Mustafa Yılmaz
Kurucu Müdür
Pusulay Mühendislik ve Danışmanlık

Karma yem üretiminde hammadde maliyetlerinden sonra en büyük işletme giderini oluşturan enerji tüketimi, daralan kâr marjları ve karbon emisyonu hedefleri doğrultusunda yem fabrikalarının en kritik gündem maddesi haline gelmiştir. Elektrik ve termal proseslerin yoğun olarak yürütüldüğü bu tesislerde, toplam enerji tüketiminin büyük bir kısmını barındıran öğütme ve peletleme hatlarında gerçekleştirilecek doğru mühendislik optimizasyonları, hem sürdürülebilir üretimin kapısını aralamakta hem de işletme maliyetlerini radikal biçimde düşürmektedir.

Karma yem üretimi, yüksek enerji tüketimi gerektiren endüstriyel proseslerden biridir. Küresel yem üretimi yıllık yaklaşık 1,44 milyar ton düzeyine ulaşırken, Türkiye’de 2025 yılı itibarıyla toplam karma yem üretimi yaklaşık 30,7 milyon ton olarak gerçekleşmiştir. Bu üretim hacmi, yem sanayisini tarım ve gıda tedarik zincirinin en stratejik, dinamik ve operasyonel açıdan en yoğun sektörlerinden biri konumuna taşımaktadır.

Son yıllarda enerji maliyetlerindeki artış, karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik ulusal ve uluslararası hedefler ile giderek daralan kâr marjları, yem üreticilerinin enerji verimliliğine yönelik yatırımlarını ve operasyonel iyileştirme çalışmalarını daha da önemli hâle getirmiştir. Günümüzde rekabet avantajı yalnızca yüksek üretim kapasitesiyle değil, aynı zamanda enerjiyi verimli kullanabilen üretim sistemleriyle de doğrudan ilişkilidir.

Yem fabrikalarında hammadde maliyetlerinden sonra en büyük işletme giderini enerji oluşturmaktadır. Toplam enerji tüketiminin yaklaşık %60–70’i peletleme prosesinde gerçekleşirken, bunu enerji tüketimi açısından öğütme prosesi izlemektedir. Bu nedenle enerji verimliliği çalışmalarının önemli bir bölümü, söz konusu iki proses üzerinde yoğunlaşmaktadır.

Bu makalede; yem fabrikalarında enerji tüketiminin proses bazında dağılımı, başlıca enerji tüketim noktaları ve uygulanabilir enerji verimliliği yöntemleri ele alınmaktadır. Ayrıca, farklı uygulamalardan elde edilen vaka çalışmaları ve deneme sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmekte; kısa, orta ve uzun vadede uygulanabilecek enerji verimliliği stratejilerine yönelik öneriler sunulmaktadır. Makalede yer alan değerlendirmeler ve teknik çıkarımlar ağırlıklı olarak ruminant ve kanatlı yem üretimi gerçekleştiren karma yem fabrikalarını kapsamaktadır.

ENERJİ TÜKETİMİ: TÜRKİYE VE KÜRESEL GÖRÜNÜM 

Dünya genelinde yıllık karma yem üretimi yaklaşık 1,44 milyar ton seviyesindedir. Türkiye ise 2025 yılı itibarıyla yaklaşık 30,7 milyon ton karma yem üretimiyle Avrupa’nın önde gelen üretici ülkeleri arasında yer almaktadır. Türkiye’nin toplam enerji tüketimi içerisinde tarım ve hayvancılık sektörünün payı yaklaşık %3,5 olup, yem sanayisi bu payın önemli ancak sınırlı bir bölümünü oluşturmaktadır.

Karma yem üretimi, mekanik ve termal proseslerin bir arada yürütüldüğü enerji yoğun endüstriyel faaliyetlerden biridir. Üretim prosesi, hammadde kabulünden nihai ürünün sevkiyatına kadar çok sayıda elektrik motoru, mekanik ekipman ve ısı enerjisi kullanan operasyonları içermektedir. Bir ton karma yem üretimi için toplam enerji tüketimi, proses yapısı ve ürün tipine bağlı olarak genellikle 40–80 kWh/ton aralığında gerçekleşmektedir. Bunun yaklaşık 20–50 kWh/ton’u elektrik enerjisinden, 20–30 kWh/ton’u ise buhar formundaki termal enerjiden oluşmaktadır.

