A Biokul képes bizonyos környezetre veszélyes anyagok csökkentésére – de ellenőrzésre van szükség, ha a mezőgazdaság szeretné alkalmazni.
Økologisk NuA kormány ambíciói, hogy nagy mennyiségű bioként juttassanak ki mezőgazdasági területekre, szükségessé tették a bioként tartalmazó környezetre káros anyagok tartalmának részletesebb vizsgálatát és a pirólízis folyamatának hatásait. Jelenleg folyamatban lévő kutatási projekt, melyet a Dán Műszaki Egyetem vezet, kimutatta, hogy a pirólízis folyamat sok esetben csökkenti számos szerves környezetkárosító anyag tartalmát az eredeti nyersanyagokhoz képest. Ide tartoznak többek között a PFAS és más ipari vegyi anyagok. A kísérletek azt is bizonyítják, hogy általában a bioként kevesebb ilyen anyag szabadul fel a környezetbe, mint a belőle készült nyersanyagok. Ezt a DTU sajtóközleményben írta. Ez különösen fontos, mivel a felhasznált nyersanyagokat ma még anélkül juttatják ki a mezőgazdasági területekre, hogy megfelelő előkezelést végeznének rajtuk. Különösen a szennyvíziszap tartalmazhat szerves szennyező anyagokat, mint PFAS, gyógyszermaradványok és más környezetre káros anyagok, valamint nehézfémek, amelyek a környezetbe szabadulva beszivároghatnak a talajvízbe. Az irányítás figyelmeztetett a kockázatokra Dániában a bioként szalmából, biogáztermelésből származó maradékrostákból és szennyvíziszapból készül. Ez pirólízis berendezésekben történik, ahol a biomasszát oxigén nélkül melegítik, így nem ég, hanem gázzá, olajjá és szénné alakul. A szilárd szénben gazdag maradékanyagot bioként nevezik. A Környezetvédelmi Hivatal korábban megjegyezte, hogy a pirólízissel készült bioként tartalmazhat rákkeltő és hormonzavaró anyagokat is. Emellett bizonytalan, hogy a bioként lebomlik-e, kioldódik-e vagy biológiailag hozzáférhető-e a káros anyagok, valamint hogy milyen káros anyagok keletkeznek a pirólízis során. A tartalom változhat attól függően, hogy milyen biomasszát használtak, és milyen pirólízis körülmények között történt a feldolgozás. A Jyllands-Posten korábban beszámolt Vendsyssel lakóiról, ahol Dániában az első nagy pirólízis üzem található, akik szédülésről, fejfájásról, hólyagokról és kiütésekről panaszkodnak. Egy másik projektben – a Danish Biochar LTE-ben – a kutatók hosszú távú hatásokat vizsgálnak a bioként a mezőgazdasági talajokon. A DTU jelenlegi vizsgálata egyértelmű különbségeket mutat a nyersanyagok között. A szalma általában a legkisebb szennyeződést tartalmazó biokéntet eredményez, alacsony szintű nehézfémekkel és szerves szennyezőkkel. A biogázmaradékrosták közepes szinten helyezkednek el, míg a szennyvíziszap a legnehezebb típus, magasabb nehézfém- és szerves környezetkárosító anyag tartalommal. Az eredmények azt is mutatják, hogy a dán pirólízis üzemekből származó bioként csak nagyon alacsony PAH-szinteket tartalmaz, amelyeket kátrányos anyagoknak is neveznek, és amelyek a pirólízis során keletkezhetnek. Ugyanakkor néhány ipari üzem próbájában megemelkedett értékeket mutattak ki a kátrányos anyagokban. Néhány anyag koncentrálódhat a biokéntben Bár sok szerves szennyező anyag csökken a pirólízis során, nem minden típusú anyagra igaz ez. A nehézfémek és metalloidek, mint például a kadmium, nikkel, réz és arsenik, nem bomlanak le a pirólízis alatt, így koncentrálódhatnak a biokéntben. Ezek közül sok fém azonban erősen kötött a bioként szerkezetéhez, és csak korlátozott mértékben szabadul fel. A hosszú távú környezeti hatásokat azonban még nem teljesen tisztázták. „Eredményeink arra utalnak, hogy a pirólízis hatékony technológia lehet számos szerves környezetkárosító anyag csökkentésére, amelyek a biomasszában találhatók. Ugyanakkor megmutatják, hogy a bioként minősége függ a nyersanyagtól és a gyártási körülményektől. Ezért