Biokul, bazı çevreye zararlı maddeleri azaltabilir - ancak tarımın kullanmak istiyorsa kontrol gereklidir.
Økologisk NuHükümetin tarım arazilerine büyük miktarda biyokül yerleştirme hedefleri, biyokül içeriğindeki çevreye zararlı maddelerin ve piroliz sürecinin etkilerinin daha detaylı araştırılmasını gerektirmiştir. Şu anda Danimarka Teknik Üniversitesi liderliğinde devam eden bir araştırma projesi, birçok durumda piroliz sürecinin, orijinal hammaddelere kıyasla çeşitli organik çevre zararlı maddelerin içeriğini azalttığını göstermektedir. Bunlar arasında PFAS ve birkaç endüstriyel kimyasal da bulunmaktadır. Deneyler ayrıca, biyokülün genellikle üretildiği hammaddelere kıyasla bu maddelerin çevreye salınımının daha az olduğunu ortaya koymaktadır. DTU, bu bilgiyi bir basın bülteninde duyurmuştur. Bu durum önemlidir çünkü günümüzde kullanılan hammaddeler, herhangi bir ön işlem görmeksizin tarım arazilerine uygulanmaktadır. Özellikle atık su arıtma çamuru, PFAS, ilaç kalıntıları ve diğer çevreye zararlı maddeler ile ağır metalleri içerebilir ve bu maddeler çevreye salınıp yeraltı suyuna sızabilir. Yönetim, riskler konusunda uyardı Danimarka’da biyokül, saman, biyogaz üretiminden kalan lifler ve atık su arıtma çamuru kullanılarak üretilmektedir. Bu, biyokütlenin oksijensiz ısıtıldığı piroliz tesislerinde gerçekleşir; burada biyokütle yanmadan gaz, yağ ve kömür haline ayrılır. Katı karbon açısından zengin kalan ürün biyokül olarak adlandırılır. Çevre Bakanlığı, daha önceki bir notta, piroliz yoluyla oluşturulan biyokülün kanser yapıcı ve hormon bozucu maddeler içerebileceği konusunda uyarıda bulunmuştur. Ayrıca, biyoküldeki zararlı maddelerin bozulması, yıkanması ve biyoyararlanabilirliği ile piroliz sırasında hangi zararlı maddelerin oluştuğu konusunda belirsizlikler mevcuttur. İçerik, kullanılan biyomasa ve piroliz koşullarına göre değişkenlik gösterebilir. Jyllands-Posten, daha önce, Danimarka’nın ilk büyük piroliz tesisinin bulunduğu Vendsyssel’de yaşayanların baş dönmesi, baş ağrısı, blister ve döküntü şikayetleriyle ilgili haberler yapmıştır. Bir diğer projede – Danish Biochar LTE – ise, araştırmacılar biyokülün tarım arazilerindeki uzun vadeli etkilerini incelemektedir. DTU’nun devam eden araştırması, hammaddeler arasında belirgin farklar olduğunu göstermektedir. Saman, genellikle en temiz biyokül üretirken, düşük seviyelerde ağır metalleri ve organik kirleticileri içerir. Biyogaz kalıntıları orta seviyededir, atık su arıtma çamuru ise özellikle ağır metalleri ve birçok organik çevre zararlı maddeleri yüksek seviyelerde içeren en zorlu türdür. Sonuçlar ayrıca, Danimarka piroliz tesislerinden elde edilen biyoküldeki PAH’lerin (katran maddeleri) çok düşük seviyelerde olduğunu göstermektedir; ancak, endüstriyel tesislerden alınan bazı örneklerde bu maddelerin yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bazı maddeler biyoküle yoğunlaşabilir Birçok organik kirleticinin piroliz sırasında azaldığı halde, tüm maddeler için geçerli değildir. Kadmiyum, nikel, bakır ve arsen gibi ağır metalleri içeren metaller ve metalloidler piroliz sırasında bozulmaz ve bu nedenle biyokülde yoğunlaşabilir. Ancak, bu metallerin çoğu biyokül yapısında güçlü şekilde bağlıdır ve sınırlı miktarda salınır. Çevredeki uzun vadeli etkileri henüz tam olarak netlik kazanmamıştır. Wolfgang Stelte, DTU Kimya Mühendisliği’nden, “Sonuçlarımız, pirolizin, biyomastaki çeşitli organik çevre zararlı maddelerin içeriğini azaltmada etkili bir teknoloji olabileceğine işaret