Bir ‘Biyo-Rafineri’ Yöntemi: Belediye Atık Sularını Arıtmak için Söğüt Ağaçlarının Kimyasını Kullanmak
Söğütler doğal olarak kirlenmeye karşı toleranslıdır ve kökleri atık sudan nitrojeni filtreleyerek üretilen biyokütleyi üç katına çıkarır ve daha sonra yenilenebilir biyoyakıtlar yapmak için hasat edilebilir (sembolik görüntü)
Milyonlarca litre birincil kentsel atık su, söğüt ağaçları kullanılarak sürdürülebilir bir şekilde arıtılırken aynı zamanda bu sulardan yenilenebilir biyoenerji ve “yeşil” kimyasallar üretilebilir.
Kanada’da her yıl altı trilyon litre belediye atık suyu kısmen arıtılıp çevreye salınırken, diğer yandan 150 milyar litre arıtılmamış kanalizasyon doğrudan yüzey sularına boşaltılıyor.
Şimdi araştırmacılar bu akışı durdurmanın bir yolunu buldular: atıkları söğüt ağaçlarının köklerinden süzerek arıtmak. Quebec’te bir plantasyonla deney yapan bilim adamları, hektar başına yılda 30 milyon litreden fazla birincil atık suyun “biyo-rafineri” yoluyla arıtılabileceğini tahmin ediyor.
Araştırmanın baş yazarı ve Université de Montréal’de doktora öğrencisi olan Eszter Sas, “Bu ağaçların bu kadar yüksek miktarda atık suyu nasıl tolere edip, arıtabildiğini hala araştırıyoruz, ancak söğütlerin karmaşık ‘fito’-kimyasal yapısı bize heyecan verici ipuçları veriyor” dedi.
Söğüt ağaçları yapısı gereği kirlenmeye karşı toleranslıdır ve kökleri kanalizasyondaki yüksek nitrojeni filtreler, aslında üretilen biyokütleyi üç katına çıkarır, bu da daha sonra, fosil yakıtlara alternatif olan, yenilenebilir lignoselülozik biyoyakıtlar için hasat edilebilir.
İkinci Nesil Biyoyakıtlar
Bu biyokütle daha sonra yenilenebilir lignoselülozik biyoyakıtlar yapmak için toplanabilir. Fosil yakıtlara bir alternatif olan bu ikinci nesil biyoyakıtlar, gıda zincirindeki hammaddeler için doğrudan rekabet etmezler.
Sas ve UdeM ve Imperial College London’dan bitki bilimciler, biyokimyacılar ve kimya mühendislerinden oluşan Kanadalı-İngiliz bir ekip araştırmalarında, ağaçlar tarafından üretilen ve ekstrakte edilebilen, yeni ‘yeşil’ kimyasalları tanımlamak için gelişmiş metabolomik (kimyasal) profilleme teknolojisini kullandı.
Söğütlerin yüksek miktarlarda ürettiği salisilik aside (en çok aspirinin ana maddesi olarak bilinir) ek olarak, önemli antioksidan, antikanser, antienflamatuar ve antimikrobiyal özelliklere sahip bir dizi ‘yeşil’ kimyasal, kanalizasyon filtrasyonu yoluyla elde edildi.
Sas, “Endüklenen kimyasal bileşiklerin çoğu daha önce söğütlerde görülmese de, bazıları meyan kökü ve mangrov gibi tuza dayanıklı bitkilerde gözlendi ve güçlü antioksidanlar oldukları biliniyor” dedi.
İlginç bir şekilde, uyarılmış kimyasalların bir kısmı tamamen tanımlanmamış ve bir gizem taşıyor. Binlerce yıldır var olan söğüt ağaçlarında bile, keşfedilmeyi bekleyen ne kadar yeni bitki kimyası olduğu şaşırtıcı” diye ekledi.
“Bu ağaçların, çevresel problemlerin üstesinden gelmek için kullanılabilecek doğal kimyasal karışıklığını hala tamamen keşfedememişiz gibi görünüyor.”
Şaşırtıcı Derecede Yüksek Verim
Söğütlerin atıksu arıtımının yıllık lignoselülozik biyoyakıt ve ‘yeşil’ kimyasal üretimi verimi üzerindeki etkisine bakıldığında, Sas’ ekibi deneysel plantasyonlarını kanalizasyonla sulamanın olumsuz yansımalarını bekliyordu.
Sas’ın UdeM’deki doktora danışmanı Frédéric Pitre, “Atıksu arıtımı gibi çevresel zorlukları ele almak için doğal çözümler kullanmanın faydalarından biri, yenilenebilir biyoenerji ve yeşil kimya gibi tamamlayıcı biyo ürünler üretebilmemizdir” dedi.
“Bu biyorafineri konsepti, yeni çevre teknolojilerinin, yüksek düzeyde yerleşik olarak kullanılan petrol bazlı fosil yakıt ve kimyasal pazarlarıyla ekonomik olarak rekabet etmesine imkan sağlarken, aynı zamanda ekosisteme karşı devam eden insan hasarını azaltmaya yardımcı olması açısından harika görünüyor.”
Kaynak: chemeurope.com