Biokul může snižovat některé škodlivé látky v životním prostředí – ale je třeba provádět kontroly, pokud chce zemědělství jeho použití.
Økologisk NuVláda plánuje rozšířit používání velkých množství biokamene na zemědělskou půdu, což vyvolalo potřebu podrobnějších studií o obsahu škodlivých látek v biokameni a o účincích pyrolýzy. Současný výzkumný projekt vedený Dánskou technickou univerzitou ukazuje, že v mnoha případech pyrolýza snižuje obsah řady organických škodlivých látek ve srovnání s původními surovinami. Patří sem například PFAS a několik dalších průmyslových chemikálií. Experimenty také ukazují, že biokámen obecně uvolňuje do životního prostředí méně těchto látek než suroviny, ze kterých je vyroben. O tom informuje DTU v tiskové zprávě. Je to důležité, protože používané suroviny jsou dnes rozptýleny na zemědělské půdě bez jakéhokoliv předběžného ošetření. Zejména odpadní kal z odpadních vod může obsahovat organické znečišťující látky jako PFAS, zbytky léků a další škodlivé látky, stejně jako těžké kovy, které se uvolňují do prostředí a mohou pronikat do podzemních vod. Státní správa varovala před riziky V Dánsku se biokámen vyrábí ze slámy, zbytkových vláken z bioplynové výroby a z odpadního kalu z odpadních vod. To se děje v pyrolýzních zařízeních, kde je biomasa zahřívána bez přístupu vzduchu, takže nehoří, ale místo toho se rozkládá na plyn, olej a uhlí. Pevný zbytek bohatý na uhlík se nazývá biokámen. Dánská agentura pro životní prostředí již dříve ve své zprávě varovala, že biokámen vytvořený pyrolýzou může obsahovat jak karcinogenní, tak hormonálně narušující látky. Existuje také nejistota ohledně rozkladu, vymývání a biologické dostupnosti škodlivých látek v biokameni, stejně jako o tom, jaké škodlivé látky se při pyrolýze tvoří. Obsah se může lišit v závislosti na použité biomase a podmínkách pyrolýzy. Jyllands-Posten dříve informoval o obyvatelích Vendsysselu, kde se nachází první velké dánské pyrolýzní zařízení, kteří si stěžují na závratě, bolesti hlavy, puchýře a vyrážky. V jiném projektu – Danish Biochar LTE – vědci zkoumají dlouhodobé účinky biokamene na zemědělskou půdu. Současné výzkumy DTU jasně ukazují rozdíly mezi surovinami. Sláma obecně produkuje nejčistší biokámen s nízkými hladinami těžkých kovů i organických znečišťujících látek. Zbytky z bioplynu jsou na střední úrovni, zatímco odpadní kal z odpadních vod je nejproblematičtější, s vyšším obsahem zejména těžkých kovů a mnoha organických škodlivých látek. Výsledky také ukazují, že biokámen z dánských pyrolýzních zařízení obsahuje pouze velmi nízké hladiny PAH, známých také jako dehtové látky, které se mohou tvořit při pyrolýze. Nicméně některé vzorky z průmyslových zařízení vykazovaly zvýšené hodnoty dehtových látek. Některé látky se mohou koncentrovat v biokameni Ačkoliv mnoho organických znečišťujících látek při pyrolýze klesá, neplatí to pro všechny typy látek. Těžké kovy a kovy, například kadmium, nikl, měď a arsen, se při pyrolýze nerozkládají a mohou se tak koncentrovat v biokameni. Mnoho z těchto kovů je však pevně vázáno ve struktuře biokamene a uvolňuje se pouze v omezené míře. Dlouhodobé účinky na životní prostředí však dosud nejsou plně objasněny. „Naše výsledky naznačují, že pyrolýza může být efektivní technologií ke snížení obsahu řady organických škodlivých látek v biomase. Současně ukazují, že kvalita biokamene závisí jak na surovinách, tak na podmínkách výroby. Proto je nutná kontrola a jasné rámce, pokud má být biokámen používán ve větším měřítku,“ říká vedoucí výzkumník Wolfgang Stelte z DTU Kemiteknik. Potřeba kontroly Celkově výsledky ukazují, že biokámen z dánských pyrolýzních zařízení často produkuje méně škodlivých látek než suroviny, ze kterých je vyroben, avšak ne všechny biokámeny jsou vhodné pro rozptýlení na zemědělskou půdu. Biokámen vyrobený ze surovin s vysokým obsahem škodlivých látek může obsahovat příliš vysoké koncentrace například těžkých kovů nebo jiných nežádoucích látek, a mezi surovinami i výrobními podmínkami existuje značná variabilita. To zdůrazňuje potřebu kvality a přísné regulace, pokud má být biokámen široce využíván v zemědělství, a to i s ohledem na možnost dovozu zahraničního biokamene s neznámým rizikovým profilem na dánský trh, uvádí Wolfgang Stelte. „Existují již certifikační systémy, například European Biochar Certificate, které kladou požadavky na dokumentaci a analýzy biokamene. Naše výsledky podporují potřebu jasných standardů, průběžné kontroly a dalšího výzkumu,“ dodává. Probíhající projekt dále zkoumá další klíčové environmentální aspekty pyrolýzy, včetně emisí z pyrolýzního procesu a možných rizik při manipulaci a skladování biokamene ve velkém měřítku. Výsledky výzkumu byly předány Dánské agentuře pro životní prostředí a souhrn výsledků je veřejně dostupný v databázi DTU pod názvem: „Investigation of environmental issues related to the production and use of biochar - Executive summary of feedstock and biochar analysis“. Výsledky projektu jsou rovněž připravovány k publikaci v recenzovaných vědeckých časopisech.