ediyor. Aynı zamanda, biyoküldeki kalitenin hem hammaddeden hem de üretim koşullarından etkilendiğini gösteriyor. Bu nedenle, biyokülün daha geniş çapta kullanılabilmesi için kontrol ve net çerçeveye ihtiyaç vardır,” diyor. Kontrol ihtiyacı Genel olarak, Danimarka piroliz tesislerinden elde edilen biyokülün, üretildiği hammaddelere kıyasla çevreye zararlı maddelerin salınımının daha düşük olduğu görülmektedir; ancak, tüm biyokülerin tarım arazilerine uygulanmaya uygun olmadığı da ortaya çıkmıştır. Çevreye zararlı maddelerin yüksek seviyelerde bulunduğu hammaddelerden üretilen biyoküller, ağır metalleri veya diğer istenmeyen maddeleri içerebilir ve hammaddeler ile üretim koşulları arasında önemli farklılıklar vardır. Bu durum, kalite kontrolü ve sıkı düzenlemelerin gerekliliğini vurgulamaktadır. Ayrıca, yurtdışından gelen ve risk profili bilinmeyen biyoküllerin Danimarka pazarına girmesi olasılığı da göz önüne alındığında, Wolfgang Stelte, “Mevcut sertifikasyon sistemleri, örneğin European Biochar Certificate, biyokülün belgelenmesi ve analizleri için gereklilikler koymaktadır. Sonuçlarımız, net standartlar, sürekli kontrol ve devam eden araştırma ihtiyacını desteklemektedir,” diye ekliyor. Devam eden proje, piroliz sırasında emisyonlar ve biyokülün büyük ölçekli depolanması ve kullanımı sırasında ortaya çıkabilecek riskler gibi diğer önemli çevresel konuları da incelemeye devam etmektedir. Araştırma sonuçları, Çevre Bakanlığı’na iletilmiş olup, sonuçların özetleri DTU’nun araştırma veritabanında “Biochar üretimi ve kullanımıyla ilgili çevresel konuların araştırılması - Hammadde ve biyokül analizi hakkında yürütücü özet” başlığıyla kamuya açıktır. Ayrıca, proje sonuçlarının hakemli bilimsel dergilerde yayımlanması için hazırlıklar sürmektedir.
Hükümetin tarım arazilerine büyük miktarlarda biyokömür dağıtma hedefleri, biyokömürdeki çevreye zararlı maddelerin içeriği ve piroliz sürecinin etkileri hakkında daha detaylı araştırma ihtiyacını doğurdu.
Şu anda Danimarka Teknik Üniversitesi'nin öncülüğünde devam eden bir araştırma projesi, birçok durumda piroliz sürecinin, orijinal hammaddelere kıyasla, bir dizi organik çevreye zararlı madde içeriğini azalttığını gösteriyor. Bunlar arasında PFAS ve birkaç endüstriyel kimyasal da bulunuyor.
Deneyler ayrıca, biyokömürün genellikle, üretildiği hammaddelere kıyasla, bu maddelerin çevreye salınımını daha az yaptığına işaret ediyor. Bu bilgiyi DTU bir basın bülteninde paylaştı.
Bu önemli, çünkü günümüzde kullanılan hammaddeler, herhangi bir ön işlem görmeksizin tarım arazilerine dağıtılıyor. Özellikle atık su çamuru, PFAS, ilaç kalıntıları ve diğer çevreye zararlı maddeler ile ağır metalleri içerebilir ve bu maddeler çevreye salınıp yeraltı suyuna sızabilir.
Yönetim riskler konusunda uyardı
Danimarka'da biyokömür, saman, biyogaz üretiminden kalan lifler ve atık su çamurundan üretiliyor. Bu, biyokütlenin oksijensiz ısıtıldığı piroliz tesislerinde gerçekleşir; burada biyokütle yanmadan gaz, yağ ve kömüre ayrılır. Katı karbon açısından zengin kalan ürün biyokömür olarak adlandırılır.
Çevre Bakanlığı daha önce bir notta, piroliz yoluyla oluşturulan biyokömürde hem kansere neden olabilecek hem de hormon bozucu maddeler bulunabileceğine dikkat çekti. Ayrıca, biyokömürdeki zararlı maddelerin bozulması, sızması ve biyoyararlılığı ile piroliz sırasında oluşan zararlı maddelerin türleri konusunda belirsizlikler var. İçeriğin, kullanılan biyomassaya ve piroliz koşullarına bağlı olarak değişebileceği belirtiliyor.
