Lignoselüloz: Doğanın harika malzemesi enerji geçişine nasıl yardımcı olabilir?

  • Bitkilerde lignoselüloz bol miktarda enerji kaynağıdır.
  • Tarım ve orman atıkları kolayca biyoyakıtlara dönüştürülebilir.
  • Yan ürünleri bir enerji kaynağı olarak kullanmak, döngüsel bir ekonomiye önemli bir katkıda bulunur.


Bitkiler her yıl yaklaşık 100 milyar ton karbondioksiti biyokütleye dönüştürüyor. Bu, Sanayi Devrimi'nden bu yana insanlar tarafından yayılan tüm karbondioksitin %5'i.

Bu karbonun çoğu, gövdeler, saplar, yapraklar ve diğer bitki yapıları üzerindeki  dünyadaki en bol organik malzeme olan lignoselüloza dönüştürülür.

Lignoselüloz uzun zamandır var. Lignoselüloz üretimlerini yükselterek kuru toprağa adapte olan erken kara bitkileri, dikey büyümelerini destekleyen daha kalın hücre duvarları ürettiler.

Lignoselüloz olmadan, lalelerimiz uçar ve ağaç gövdeleri devasa, gevşek erişteler gibi yerde kıvrılırdı. Sonuç olarak, bitkilerin çeşitlenmesi atmosferi derinden değiştirdi ve diğer yaşam formlarının evrimini yönlendirdi.

Lignoselüloz olmasaydı burada olmayacağımız bile söylenebilirdi.

Evrimsel mühendisliğin bu harika ürünü, uzun süredir son derece sürdürülebilir, yenilenebilir bir yakıt ve malzeme kaynağı olarak potansiyel göstermiştir .

Ağaçlar da dahil olmak üzere bitkilerin yapısal kısımları, lignoselüloz adı verilen karmaşık bir karbonhidrat polimerleri karışımından yapılır. Bunlar yeryüzünde bulunan en bol doğal polimerlerdir. Bu polimerler, selüloz, lignin, hemiselülozun yanı sıra bitkilerdeki çok çeşitli ekstraktlar, yakıt, kimyasal ve malzeme yapmak için fosil ham maddelerinin yerine mükemmel bir alternatif sunar.

Bol olmasına rağmen, biyoekonomi için bitki bazlı materyaller sürdürülebilir bir şekilde kullanılmalıdır. Burada odak noktası, orman endüstrisinden veya tarımdan kaynaklanan atık ve kalıntı akışları dahil olmak üzere şu anda yeterince kullanılmayan kaynaklardır. 

Dünyanın önde gelen yenilenebilir dizel ve sürdürülebilir havacılık yakıtı üreticisi Neste, ( McKinsey tarafından yapılan analize dayanarak ) lignoselülozik biyokütleden yalnızca  tarım ve ormancılık artıklarında her yıl 300 milyon metrik ton petrol eşdeğerinin üretilebileceğini tahmin ediyor.

Neste Lignoselülozik İş Platformu Başkan Yardımcısı Markus Rarbach, “Mevcut ormancılık ve tarımsal üretimden kaynaklanan büyük miktarlarda atık ve kalıntılar yeterince kullanılmamaktadır ve değerli ve son derece sürdürülebilir yeni hammaddelere dönüştürülebilir” diyor.

İklim krizine tepki

Etanol yakıtını selülozdan çıkarmak için ön işlemler 1800'lerin başında geliştirildi, ancak yakıtlara ve kimyasallara ölçeklenebilir endüstriyel dönüşümün olgunlaşması zaman aldı.

Talaş, dallar ve ağaç tepeleri gibi atık ve kalıntı odun ürünlerinin yanı sıra şeker kamışı üretiminden gelen mısır küspesi, buğday samanı ve küspenin tümü, değeri çıkarılabilen bileşiklere indirgenebilen lignoselüloz içerir.

Rarbach, "Çeşitli lignoselülozik atıkları kullanmamıza ve ölçeklendirilecek kadar olgunlaşan ve bir geliştirme ortamından ticari bir ortama geçiş yapmamıza olanak sağlayan teknolojileri görüyoruz" diyor.

Süreç: Bitki maddesini yakıta dönüştürmek

Lignoselülozik yakıt teknolojisinin gelişmesi, kısmen maddenin doğası gereği çok uzun sürdü. Lignoselülozik malzemeler, depoladıkları enerjinin çıkarılmasına karşı oldukça dirençlidir.

Bu mükemmel bir evrimsel anlam ifade ediyor. Bitkiler, acımasız çevresel baskılara yanıt olarak bu karmaşık selüloz, hemiselüloz ve lignin matrislerini geliştirdiler. 

Yanıt olarak iki ayrı değer çıkarma yöntemi geliştirilmiştir.

Termokimyasal yöntemler, bitki maddesini yakıta dönüştürmek için ısı ve basınç kullanır. Biyo-bazlı petrol ve sentez gazı üretmek için ham petrol ve diğer fosil kaynaklarla sonuçlanan jeolojik baskıları taklit ederler.

