Biokul môže znižovať niektoré environmentálne nebezpečné látky – ale je potrebná kontrola, ak chce poľnohospodárstvo jeho používať.
Økologisk NuVláda má ambície rozširovať veľké množstvá biokamene na poľnohospodárske pôdy, čo vytvára potrebu podrobnejších štúdií obsahu nebezpečných látok v biokameni a vplyvu pyrolyzného procesu. Aktuálny prebiehajúci výskumný projekt vedený Technickou univerzitou Dánska ukazuje, že pyrolyzné procesy v mnohých prípadoch znižujú obsah niektorých organických nebezpečných látok v porovnaní s pôvodnými surovinami. Ide najmä o PFAS a ďalšie priemyselné chemikálie. Experimenty tiež ukazujú, že biokame všeobecne uvoľňuje do životného prostredia menej týchto látok ako suroviny, z ktorých je vyrobený. O tom informuje DTU v tlačovej správe. Je to dôležité, pretože použité suroviny sa dnes rozširujú na poľnohospodárske pôdy bez akéhokoľvek spracovania. Obzvlášť odpadové kalové sedimenty môžu obsahovať organické znečisťovadlá ako PFAS, liečebné zvyšky a ďalšie nebezpečné látky, ako aj ťažké kovy, ktoré sa uvoľňujú do prostredia a môžu preniknúť do podzemnej vody. Úrady varovali pred rizikami V Dánsku sa biokame vyrába zo slamy, odpadových vlákien z výroby bioplynu a odpadových kalov. To sa deje v pyrolyzných zariadeniach, kde sa biomasa zahrieva bez prístupu kyslíka, aby nezhorela, ale sa namiesto toho rozpadá na plyn, olej a uhlie. Pevný zvyšok bohatý na uhlík sa nazýva biokame. Životné prostredie varovalo v predchádzajúcom poznámke, že biokame vytvorené pyrolyzou môže obsahovať látky spôsobujúce rakovinu a narušujúce hormonálnu rovnováhu. Existuje tiež neistota ohľadom rozkladu, vymyvania a biologickej dostupnosti škodlivých látok v biokameni, ako aj toho, aké škodlivé látky sa tvoria počas pyrolyzného procesu. Obsah sa môže líšiť v závislosti od použitej biomasy a podmienok pyrolyzy. Jyllands-Posten už informoval o obyvateľoch v Vendsysseli, kde sa nachádza prvé veľké pyrolyzné zariadenie v Dánsku, ktorí si sťažujú na závraty, bolesti hlavy, pľuzgiere a vyrážky. V inom projekte – Danish Biochar LTE – vedci skúmajú dlhodobé účinky biokamene na poľnohospodárske pôdy. Prebiehajúce štúdie DTU jasne ukazujú rozdiely medzi surovinami. Slama všeobecne produkuje najčistejší biokame s nízkymi úrovňami ťažkých kovov a organických znečisťovadiel. Odpadové vlákna z bioplynu sú na strednej úrovni, zatiaľ čo odpadové kalové sedimenty predstavujú najväčšiu výzvu s vyšším obsahom najmä ťažkých kovov a mnohých organických nebezpečných látok. Výsledky tiež ukazujú, že biokame z dánskych pyrolyzých zariadení obsahuje iba veľmi nízke úrovne PAH, nazývaných aj dechtové látky, ktoré sa môžu tvoriť počas pyrolyzy. Niektoré vzorky z priemyselných zariadení však mali zvýšené hodnoty týchto dechtových látok. Niektoré látky sa môžu koncentrovať v biokameni Hoci sa počas pyrolyzy znižuje obsah mnohých organických znečisťovadiel, neplatí to pre všetky typy látok. Ťažké kovy a metaloidy, ako napríklad kadmium, nikel, meď a arsen, sa počas pyrolyzy nerozkladajú a môžu sa preto koncentrovať v biokameni. Mnohé z týchto kovov sú však pevne viazané v štruktúre biokamene a uvoľňujú sa len v obmedzenom množstve. Dlhodobé účinky na životné prostredie však ešte nie sú úplne objasnené. „Naše výsledky naznačujú, že pyrolyza môže byť účinnou technológiou na zníženie obsahu niektorých organických nebezpečných látok v biomase. Zároveň ukazujú, že kvalita biokamene závisí od suroviny aj od výrobných