Sektörde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanım oranı henüz istenilen seviyede değildir. Bu nedenle enerji ihtiyacının büyük bölümü elektrik şebekesi ile doğal gaz ve fuel-oil gibi fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Artan enerji maliyetleri ve karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik hedefler, enerji verimliliğini yem sanayisinin öncelikli gündemlerinden biri hâline getirmiştir.

ÜRETİM FORMLARINA GÖRE ENERJİ TÜKETİMİ 

Yem üretiminde tüketilen enerji miktarı, üretilen ürünün fiziksel formuna ve uygulanan proseslere bağlı olarak önemli farklılıklar göstermektedir. Öğütme, şartlandırma, peletleme ve ekstrüzyon gibi ilave işlemler, toplam enerji ihtiyacını doğrudan etkilemektedir.

Ezilmiş/Toz (Mash) Yemler: İlave termal işlem gerektirmemesi nedeniyle en düşük enerji tüketimine sahip ürün grubudur. Elektrik tüketimi ortalama 10–20 kWh/ton seviyesindedir. 

Pelet Yemler: Şartlandırma ve peletleme proseslerinde buhar, basınç ve mekanik enerji birlikte kullanıldığından enerji ihtiyacı belirgin şekilde artmaktadır. Elektrik tüketimi genellikle 20–50 kWh/ton aralığında gerçekleşmekte olup, buna ilave olarak önemli miktarda termal enerji tüketilmektedir.

Özel ve Evcil Hayvan Yemleri (Ekstrüzyon): Pişirme, yüksek basınç altında ekstrüzyon ve kurutma işlemleri nedeniyle en yüksek enerji tüketimine sahip üretim grubudur. Toplam enerji tüketimi proses özelliklerine bağlı olarak 100 kWh/ton seviyesine ulaşabilmekte, hatta bazı ürünlerde bu değerin üzerine çıkabilmektedir.

YEM FABRİKALARINDA ENERJİ TÜKETİM PROFİLİ 

Yem üretim proseslerinde temel olarak iki farklı enerji kaynağı kullanılmaktadır: elektrik enerjisi ve termal enerji. Elektrik enerjisi; öğütme, karıştırma, peletleme, taşıma ve yardımcı ekipmanların çalıştırılmasında kullanılırken, termal enerji ise başta kondisyonlama (şartlandırma) olmak üzere buhar gerektiren proseslerde kullanılmaktadır.

Toz ve pelet yem üretim hatlarını birlikte içeren modern bir yem fabrikasında, bir ton ürün için ortalama enerji tüketimi aşağıdaki aralıklarda gerçekleşmektedir:

 Elektrik enerjisi: 10–50 kWh/ton

 Termal enerji (buhar): 20–30 kWh/ton (yaklaşık 20–30 kg buhar/ton ürün)

Toplam enerji tüketimi; üretim kapasitesi, ürün reçetesi, peletleme oranı, ekipman verimliliği ve işletme koşullarına bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir.

Elektrik enerjisinin proseslere göre dağılımı incelendiğinde, peletleme hattı yem fabrikalarında en yüksek enerji tüketimine sahip proses olarak öne çıkmaktadır. Toplam elektrik tüketiminin yaklaşık %60–70’i, pelet presi ve şartlandırma ekipmanlarında gerçekleşmektedir. Bu nedenle enerji verimliliğine yönelik iyileştirme çalışmalarında en yüksek tasarruf potansiyeli de bu proses grubunda bulunmaktadır.

Peletleme hattını, toplam elektrik tüketiminin yaklaşık %15–20’sini oluşturan öğütme sistemi takip etmektedir. Taşıma ekipmanları (elevatörler, helezonlar, zincirli konveyörler ve pnömatik taşıma sistemleri) toplam tüketimin %5–10’unu, karıştırma ve dozajlama sistemleri ise yaklaşık %3–5’ini oluşturmaktadır. Geriye kalan enerji tüketimi; aspirasyon sistemleri, kompresörler, aydınlatma, yardımcı tesisler ve diğer destek ekipmanları arasında dağılmaktadır.

PROSES BAZINDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ STRATEJİLERİ

Öğütme (Kırma) Prosesinde Optimizasyon

Öğütme (kırma) prosesi, peletleme hattından sonra yem fabrikalarında elektrik enerjisinin en yoğun tüketildiği ikinci proses olarak öne çıkmaktadır. Bu proseste enerji tüketimi; hammadde özellikleri, istenen partikül boyutu, ekipman durumu ve işletme parametrelerinden doğrudan etkilenmektedir. Özellikle hedeflenen partikül boyutu küçüldükçe, özgül enerji tüketimi doğrusal olmayan (eksponansiyel) bir artış göstermektedir. Bu nedenle gereğinden ince öğütme hem enerji maliyetlerini artırmakta hem de ekipman aşınmasını hızlandırmaktadır.