Jyllands-Posten daha önce Danimarka'nın ilk büyük piroliz tesisinin bulunduğu Vendsyssel'deki sakinlerin, baş dönmesi, baş ağrısı, kabarcık ve döküntü şikayetleriyle ilgili raporlar verdiğini bildirdi.
Başka bir projede - Danish Biochar LTE - araştırmacılar uzun vadeli etkileri üzerine çalışıyorlar.
DTU'nun devam eden araştırması, hammaddeler arasında belirgin farklar olduğunu gösteriyor. Saman genellikle en temiz biyokömürü sağlar ve ağır metaller ile organik kirleticilerin seviyeleri düşüktür. Biyogaz kalıntıları orta seviyededir, atık su çamuru ise en zorlu tür olup, özellikle ağır metalleri ve birçok organik çevreye zararlı maddeyi yüksek seviyelerde içerir.
Sonuçlar ayrıca, Danimarka piroliz tesislerinden elde edilen biyokömürün, piroliz sırasında oluşabilen katran maddeleri (PAH’ler) seviyelerinin çok düşük olduğunu gösteriyor. Ancak, endüstriyel tesislerden alınan bazı örneklerde, bu maddelerin yüksek seviyeleri tespit edildi.
Bazı maddeler biyokömürde yoğunlaşabilir
Birçok organik kirleticinin piroliz sırasında azaldığı halde, tüm maddeler için geçerli değil. Kurşun, kadmiyum, nikel, bakır ve arsen gibi ağır metalller ve metalloidler piroliz sırasında bozulmaz ve biyokömürde yoğunlaşabilirler.
Ancak, bu metalllerin birçoğu biyokömür yapısında güçlü şekilde bağlıdır ve sınırlı miktarda salınırlar. Uzun vadeli çevresel etkileri henüz tam olarak netleşmemiştir.
”Sonuçlarımız, pirolizin, biyomastaki bir dizi organik çevreye zararlı maddeyi azaltmada etkili bir teknoloji olabileceğine işaret ediyor. Aynı zamanda, biyokömür kalitesinin hem hammaddeden hem de üretim koşullarından etkilendiğini gösteriyor. Bu nedenle, biyokömürün daha geniş çapta kullanımı için kontrol ve net çerçevelere ihtiyaç var,” diyor DTU Kimya Mühendisliği'nden kıdemli araştırmacı Wolfgang Stelte.
Kontrol ihtiyacı
Sonuçlar, Danimarka piroliz tesislerinden elde edilen biyokömürün, üretildiği hammaddelere kıyasla genellikle daha az çevreye zararlı madde salınımına sahip olduğunu gösteriyor, ancak aynı zamanda tüm biyokömürlerin tarım arazilerine dağıtılmaya uygun olmadığını da ortaya koyuyor. Yüksek çevreye zararlı madde içeren hammaddelerden üretilen biyokömür, örneğin, yüksek seviyelerde ağır metal veya diğer istenmeyen maddeler içerebilir ve hammaddeler ile üretim koşulları arasında büyük farklılıklar bulunuyor.
Bu, kalite kontrol ve sıkı düzenlemelerin gerekliliğini vurguluyor; ayrıca, yurtdışından gelen ve risk profili bilinmeyen biyokömürlerin Danimarka pazarına girmesi olasılığına karşı da önem taşıyor, diye ekliyor Wolfgang Stelte.
”Zaten, European Biochar Certificate gibi, biyokömürün belgelenmesi ve analiz edilmesi için sertifikasyon sistemleri mevcut. Sonuçlarımız, net standartlar, sürekli denetim ve devam eden araştırma ihtiyacını destekliyor,” diyor o.
Devam eden proje, piroliz sırasında emisyonlar ve biyokömürün büyük ölçekli depolanması ve taşınması sırasında ortaya çıkabilecek riskler gibi diğer çevresel faktörleri de incelemeye devam ediyor.
Araştırma sonuçları, Çevre Bakanlığı’na iletildi ve sonuçların bir özeti, DTU’nun araştırma veritabanında, başlık altında kamuya açık hale getirildi: 'Biyokömür üretimi ve kullanımıyla ilgili çevresel sorunların araştırılması - Hammadde ve biyokömür analizi için yürütücü özet'.
Proje sonuçları ayrıca, hakemli bilimsel dergilerde yayımlanmak üzere hazırlanıyor.