podmienok. Preto je potrebná kontrola a jasné rámce, ak má byť biokame používané vo väčšom meradle,“ hovorí vedec Wolfgang Stelte z DTU Kemiteknik. Potreba kontroly Výsledky ukazujú, že biokame z dánskych pyrolyzých zariadení často produkuje nižšie emisie nebezpečných látok ako suroviny, z ktorých je vyrobený, avšak nie všetky biokame sú vhodné na rozširovanie na poľnohospodárske pôdy. Biokame vyrobené zo surovín s vysokým obsahom nebezpečných látok môže obsahovať príliš vysoké koncentrácie, napríklad ťažkých kovov alebo iných nežiaducich látok, a medzi surovinami a výrobnými podmienkami je značná variabilita. To zdôrazňuje potrebu kvalitatívnej kontroly a prísnej regulácie, ak má byť biokame široko používané v poľnohospodárstve, vrátane možnosti dovozu zahraničného biokamene s neznámym rizikovým profilom na dánsky trh, vysvetľuje Wolfgang Stelte. „Existujú už certifikačné systémy, ako napríklad European Biochar Certificate, ktoré kladú požiadavky na dokumentáciu a analýzy biokamene. Naše výsledky podporujú potrebu jasných štandardov, priebežnej kontroly a ďalšieho výskumu,“ dodáva. Prebiehajúci projekt bude naďalej skúmať ďalšie kľúčové environmentálne aspekty pyrolyzy, vrátane emisií z pyrolyzného procesu a možných rizík pri manipulácii a skladovaní biokamene vo veľkom meradle. Výsledky výskumu boli odoslané na Ministerstvo životného prostredia a súbor zhrnutí výsledkov je verejne dostupný v databáze výskumu DTU pod názvom: „Investigation of environmental issues related to the production and use of biochar - Executive summary of feedstock and biochar analysis“. Výsledky projektu sú tiež v príprave na publikáciu v odborných recenzovaných vedeckých časopisoch.
Regeringové ambície týkajúce sa rozširovania veľkých množstiev biokamene na poľnohospodársku pôdu vytvorili potrebu podrobnejších štúdií obsahu environmentálne škodlivých látok v biokameni a účinkov pyrolyzačného procesu.
Teraz ukazuje prebiehajúci výskumný projekt vedený Dánskou technickou univerzitou, že pyrolyzačný proces v mnohých prípadoch znižuje obsah radu organických environmentálne škodlivých látok v porovnaní s pôvodnými surovinami. Ide napríklad o PFAS a niekoľko ďalších priemyselných chemikálií.
Výskumy tiež ukazujú, že biokameň všeobecne uvoľňuje do životného prostredia menej týchto látok ako suroviny, z ktorých je vyrobený. To uvádza DTU v tlačovej správe.
Je to dôležité, pretože použité suroviny sa dnes rozširujú na poľnohospodársku pôdu bez akéhokoľvek skutočného spracovania. Obzvlášť odpadové kalové bahno môže obsahovať organické znečisťujúce látky ako PFAS, liečebné zvyšky a ďalšie environmentálne škodlivé látky, ako aj ťažké kovy, ktoré sa uvoľňujú do prostredia a môžu preniknúť do podzemnej vody.
Správa varovala pred rizikami
V Dánsku sa biokameň vyrába zo slamy, zvyškových vlákien z výroby bioplynu a odpadového kalu. To sa deje v pyrolyzačných zariadeniach, kde sa biomasa zohrieva bez kyslíka, takže nezhorí, ale namiesto toho sa rozpadá na plyn, olej a uhlie. Pevný zvyšok bohatý na uhlík sa nazýva biokameň.
Životné prostredie už skôr v poznámke varovalo, že biokameň vytvorený pyrolyzou môže obsahovať látky, ktoré spôsobujú rakovinu a narušujú hormonálnu rovnováhu. Okrem toho je neisté, ako sa rozkladajú, vymyvajú alebo sú biologicky dostupné škodlivé látky v biokameni, ako aj aké škodlivé látky sa tvoria počas pyrolyzačného procesu. Obsah sa môže líšiť v závislosti od použitej biomasy a podmienok pyrolyzy.
