossil fuels from non-renewable sources of energy. According to the research, the existing oil reserves in the world can meet the consumption of about 51 years. Biodiesel is the most widely used liquid biofuels because it is the best substitute fuel type for fossil fuels. Cost-effective supply chains must be designed to produce biofuels. In this study, a multi-purpose, sustainable linear programming model will be developed, including cost minimization and environmental impact optimization for sustainable biodiesel supply chain network design. The first objective, cost minimization, can be easily modeled and solved using the literature. The ISO 14000 series developed by the International Organization for Standardization (ISO) has been accepted as a general framework since the environmental impact data are not clearly described in the literature. In the environmental effect optimization, human health, ecosystem diversity and resource usability weighing method. Recommended model; optimal location, appropriate technology will be used in Biorafinery, including material flow and production planning in different periods shows the characteristic of being a real application which will be held in Turkey