Biyotar, toksik atıktan temiz enerji kaynağına

Biyokütlenin (odun, mahsul artıkları ve diğer organik maddeler) enerji üretimi için ısıtılması sürecinde ortaya çıkan "rahatsız edici" bir kalıntıdır: buna biyo-katran veya biyo-katran denir ve boruları kolayca tıkayan, ekipmanlara zarar veren ve atmosferi kirleten yapışkan ve toksik bir yan üründür. Onlarca yıldır araştırmacılar onu etkisiz hale getirmenin veya ortadan kaldırmanın yollarını aradılar ve şimdi başarılı olmuş olabilirler: Çin Tarım Bilimleri Akademisi'nden bir grup bilim insanı, sonunda ondan kurtulmakla kalmayıp onu bir kaynağa dönüştürmek için yeni bir yaklaşım geliştirdiklerini iddia ediyor. Biochar dergisinde yayınlanan bir makalede , Çinli uzmanlar biyo-katranı su arıtma ve enerji depolamada uygulama alanı bulabilecek bir malzeme olan "biyokarbona" ​​dönüştürme yöntemini gösterdiler.

Yakın zamanda yayımlanan araştırmanın yazarlarından Zonglu Yao , "Çalışmamız, biyokatranın biyokarbona dönüştürülmesinin yalnızca biyoenerji endüstrisi için teknik bir sorunu çözmediğini, aynı zamanda yüksek ekonomik değere sahip gelişmiş karbon malzemelerinin üretimine de kapı açtığını gösteriyor" diye açıkladı.

Bilim insanları çalışmalarında, biyotarın kimyasal reaksiyonlarını ve bileşenlerini, özellikle de karboniller ve furanlar gibi oksijen bakımından zengin olanları dikkatlice incelediler. Bunlar, küçük moleküllerin birbirine bağlanarak daha büyük ve daha kararlı yapılar oluşturduğu süreç olan polimerizasyonu doğal olarak destekleyen maddelerdir . Analiz, sıcaklık, reaksiyon süresi ve katkı maddelerinin dikkatlice ayarlanmasıyla biyotarın, özellikle yüksek karbon içeriği, düşük kül içeriği ve onu diğer alanlarda yeniden kullanıma uygun kılan diğer yapısal özellikler gibi özelleştirilmiş özelliklere sahip biyokarbona "dönüştürülmesinin" mümkün olduğunu gösterdi.

Araştırmacılara göre, ortaya çıkan biyokarbon, ağır besinleri ve organik kirleticileri hapseden su ve hava arıtımı için sorbentlerin temelini oluşturabilir, aynı zamanda yeni nesil süper kapasitörler (yenilenebilir enerji depolaması için olmazsa olmaz) ve endüstriyel kimyasal reaksiyonları "geleneksel" fosil yakıt bazlı seçeneklerden daha sürdürülebilir bir şekilde hızlandıran katalizörler için elektrot malzemesi olarak da kullanılabilir. Son olarak, biyokarbon , daha düşük nitrojen, kükürt oksit ve diğer zararlı madde emisyonlarına sahip yakıtlar üretmek için de kullanılabilir.

Ancak bu vaatler, çeşitli bilimsel ve teknolojik zorluklar ve karmaşıklıklar nedeniyle dengelenmektedir. Biyotar dönüşümü ve polimerizasyon sürecinin tam kontrolü için önerilen süreç yüksek hassasiyet gerektirmekte ve geniş ölçekte uygulanması şu anda mümkün değildir. Bu bağlamda, çalışmanın yazarları, araştırmalarının bir sonraki adımı olarak, reaksiyon yollarını optimize etmek ve daha spesifik işlevlere sahip biyokarbonlar tasarlamak için yeni laboratuvar deneylerini bilgisayar simülasyonlarıyla birleştirmeyi planlamaktadır.

Çalışmaya katılan bir diğer araştırmacı olan Yuxan Sun , ortak yazarının ifadesini doğrulayarak, "Biyokatranın polimerizasyonu, yalnızca bu atık maddenin arıtımı ile ilgili değil, aynı zamanda yeni sürdürülebilir karbon bazlı malzemelerin oluşturulmasında yeni bir ufuk da sunuyor. Daha fazla araştırmayla, bu yaklaşımın biyokütle enerji sistemlerinin verimliliğini önemli ölçüde artırabileceğini ve çevre koruma ve temiz teknolojiler için yeni araçlar sunabileceğini umuyoruz." dedi.