Jyllands-Posten už skôr informoval o obyvateľoch vo Vendsysseli, kde sa nachádza prvé veľké pyrolyzačné zariadenie v Dánsku, ktorí si sťažujú na závraty, bolesti hlavy, pľuzgiere a vyrážky.
V inom projekte - Danish Biochar LTE - výskumníci skúmajú dlhodobé účinky biokamene na poľnohospodárske pôdy.
Prebiehajúce vyšetrovanie DTU jasne ukazuje rozdiely medzi surovinami. Slama všeobecne poskytuje najčistejší biokameň s nízkymi úrovňami ťažkých kovov a organických znečisťujúcich látok. Odpadové vlákna z bioplynu sú na strednej úrovni, zatiaľ čo odpadový kal je najnáročnejší typ s vyšším obsahom najmä ťažkých kovov a mnohých organických environmentálnych škodlivých látok.
Výsledky tiež ukazujú, že biokameň z dánskych pyrolyzačných zariadení obsahuje iba veľmi nízke úrovne PAH, tiež nazývaných dechtové látky, ktoré sa môžu tvoriť počas pyrolyzy. Avšak niektoré vzorky z priemyselných zariadení mali zvýšené hodnoty týchto dechtových látok.
Niektoré sa môžu koncentrovať v biokameni
Hoci sa počas pyrolyzy znižuje množstvo organických znečisťujúcich látok, neplatí to pre všetky typy látok. Ťažké kovy a metaloidy, ako napríklad kadmium, nikel, meď a ortuť, sa počas pyrolyzy nerozkladajú a môžu sa preto koncentrovať v biokameni.
Mnohé z týchto kovov sú však pevne viazané v štruktúre biokamene a uvoľňujú sa len v obmedzenej miere. Dlhodobé účinky na životné prostredie však ešte nie sú úplne objasnené.
„Naše výsledky naznačujú, že pyrolyza môže byť efektívnou technológiou na zníženie obsahu radu organických environmentálnych škodlivých látok nachádzajúcich sa v biomase. Zároveň ukazujú, že kvalita biokamene závisí od suroviny aj podmienok výroby. Preto je potrebná kontrola a jasné rámce, ak má byť biokameň používaný vo väčšom meradle,“ hovorí vedec Wolfgang Stelte z DTU Kemiteknik.
Potrebná kontrola
Výsledky ukazujú, že biokameň z dánskych pyrolyzačných zariadení má často nižšie emisie environmentálne škodlivých látok ako suroviny, z ktorých je vyrobený, avšak nie všetky biokameňe sú vhodné na rozširovanie na poľnohospodársku pôdu. Biokameň vyrobený zo surovín s vysokým obsahom environmentálne škodlivých látok môže obsahovať príliš vysoké koncentrácie napríklad ťažkých kovov alebo iných nežiaducich látok, a medzi surovinami a výrobnými podmienkami je značná variabilita.
To zdôrazňuje potrebu kontroly kvality a prísnej regulácie, ak má byť biokameň široko používaný v poľnohospodárstve, pričom je potrebné brať do úvahy aj dovážaný biokameň s neznámym rizikovým profilom na dánsky trh, vysvetľuje Wolfgang Stelte.
„Existujú už certifikačné systémy, napríklad European Biochar Certificate, ktoré stanovujú požiadavky na dokumentáciu a analýzy biokamene. Naše výsledky podporujú potrebu jasných štandardov, priebežnej kontroly a ďalšieho výskumu,“ dodáva.
Prebiehajúci projekt pokračuje v skúmaní ďalších kľúčových environmentálnych aspektov pyrolyzy, vrátane emisií z pyrolyzačného procesu a možných rizík pri manipulácii a skladovaní biokamene vo veľkom meradle.
Výsledky výskumu boli odoslané na Ministerstvo životného prostredia a súhrn výsledkov je verejne dostupný v databáze výskumu DTU pod názvom: 'Investigation of environmental issues related to the production and use of biochar - Executive summary of feedstock and biochar analysis'.
Výsledky projektu sú tiež v príprave na publikáciu v odborných recenzovaných vedeckých časopisoch.