DOĞRU ELEK VE ÇEKİÇ YÖNETİMİ

Çekiçli değirmen performansını belirleyen en önemli unsurlardan biri, çekiç ve eleklerin çalışma kondisyonudur. Aşınmış çekiçler, körelmiş kesici yüzeyler ve tıkanmış elekler; öğütme kapasitesini düşürürken motor yükünü artırmakta ve enerji tüketiminin yükselmesine neden olmaktadır. Yapılan uygulamalar, uygun bakım yapılmayan değirmenlerde öğütme veriminin %50›ye varan oranlarda azalabildiğini göstermektedir. Bu nedenle çekiçlerin periyodik olarak yönlerinin değiştirilmesi veya zamanında değiştirilmesi, eleklerin düzenli temizlenmesi ve proses ihtiyacına uygun elek seçimi büyük önem taşımaktadır. Ayrıca yüksek açık alan oranına sahip, ölü bölgesi minimum düzeyde tasarlanmış eleklerin kullanılması; ürünün daha kısa sürede elekten geçmesini sağlayarak öğütme süresini ve buna bağlı enerji tüketimini azaltmaktadır.

HAVA YARDIMLI ASPİRASYON SİSTEMLERİ 

Çekiçli değirmenlerde etkin bir aspirasyon sistemi, yalnızca toz kontrolü sağlamakla kalmayıp öğütme performansını da doğrudan iyileştirmektedir. Değirmen içerisinde oluşan sıcak havanın ve nemin uzaklaştırılması, ürün akışını kolaylaştırmakta, elek tıkanmalarını azaltmakta ve motor üzerindeki yükü hafifletmektedir. Uygun şekilde tasarlanmış bir aspirasyon sistemi sayesinde değirmen motorunun enerji tüketiminde %5–15 oranında azalma sağlanabilmektedir.

Aspirasyon sisteminin verimli çalışabilmesi için jet filtre hava patlaçları, filtre torbaları ve fan performansının düzenli olarak kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu kontrollerde en güvenilir yöntemlerden biri diferansiyel basınç (fark basınç) ölçümüdür. Filtre giriş ve çıkış basınçlarının sürekli izlenmesi, filtrelerin kirlenme durumunun ve sistemdeki hava debisinin doğru şekilde takip edilmesine olanak sağlayarak bakım faaliyetlerinin planlı yürütülmesine katkıda bulunur.

FREKANS KONVERTÖRÜ (VFD) KULLANIMI

Yem üretiminde kullanılan mısır, arpa, buğday ve soya küspesi gibi hammaddeler; sertlik, yoğunluk ve kırılabilirlik açısından farklı özelliklere sahiptir. Sabit devirle çalışan değirmenler, tüm hammaddelerde aynı performansı sağlayamadığından gereksiz enerji tüketimi ortaya çıkabilmektedir.

Çekiçli değirmen motorlarında frekans konvertörü (Variable Frequency Drive – VFD) kullanılması, rotor devrinin hammadde özelliklerine göre optimize edilmesine olanak tanımaktadır. Böylece yalnızca elektrik tüketimi azaltılmakla kalmayıp, hedeflenen partikül boyutu daha kararlı şekilde elde edilmekte ve ürün kalitesinde de iyileşme sağlanmaktadır. Bu uygulama özellikle toz (mash) yem üretim hatlarında, enerji verimliliği ile ürün homojenliğini birlikte artıran etkili çözümlerden biri olarak değerlendirilmektedir.

DEĞİRMEN ÖNCESİ TOZ ELEĞİ KULLANIMI 

Öğütme öncesinde ince partiküllerin toz eleği ile ayrılması, değirmene giren malzeme miktarını azaltarak gereksiz öğütmenin önüne geçmektedir. Böylece değirmenin çalışma süresi kısalmakta, motor yükü azalmakta ve toplam enerji tüketiminde önemli tasarruf sağlanmaktadır.

Farklı işletmelerde gerçekleştirilen uygulama ve deneme çalışmaları, değirmen öncesi toz eleği kullanımının öğütme prosesinde %10–15 seviyesinde enerji tasarrufu sağlayabildiğini ortaya koymaktadır. Bunun yanında ekipman kapasitesinin artması, çekiç ve elek ömrünün uzaması ile bakım maliyetlerinin azalması da uygulamanın önemli yan faydaları arasında yer almaktadır.

