Биокул кан может снизить содержание некоторых вредных для окружающей среды веществ, но необходим контроль, если сельское хозяйство захочет его использовать.

Амбиции правительства по распространению больших объемов биоугля на сельскохозяйственных землях вызвали необходимость более детальных исследований содержания опасных для окружающей среды веществ в биоугля и влияния процесса пиролиза.

В настоящее время текущий исследовательский проект под руководством Технического университета Дании показывает, что процесс пиролиза во многих случаях снижает содержание ряда органических опасных веществ по сравнению с исходным сырьем. Это касается, в частности, PFAS и нескольких других промышленных химикатов.

Эксперименты также показывают, что биоуголь в целом выделяет в окружающую среду меньше этих веществ, чем исходные материалы, из которых он изготовлен. Об этом сообщает DTU в пресс-релизе.

Это важно, поскольку используемые сегодня сырьевые материалы распространяются на сельскохозяйственные земли без какой-либо предварительной обработки. Особенно сточные воды, содержащие органические загрязнители, такие как PFAS, остатки лекарств и другие опасные вещества, а также тяжелые металлы, которые выделяются в окружающую среду и могут просачиваться в грунтовые воды.

Регулятор предупреждает о рисках

В Дании биоуголь производится из соломы, остатков волокон от производства биогаза и сточных вод. Это происходит в пиролизных установках, где биомасса нагревается без доступа кислорода, чтобы она не горела, а распадалась на газ, масло и уголь. Твердое остаточное вещество, богатое углеродом, называется биоуглем.

Министерство окружающей среды ранее в заметке предупредило, что биоуголь, созданный с помощью пиролиза, может содержать как канцерогенные, так и гормонально-нарушающие вещества. Также существует неопределенность относительно разложения, вымывания и биодоступности вредных веществ в биоугле, а также какие вредные вещества образуются в процессе пиролиза. Содержание может варьироваться в зависимости от использованной биомассы и условий пиролиза.

Jyllands-Posten ранее сообщала о жителях Вендсильселя, где находится первая крупная пиролизная установка в Дании, которые жалуются на головокружение, головные боли, волдыри и сыпь.

В другом проекте - Danish Biochar LTE - ученые исследуют долгосрочные эффекты биоугля на сельскохозяйственные земли.

Текущие исследования DTU ясно показывают различия между исходным сырьем. Солома в целом дает самое чистое биоуголь с низким уровнем как тяжелых металлов, так и органических загрязнителей. Остатки биогаза занимают средний уровень, а сточные воды — наиболее проблемный тип с более высоким содержанием, особенно тяжелых металлов и многих органических опасных веществ.

Результаты также показывают, что биоуголь из датских пиролизных установок содержит очень низкие уровни PAH, также известных как смолистые вещества, которые могут образовываться в процессе пиролиза. Однако некоторые образцы с промышленных установок показали повышенные значения этих веществ.

Некоторые вещества могут концентрироваться в биоугле

Хотя многие органические загрязнители уменьшаются в процессе пиролиза, это не относится ко всем типам веществ. Тяжелые металлы и металлоиды, такие как кадмий, никель, медь и мышьяк, не разлагаются при пиролизе и могут концентрироваться в биоугле.

Многие из этих металлов сильно связаны в структуре биоугля и выделяются только в ограниченных количествах. Однако долгосрочные эффекты в окружающей среде еще полностью не изучены.

”Наши результаты показывают, что пиролиз может быть эффективной технологией для снижения содержания ряда органических опасных веществ, присутствующих в биомассе. В то же время они показывают, что качество биоугля зависит как от сырья, так и от условий производства. Поэтому необходим контроль и четкие рамки, если биоуголь планируется использовать в большом масштабе,” говорит старший исследователь Вольфганг Стельте из DTU Kemiteknik.

Необходимость контроля

Результаты показывают в целом, что биоуголь из датских пиролизных установок часто выделяет меньше опасных веществ в окружающую среду, чем исходное сырье, из которого он произведен, но одновременно не весь биоуголь подходит для распространения на сельскохозяйственных землях. Биоуголь, произведенный из сырья с высоким содержанием вредных веществ, может содержать слишком высокие концентрации, например, тяжелых металлов или других нежелательных веществ, и существует значительная вариация как между сырьем, так и между условиями производства.

Это подчеркивает необходимость контроля качества и строгого регулирования, если биоуголь должен широко использоваться в сельском хозяйстве, а также учитывая возможность появления на датском рынке импортного биоугля с неизвестным профилем риска, говорит Вольфганг Стельте.

”Уже существуют системы сертификации, например European Biochar Certificate, которые требуют документации и анализов биоугля. Наши результаты подтверждают необходимость четких стандартов, постоянного контроля и дальнейших исследований,” добавляет он.

Текущий проект продолжит освещать другие важные экологические аспекты пиролиза, включая выбросы в процессе и возможные риски при обращении и хранении биоугля в больших объемах.

Результаты исследований были переданы в Министерство окружающей среды, а их краткое содержание доступно в исследовательской базе данных DTU под названием: 'Investigation of environmental issues related to the production and use of biochar - Executive summary of feedstock and biochar analysis'.

Результаты проекта также готовятся к публикации в рецензируемых научных журналах.