Biyokimyasal yöntemler aynı şeyi yapmak için biyolojik katalizörler kullanır. Lignoselülozda bulunan şekerleri serbest bırakmak için enzimler kullanırlar, bunlar daha sonra mikroorganizmalar tarafından etanol gibi kullanılabilir yakıtlara fermente edilir.

Bazen hibrit formda kullanılırlar: ara ürünler üretmek için biyokimyasal süreçler ve bunları bitmiş ürünlere dönüştüren termokimyasal teknikler.

Sonuç

Sürdürülebilirliğe giden yol


Bu bitki bazlı atık ve kalıntı maddelerin önümüzdeki yıllarda karbon nötrlüğüne önemli bir katkı sağlaması umulmaktadır.

“Elektrikli araçların rol oynayacağı taşımacılık sektöründe çok çeşitli teknik çözümler göreceğiz. Diğer ulaşım enerjisi biçimlerinin sürdürülebilirliğin sağlanmasına katkıda bulunması da önemlidir, "diyor Rarbach.

Lignoselülozik biyokütlenin sürdürülebilir bir şekilde nasıl temin edilebileceği bir tartışma konusu olmuştur. Bazıları, lignoselülozik yakıtlara doğru hareketin kereste hasadını teşvik edebileceğini ve böylece orman ekosistemlerine zarar verebileceğini öne sürdü. Hasat edilenden daha fazla odun yetiştiren ve biyoçeşitliliği geliştiren sürdürülebilir bir şekilde yönetilen ormanlar bir çözümdür.

Mahsul, ormancılık ve diğer atık kalıntılarının daha fazla avantajı vardır. Kaçınılmaz yan ürünleri kullanırlar ve bu nedenle ekolojik dezavantajlar minimumdur.

Dünya savaşları ve 1970'lerin petrol kıtlığı sırasında lignoselüloziklerden küçük düzeylerde endüstriyel yakıt üretimi ortaya çıkarken, bu krizler azaldıkça ilgi azaldı. Petrol böylece  şimdiye kadar  olan süreçte hakimiyetini sürdürdü.

İklim krizinin aciliyeti, bitki bazlı enerjiyi çıkarmak için yeni yöntemler geliştirmeye olan ilgiyi yeniden canlandırdı. Avrupa Yeşil Anlaşması (The European Green Deal) 2050 yılına kadar karbon nötrlüğü hedefini belirledi ve Amerika Birleşik Devletleri, 2030 yılına kadar emisyonlarını yarıya indirmeyi taahhüt etti.

Lignoselülozik biyokütle atıklarını ve kalıntılarını kullananlar gibi gelişmiş biyoyakıtlar, mısır ve şeker kamışı gibi tahıllardan damıtılan geleneksel biyoyakıtların geliştirilmesinde kullanılan teknolojileri geliştirir.

Ancak lignoselülozik yakıtların hammaddeleri, çok çeşitli ormancılık ve tarımsal üretim süreçlerinden elde edilir. Rarbach, “Lignoselülozu sürdürülebilirlik açısından çekici bir hammadde yapan şey budur” diye açıklıyor. “Biyokütlenin yenilebilir kısmını kullanmıyoruz; bunun yerine, atıkları ve kalıntıları son derece sürdürülebilir, yeni ürünlere yükseltebiliriz." diyor.

Sevgiyle ve Sağlıkla Kalın.

ncmozdmr

Kaynaklar

1.            www weforum.org/agenda/2021/10/lignocellulose-how-natures-miracle- material-could-help-the-energy-transition/

Lignocellulose: how nature's wonder material could help the energy transition

29 Oct 2021

Richard Pallardy

Science writer, Neste

 

2.         3.www neste com/products/all-products/raw-materials/future-raw-materials/lignocellulose#e7e76ecc

 

3.        journeytozerostories neste com/circular-economy/plant-based-waste-and-residues-biofuel-geeking-out-over-lignocellulose#96917150

CIRCULAR ECONOMY

Plant-based waste and residues into biofuel – geeking out over lignocellulose

4 August 2021

Richard Pallardy

Bu makale Forum COP26 Live'ın bir parçasıdır

 

4.        ec europa eu/info/strategy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en

 

5.        www3 weforum org/docs/WEF_Clean_Skies_Tomorrow_SAF_Analytics_2020.pdf

Hüsnü Baysal’ın katkılarıyla

# YAZARIN DİĞER YAZILARI

Yazar Necmi Özdemir - Mesaj Gönder


göndermek için kutuyu işaretleyin

Yorum yazarak Özgün Kocaeli Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan yorumlardan Özgün Kocaeli hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.

Anadolu Ajansı (AA), İhlas Haber Ajansı (İHA), Demirören Haber Ajansı (DHA) tarafından servis edilen tüm haberler Özgün Kocaeli editörlerinin hiçbir editöryel müdahalesi olmadan, ajans kanallarından geldiği şekliyle yayınlanmaktadır. Sitemize ajanslar üzerinden aktarılan haberlerin hukuki muhatabı Özgün Kocaeli değil haberi geçen ajanstır.



Kocaeli Markaları

Özgün Kocaeli, Kocaeli ile özdeşleşen markaları ağırlıyor.

+90 (262) 324 32 40
Reklam bilgi

Anket Kocaelispor TFF 1.Lig'i kaçıncı sırada bitirir?