Biokul kan smanjiti određene štetne tvari za okoliš - ali potrebna je kontrola ako poljoprivreda želi koristiti to.

Økologisk Nu
Biokul kan smanjiti određene štetne tvari za okoliš - ali potrebna je kontrola ako poljoprivreda želi koristiti to.

Vladine ambicije o razbacivanju velikih količina biouglja na poljoprivredno zemljište izazvale su potrebu za detaljnijim istraživanjima sadržaja štetnih tvari u biouglju i učinka pirolize. Trenutno provedeni istraživački projekt s Tehničkim sveučilištem u Danskoj na čelu pokazuje da piroliza u mnogim slučajevima smanjuje sadržaj niza organskih štetnih tvari u usporedbi s izvornim sirovinama. To se odnosi na PFAS i nekoliko drugih industrijskih kemikalija. Pokusi također pokazuju da biouglje općenito otpušta manje tih tvari u okoliš nego sirovine od kojih je proizvedeno. To navodi DTU u priopćenju za medije. To je važno jer se danas korištene sirovine razbacuju na poljoprivredno zemljište bez ikakve prave obrade. Posebno se mulj iz kanalizacijskog otpada može sadržavati organske zagađivače poput PFAS, ostatke lijekova i drugih štetnih tvari te teške metale, koji se otpuštaju u okoliš i mogu prodrijeti u podzemne vode. Uprava je upozorila na rizike U Danskoj se biouglje proizvodi od slame, ostataka vlakana iz proizvodnje biogoriva i mulja iz kanalizacijskog otpada. To se događa u piroliznim postrojenjima gdje se biomasa zagrijava bez kisika, tako da ne gori, već se razgrađuje u plin, ulje i ugljen. Fizički ostatak bogat ugljikom naziva se biouglje. Agencija za zaštitu okoliša ranije je u bilješci upozorila da biouglje proizvedeno pirolizom može sadržavati i kancerogene i hormonski poremećujuće tvari. Postoji i nesigurnost u pogledu razgradnje, ispiranja i biološke dostupnosti štetnih tvari u biouglju, kao i koje štetne tvari nastaju tijekom procesa pirolize. Sadržaj može varirati ovisno o korištenoj biomasi i uvjetima pod kojima je obrađivano. Jutarnji list ranije je izvještavao o stanovnicima Vendsyssela, gdje se nalazi prvi veliki danski pogon za pirolizu, koji se žale na vrtoglavicu, glavobolju, plikove i osip. U drugom projektu - Danish Biochar LTE - znanstvenici istražuju dugoročne učinke biouglja na poljoprivredna zemljišta. Trenutno istraživanje DTU-a jasno pokazuje razlike između sirovina. Slama općenito daje najčišće biouglje s niskim razinama teških metala i organskih zagađivača. Ostatak iz biogoriva nalazi se na srednjoj razini, dok je mulj iz kanalizacijskog otpada najizazovniji tip s višim sadržajem posebno teških metala i mnogih organskih štetnih tvari. Rezultati također pokazuju da biouglje iz danskih piroliznih postrojenja sadrži vrlo niske razine PAH-ova, poznatih i kao katranaste tvari, koje se mogu formirati tijekom procesa pirolize. Međutim, pojedinačni uzorci s industrijskih postrojenja pokazali su povišene vrijednosti katranastih tvari. Neke tvari se mogu koncentrirati u biouglju Iako se mnoge organske zagađivače smanjuju tijekom pirolize, to ne vrijedi za sve vrste tvari. Teški metali i metaloidi, poput kadmija, nikla, bakra i arsena, ne razgrađuju se tijekom pirolize i stoga se mogu koncentrirati u biouglju. Mnogi od tih metala snažno su vezani u strukturi biouglja i otpuštaju se samo u ograničenoj mjeri. Međutim, dugoročni učinci u okolišu još nisu potpuno razjašnjeni. „Naši rezultati ukazuju da piroliza može biti učinkovita tehnologija za smanjenje sadržaja niza organskih štetnih tvari koje se nalaze u biomasi. Istovremeno, pokazuju da kvaliteta biouglja ovisi i o sirovinama i o uvjetima proizvodnje. Stoga je potrebna kontrola i jasni okviri ako se biouglje želi koristiti na većoj skali,“ kaže viši znanstvenik Wolfgang Stelte s DTU Kemijskog inženjerstva. Potreba za kontrolom Rezultati pokazuju da biouglje iz danskih piroliznih postrojenja često ima nižu emisiju štetnih tvari u okoliš od sirovina od kojih je proizvedeno, ali istovremeno nije sve biouglje prikladno za razbacivanje na poljoprivredno zemljište. Biouglje proizvedeno od sirovina s visokim sadržajem štetnih tvari može sadržavati prevelike koncentracije, primjerice, teških metala ili drugih neželjenih tvari, a postoji i značajna varijabilnost između sirovina i uvjeta proizvodnje. To ističe potrebu za kontrolom kvalitete i stroge regulative ako se biouglje želi široko koristiti u poljoprivredi, uz napomenu da na dansko tržište može doći i biouglje iz inozemstva s nepoznatim rizicima, kaže Wolfgang Stelte. „Već postoje certifikacijski sustavi, poput European Biochar Certificate, koji postavljaju zahtjeve za dokumentaciju i analizama biouglja. Naši rezultati podržavaju potrebu za jasnim standardima, stalnom kontrolom i daljnjim istraživanjima,“ dodaje on. Trenutni projekt nastavlja istraživati druge ključne čimbenike u vezi s okolišem kod pirolize, uključujući emisije iz procesa pirolize i moguće rizike pri rukovanju i skladištenju biouglja na velikoj skali. Rezultati istraživanja poslani su Agenciji za zaštitu okoliša, a sažetak rezultata dostupan je javnosti u DTU-ovoj bazi podataka pod naslovom: 'Istraživanje okolišnih pitanja povezanih s proizvodnjom i uporabom bio-uglja - Izvršni sažetak analize sirovina i bio-uglja'. Rezultati projekta također su u pripremi za objavljivanje u recenziranim znanstvenim časopisima.