DEĞİRMEN ELEK ÇAPI SEÇİMİ VE AŞIRI ÖĞÜTMENİN ÖNLENMESİ 

Öğütme prosesinde kullanılan elek çapı, hem ürünün hedeflenen partikül boyutunu hem de enerji tüketimini doğrudan etkileyen kritik parametrelerden biridir. Proses gereksiniminden daha küçük çaplı eleklerin kullanılması, malzemenin değirmen içerisinde daha uzun süre kalmasına neden olarak öğütme süresini uzatmakta ve buna bağlı olarak elektrik tüketimini artırmaktadır. Ayrıca gereğinden ince öğütme; ekipman aşınmasını hızlandırmakta, bakım maliyetlerini yükseltmekte ve üretim kapasitesini olumsuz etkilemektedir.

Bu nedenle elek çapı ve çekiç konfigürasyonu, hedeflenen partikül boyutu ile ürünün kullanım amacına uygun olarak belirlenmelidir. Uygun elek seçimi ve zamanında gerçekleştirilen çekiç-elek değişimleri, hem öğütme verimliliğini artırmakta hem de özgül enerji tüketiminin azaltılmasına katkı sağlamaktadır.

Gerçekleştirilen deneme çalışmalarında, 6×6 mm elek yerine 4×4 mm elek kullanılması sonucunda değirmen kapasitesinde yaklaşık %20 oranında azalma, buna karşılık elektrik tüketiminde ise yaklaşık %14 oranında artış tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, prosesin gerektirdiğinden daha ince öğütmenin yalnızca üretim kapasitesini düşürmekle kalmadığını, aynı zamanda enerji maliyetlerini de önemli ölçüde artırdığını göstermektedir.

Uygulama Notu: Hedef partikül boyutunun üzerinde gerçekleştirilen her ilave öğütme işlemi, çoğu durumda yem kalitesine anlamlı bir katkı sağlamazken, enerji tüketimini ve ekipman aşınmasını artırmaktadır. Bu nedenle elek çapı seçimi, yalnızca ürün kalitesi değil, enerji verimliliği açısından da optimize edilmelidir.

Öğütme Prosesi – Özet 

Öğütme prosesi, peletleme hattından sonra yem fabrikalarında elektrik enerjisinin en yoğun tüketildiği ikinci üretim aşamasıdır. Bu proseste enerji tüketimi; hedeflenen partikül boyutu, elek çapı, çekiçlerin durumu, aspirasyon performansı ve hammadde özelliklerinden doğrudan etkilenmektedir. Gereğinden ince öğütme, üretim kapasitesini düşürürken elektrik tüketimini ve ekipman aşınmasını artırmaktadır.

Enerji verimliliği açısından; doğru elek ve çekiç yönetimi, etkin aspirasyon sistemi, frekans konvertörü (VFD) kullanımı, değirmen öncesi toz eleği uygulaması ve hedef partikül boyutuna uygun elek seçimi öne çıkan iyileştirme alanlarıdır. Yapılan uygulama ve deneme çalışmaları, bu optimizasyonlarla öğütme prosesinde %5–20 arasında enerji tasarrufu sağlanabileceğini, bunun yanında kapasite artışı, bakım maliyetlerinde azalma ve ekipman ömründe uzama gibi önemli işletme kazanımları elde edilebildiğini göstermektedir.

Sonuç olarak, öğütme prosesinde gerçekleştirilecek doğru mühendislik uygulamaları yalnızca enerji maliyetlerini düşürmekle kalmayıp, üretim kapasitesi, ürün kalitesi ve işletme sürdürülebilirliği üzerinde de önemli katkılar sağlamaktadır. Bu nedenle öğütme optimizasyonu, yem fabrikalarında enerji verimliliği çalışmalarının öncelikli odak noktalarından biri olarak değerlendirilmelidir.

Pusulay Mühendislik ve Danışmanlık olarak; Yem sektörlerinde faaliyet gösteren işletmelere 21 yıllık sektörel bilgi birikimi ve mühendislik yaklaşımı ile süreçleri analiz ederek, mühendislik, operasyon yönetimi ve verimlilik odaklı danışmanlık hizmetleri sunmaktadır.

Özellikle; fire yönetimi, enerji verimliliği, işletme maliyetleri optimizasyon, kapasite artışları, arıza ve duruş iyileştirmeleri, saha denetimleri, yem fabrikası yatırımları, fizibilite, bölgesel pazar analizleri, işletme swot analizleri gibi uygulamalarımız ile yem sektöründeki işletmelere hizmet vermeye ve katkı sağlamaya devam ediyoruz.