szükség van ellenőrzésre és világos keretekre, ha a biokéntet nagyobb léptékben akarják alkalmazni,” mondta Wolfgang Stelte, a DTU Kémiai Technológia kutatója. Szükség van ellenőrzésre Az eredmények összességében azt mutatják, hogy a dán pirólízis üzemekből származó bioként gyakran alacsonyabb környezetre káros anyag kibocsátással rendelkezik, mint a belőle készült nyersanyagok, ugyanakkor nem minden bioként alkalmas mezőgazdasági felhasználásra. A nyersanyagok, amelyek magas környezetre káros anyag tartalommal rendelkeznek, túl magas koncentrációkat tartalmazhatnak például nehézfémekből vagy más nem kívánt anyagokból, és jelentős változatosság figyelhető meg a nyersanyagok és a gyártási körülmények között is. Ez hangsúlyozza a minőségellenőrzés és a szigorú szabályozás szükségességét, ha a biokéntet széles körben akarják alkalmazni a mezőgazdaságban, különösen azzal a lehetőséggel, hogy külföldi bioként kerülhet a dán piacra, melynek kockázati profilja ismeretlen – mondta Wolfgang Stelte. „Már léteznek tanúsítványrendszerek, például az European Biochar Certificate, amelyek követelményeket írnak elő a bioként dokumentálására és elemzésére. Eredményeink alátámasztják a világos szabványok, folyamatos ellenőrzés és további kutatás szükségességét,” tette hozzá. A jelenleg folyamatban lévő projekt további környezeti kérdéseket vizsgál, többek között a pirólízis során keletkező emissziókat és a bioként kezelésével és tárolásával kapcsolatos kockázatokat nagy léptékben. A kutatási eredményeket benyújtották a Környezetvédelmi Hivatalnak, és az eredmények összefoglalója nyilvánosan elérhető a DTU kutatási adatbázisában, a következő címen: „Investigation of environmental issues related to the production and use of biochar - Executive summary of feedstock and biochar analysis”. A projekt eredményei további publikálás előtt állnak szakmai folyóiratokban.
A kormányzati törekvések, hogy nagy mennyiségű bioként juttassanak ki mezőgazdasági területekre, szükségessé tették a biokullal kapcsolatos környezeti veszélyeket és a pirólízis folyamatának hatásait vizsgáló részletesebb kutatásokat.
Jelenleg folyamatban lévő kutatási projekt, melyet a Dán Műszaki Egyetem vezet, kimutatta, hogy a pirólízis folyamat sok esetben csökkenti számos szerves környezetszennyező anyag tartalmát az eredeti nyersanyagokhoz képest. Ide tartoznak többek között a PFAS és más ipari vegyszerek is.
A kísérletek azt is mutatják, hogy általában a biokullal kevesebb ilyen anyag szabadul fel a környezetbe, mint az abból készült nyersanyagok. Ezt a DTU sajtóközleményben írja.
Ez lényeges, mivel a felhasznált nyersanyagokat ma már mezőgazdasági területeken alkalmazzák anélkül, hogy valódi előkezelést végeznének rajtuk. Különösen a szennyvíziszap tartalmazhat szerves szennyeződéseket, mint PFAS, gyógyszermaradványok és más környezetszennyező anyagok, valamint több nehézfém, amelyek a környezetbe szabadulva beszivároghatnak a talajvízbe.
Az irányítás figyelmeztetett a kockázatokra
Dánia biokult halomból, biogázgyártásból származó maradékrostból és szennyvíziszapból állít elő. Ez a pirólízis berendezésekben történik, ahol a biomassza oxigén nélkül melegszik, így nem ég el, hanem gázra, olajra és szénre bomlik. A szilárd szén-dús maradékanyagot biokultnak nevezik.
Az Környezetvédelmi Hivatal korábban figyelmeztetett egy jegyzetben, hogy a pirólízissel létrehozott biokult tartalmazhat rákkeltő és hormonzavaró anyagokat is. Emellett bizonytalan a biokullal kapcsolatos lebomlás, kioldódás és biológiai hozzáférhetőség kérdése, valamint az, hogy milyen káros anyagok keletkeznek a pirólízis során. A tartalom változhat attól függően, hogy milyen biomasszát használtak, és milyen pirólízis körülmények között dolgoztak.