Vladine ambicije vlade o raspršivanju velikih količina biokamena na poljoprivredno zemljište izazvale su potrebu za detaljnijim ispitivanjima sadržaja štetnih tvari u biokamenu i učinka procesa pirolize.

Sada, u okviru tekućeg istraživačkog projekta s Tehničkim sveučilištem u Danskoj na čelu, pokazuje se da proces pirolize u mnogim slučajevima smanjuje sadržaj niza organskih štetnih tvari u usporedbi s izvornim sirovinama. To se odnosi na PFAS i još nekoliko industrijskih kemikalija.

Pokusi također pokazuju da biokamen općenito otpušta manje ovih tvari u okoliš nego sirovine od kojih je izrađen. To navodi DTU u priopćenju za medije.

To je važno jer se danas korištene sirovine raspršuju na poljoprivredno zemljište bez ikakve prave obrade. Posebno se otpadne vode s muljem mogu sadržavati organske zagađivače poput PFAS, ostatke lijekova i drugih štetnih tvari te teške metale, koji se otpuštaju u okoliš i mogu se infiltrirati u podzemne vode.

Vlada je upozorila na rizike

U Danskoj se biokamen proizvodi od slame, ostataka vlakana iz proizvodnje biogoriva i mulja iz otpadnih voda. To se radi u piroliznim postrojenjima gdje se biomasa zagrijava bez kisika, tako da ne gori, već se razgrađuje u plin, ulje i ugljen. Fiksni ostatak bogat ugljikom naziva se biokamen.

Agencija za zaštitu okoliša je ranije u bilješci upozorila da biokamen stvoren pirolizom može sadržavati i kancerogene i hormone poremećujuće tvari. Također postoji nesigurnost u pogledu razgradnje, ispiranja i biološke dostupnosti štetnih tvari u biokamenu, kao i koje štetne tvari nastaju tijekom procesa pirolize. Sadržaj može varirati ovisno o korištenoj biomasi i uvjetima pod kojima je obrađivan proces pirolize.