Ambice vlády ohledně rozšiřování velkých množství biokamene na zemědělskou půdu vytvořily potřebu podrobnějších studií obsahu environmentálně škodlivých látek v biokameni a účinků pyrolyzního procesu.
Nyní ukazuje probíhající výzkumný projekt vedený Dánskou technickou univerzitou, že pyrolyzní proces v mnoha případech snižuje obsah řady organických environmentálně škodlivých látek ve srovnání s původními surovinami. Jde například o PFAS a několik dalších průmyslových chemikálií.
Experimenty také ukazují, že biokámen obecně uvolňuje méně těchto látek do životního prostředí než suroviny, ze kterých je vyroben. To uvádí DTU v tiskové zprávě.
Je to důležité, protože použité suroviny jsou dnes rozšiřovány na zemědělskou půdu bez jakéhokoliv skutečného předzpracování. Zejména odpadní kal z odpadních vod může obsahovat organické znečišťující látky jako PFAS, zbytky léků a další environmentálně škodlivé látky, stejně jako těžké kovy, které se uvolňují do prostředí a mohou pronikat do podzemních vod.
Správa varovala před riziky
V Dánsku se biokámen vyrábí ze slámy, zbytkových vláken z bioplynové výroby a z odpadního kalu. To se děje v pyrolyzních zařízeních, kde je biomasa zahřívána bez přístupu kyslíku, takže nehoří, ale místo toho se rozkládá na plyn, olej a uhlí. Pevný zbytek bohatý na uhlík se nazývá biokámen.
Životní prostředí dříve ve své poznámce varovalo, že biokámen vytvořený pyrolyzou může obsahovat jak karcinogenní, tak hormonálně narušující látky. Existuje také nejistota ohledně rozkladu, vymývání a biologické dostupnosti škodlivých látek v biokameni, stejně jako o tom, jaké škodlivé látky se při pyrolyzním procesu tvoří. Obsah se může lišit v závislosti na použité biomase a podmínkách pyrolyzní výroby.
Jyllands-Posten již dříve informoval o obyvatelích v Vendsysselu, kde se nachází první velké pyrolyzní zařízení v Dánsku, kteří si stěžují na závratě, bolesti hlavy, puchýře a vyrážky.
V jiném projektu - Danish Biochar LTE - vědci zkoumají dlouhodobé účinky biokamene na zemědělské půdy.
Probíhající studie DTU jasně ukazuje rozdíly mezi surovinami. Sláma obecně poskytuje nejčistší biokámen s nízkými hladinami těžkých kovů a organických znečišťujících látek. Zbytky z bioplynu jsou na střední úrovni, zatímco odpadní kal je nejvýzvovější typ s vyšším obsahem zejména těžkých kovů a mnoha organických environmentálně škodlivých látek.
Výsledky také ukazují, že biokámen z dánských pyrolyzních zařízení obsahuje pouze velmi nízké hladiny PAH, také nazývaných dehtové látky, které se mohou tvořit při pyrolyzním procesu. Nicméně některé vzorky z průmyslových zařízení vykazovaly zvýšené hodnoty dehtových látek.
Některé se mohou koncentrovat v biokameni
Ačkoliv mnoho organických znečišťujících látek se při pyrolyze snižuje, neplatí to pro všechny typy látek. Těžké kovy a metaloidy, jako například kadmium, nikl, měď a arsen, se při pyrolyze nerozkládají a mohou se proto koncentrovat v biokameni.
Mnoho z těchto kovů je však pevně vázáno ve struktuře biokamene a uvolňuje se pouze v omezené míře. Dlouhodobé účinky na životní prostředí však zatím nejsou plně objasněny.
„Naše výsledky naznačují, že pyrolyza může být účinnou technologií ke snížení obsahu řady organických environmentálně škodlivých látek, které se nacházejí v biomase. Zároveň ukazují, že kvalita biokamene závisí jak na surovině, tak na podmínkách výroby. Proto je potřeba kontrola a jasná pravidla, pokud má být biokámen používán ve větším měřítku,“ říká vedoucí výzkumník Wolfgang Stelte z DTU Kemiteknik.
Potřeba kontroly
Výsledky ukazují, že biokámen z dánských pyrolyzních zařízení často produkuje méně environmentálně škodlivých látek než suroviny, ze kterých je vyroben, avšak ne všechny biokámeny jsou vhodné pro rozšiřování na zemědělskou půdu. Biokámen vyrobený ze surovin s vysokým obsahem environmentálně škodlivých látek může obsahovat příliš vysoké koncentrace například těžkých kovů nebo jiných nežádoucích látek, a existuje značná variabilita jak mezi surovinami, tak mezi výrobními podmínkami.
To zdůrazňuje potřebu kontrol kvality a přísných regulací, pokud má být biokámen široce využíván v zemědělství, a to i s ohledem na možnost dovozu zahraničního biokamene s neznámým rizikovým profilem na dánský trh, říká Wolfgang Stelte.
„Existují již certifikační systémy, například European Biochar Certificate, které stanovují požadavky na dokumentaci a analýzy biokamene. Naše výsledky podporují potřebu jasných norem, průběžné kontroly a dalšího výzkumu,“ dodává.
Probíhající projekt dále pokračuje v zkoumání dalších klíčových environmentálních aspektů pyrolyzy, včetně emisí z pyrolyzního procesu a možných rizik při manipulaci a skladování biokamene ve velkém měřítku.
Výsledky výzkumu byly předloženy Ministerstvu životního prostředí a shrnutí výsledků je veřejně dostupné v databázi výzkumu DTU pod názvem: 'Investigation of environmental issues related to the production and use of biochar - Executive summary of feedstock and biochar analysis'.
Výsledky projektu jsou rovněž připravovány k publikaci v recenzovaných vědeckých časopisech.