A Jyllands-Posten korábban beszámolt Vendsysselben élő lakosokról, ahol Dánia első nagy pirólízis üzemének helye van, akik szédülésről, fejfájásról, hólyagokról és kiütésekről panaszkodnak.
Egy másik projektben - Danish Biochar LTE - a kutatók vizsgálják a biokult hosszú távú hatásait a mezőgazdasági talajokon.
A DTU jelenlegi vizsgálata egyértelmű különbségeket mutat a nyersanyagok között. A szalma általában a legkisebb szennyeződést tartalmazó biokultot eredményezi, alacsony szintű nehézfémekkel és szerves szennyező anyagokkal. A biogázmaradványrost közepes szinten helyezkedik el, míg a szennyvíziszap a legnehezebb típus, magasabb nehézfém- és sok szerves környezetszennyező anyag tartalommal.
A kutatások azt is kimutatták, hogy a dán pirólízis üzemekből származó biokult csak nagyon alacsony PAH-szinteket tartalmaz, más néven kátrányos anyagokat, amelyek a pirólízis során keletkezhetnek. Ugyanakkor néhány ipari mintában megfigyeltek magasabb értékeket a kátrányos anyagokból.
Valami koncentrálódhat a biokultban
Habár sok szerves szennyező anyag csökken a pirólízis során, nem minden típusú anyagra igaz ez. A nehézfémek és metalloidek, mint például a kadmium, nikkel, réz és arsenik, nem bomlanak le a pirólízis alatt, így koncentrálódhatnak a biokultban.
Sok ilyen fém azonban erősen kötött a biokult szerkezetéhez, és csak korlátozott mértékben szabadul fel. A hosszú távú környezeti hatások azonban még nem teljesen tisztázottak.
„Eredményeink arra utalnak, hogy a pirólízis hatékony technológia lehet számos szerves környezetszennyező anyag csökkentésére, amelyek a biomasszában találhatók. Ugyanakkor azt is mutatják, hogy a biokult minősége függ a nyersanyagtól és a gyártási körülményektől. Ezért szükség van ellenőrzésre és világos keretekre, ha a biokultot nagyobb léptékben akarják alkalmazni,” mondja Wolfgang Stelte, a DTU Kémiai Technológia kutatója.
Szabályozási szükséglet
A kutatások összegzése szerint a dán pirólízis üzemekből származó biokult gyakran alacsonyabb környezetszennyező anyag kibocsátással jár, mint a nyersanyagok, amelyekből készült, ugyanakkor nem minden biokult alkalmas mezőgazdasági felhasználásra. A nyersanyagok magas környezetszennyező anyag tartalmú biokultot tartalmazhat túl magas koncentrációban, például nehézfémeket vagy más nem kívánt anyagokat, és jelentős változatosság mutatkozik a nyersanyagok és a gyártási körülmények között.
Ez hangsúlyozza a minőségellenőrzés és a szigorú szabályozás szükségességét, ha a biokultot széles körben akarják alkalmazni a mezőgazdaságban, különösen mivel külföldi biokult is érkezhet, melynek kockázati profilja ismeretlen a dán piacon, mondja Wolfgang Stelte.
„Már léteznek tanúsítványrendszerek, például az European Biochar Certificate, amelyek követelményeket támasztanak a biokult dokumentálására és elemzésére. Eredményeink alátámasztják a világos szabványok, folyamatos ellenőrzés és további kutatás szükségességét,” mondja ő.
A jelenlegi projekt folytatja más fontos környezeti kérdések vizsgálatát a pirólízissel kapcsolatban, beleértve a folyamatból származó kibocsátásokat és a biokult nagy léptékű kezelésének és tárolásának esetleges kockázatait.
A kutatási eredményeket benyújtották a Környezetvédelmi Hivatalnak, és az eredmények összefoglalója nyilvánosan elérhető a DTU kutatási adatbázisában a következő címen: 'Környezeti kérdések vizsgálata a biochar gyártásával és felhasználásával kapcsolatban - A nyersanyag és a biochar elemzésének összefoglalója'.
A projekt eredményei szintén előkészítés alatt állnak tudományos folyóiratokban való megjelentetésre.