Jutarnji list je ranije izvještavao o stanovnicima u Vendsysselu, gdje se nalazi prvi veliki danski pogon za pirolizu, koji se žale na vrtoglavicu, glavobolju, plikove i osip.

U drugom projektu - Danish Biochar LTE - znanstvenici istražuju dugoročne učinke biokamena na poljoprivredne površine.

Tekuće istraživanje DTU-a jasno pokazuje razlike između sirovina. Slama općenito daje najčišći biokamen s niskim razinama teških metala i organskih zagađivača. Ostatak iz biogoriva nalazi se na srednjoj razini, dok je mulj iz otpadnih voda najizazovniji tip s višim sadržajem posebno teških metala i mnogih organskih štetnih tvari.

Rezultati također pokazuju da biokamen iz danskih piroliznih postrojenja sadrži vrlo niske razine PAH-ova, također nazvanih katranaste tvari, koje se mogu stvoriti tijekom procesa pirolize. Međutim, pojedinačne uzorke iz industrijskih postrojenja s povišenim vrijednostima katrana.

Neke tvari se mogu koncentrirati u biokamenu

Iako se mnoge organske zagađivače smanjuju tijekom pirolize, to ne vrijedi za sve vrste tvari. Teški metali i metaloidi, poput kadmija, nikla, bakra i arsena, ne razgrađuju se tijekom pirolize i stoga se mogu koncentrirati u biokamenu.

Mnogo od ovih metala je snažno vezano u strukturi biokamena i otpušta se samo u ograničenim količinama. Dugoročni učinci u okolišu još uvijek nisu potpuno razjašnjeni.

”Naši rezultati ukazuju na to da piroliza može biti učinkovita tehnologija za smanjenje sadržaja niza organskih štetnih tvari koje se nalaze u biomasi. Istovremeno, pokazuju da kvaliteta biokamena ovisi i o sirovinama i o uvjetima proizvodnje. Stoga je potrebna kontrola i jasni okviri ako se biokamen želi koristiti na većoj skali,” kaže viši znanstvenik Wolfgang Stelte s DTU Kemijskog inženjerstva.

Potrebna kontrola

Rezultati pokazuju da biokamen iz danskih piroliznih postrojenja često ima nižu emisiju štetnih tvari u okoliš od sirovina od kojih je izrađen, ali istovremeno da ne sav biokamen odgovara za raspršivanje na poljoprivredno zemljište. Biokamen proizveden od sirovina s visokim sadržajem štetnih tvari može sadržavati prevelike koncentracije, npr. teških metala ili drugih neželjenih tvari, a postoji i velika varijabilnost između sirovina i uvjeta proizvodnje.

To ističe potrebu za kontrolom kvalitete i stroge regulative ako se biokamen želi široko koristiti u poljoprivredi, uz napomenu da na tržište može doći i biokamen iz inozemstva s nepoznatim rizicima, kaže Wolfgang Stelte.

”Već postoje certifikacijski sustavi, poput European Biochar Certificate, koji postavljaju zahtjeve za dokumentaciju i analizama biokamena. Naši rezultati podržavaju potrebu za jasnim standardima, stalnom kontrolom i daljnjim istraživanjima,” ističe on.

Tekući projekt nastavlja razmatrati druge ključne okolišne aspekte pirolize, uključujući emisije iz procesa pirolize i moguće rizike pri rukovanju i skladištenju biokamena na velikoj skali.

Rezultati istraživanja poslani su Agenciji za zaštitu okoliša, a sažetak rezultata dostupan je javnosti u DTU-ovoj istraživačkoj bazi pod naslovom: 'Istraživanje okolišnih pitanja povezanih s proizvodnjom i uporabom biochar-a - Izvršni sažetak analize sirovina i biochar-a'.

Rezultati projekta također su u pripremi za objavljivanje u recenziranim znanstvenim časopisima.