Bir ‘Biyo-Rafineri’: Belediye Atık Sularını Arıtmak İçin Söğüt Ağaçlarının Kimyasını Kullanmak

Fotoğraf: Söğütler doğal olarak kirlenmeye karşı toleranslıdır ve kökleri atık sudaki nitrojeni filtreleyerek üretilen biyokütleyi üç katına çıkarır ve daha sonra yenilenebilir biyoyakıtlar yapmak için hasat edilebilir.

Milyonlarca litre birincil kentsel atık su, hızla büyüyen söğüt ağaçları kullanılarak sürdürülebilir bir şekilde arıtılırken aynı zamanda yenilenebilir biyoenerji ve ‘yeşil’ kimyasallar üretilebilir.

Kanada’da her yıl altı trilyon litre belediye atık suyu kısmen arıtılıp çevreye salınırken, 150 milyar litre arıtılmamış kanalizasyon doğrudan, bozulmamış yüzey sularına boşaltılıyor.

Şimdi araştırmacılar bu akışı, atıkları söğüt ağaçlarının köklerinden süzerek durdurmanın bir yolunu buldular.Quebec’te bir plantasyonla deney yapan bilim insanları, hektar başına 30 milyon litreden fazla birincil atık suyunu yıllık bazda “biyo-rafineri” kullanılarak arıtılabileceğini tahmin ediyor.

Araştırmanın baş yazarı ve Université de Montréal doktora öğrencisi Eszter Sas, “Bu ağaçların bu kadar yüksek miktarda atık suyu nasıl tolere edip arıtabileceğini hâlâ araştırıyoruz, ancak söğütlerin karmaşık ‘fito’-kimyasal araç takımı bize heyecan verici ipuçları veriyor.Söğüt ağaçları doğal olarak 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” dedi.

İkinci Nesil Biyoyakıtlar

Bu biyokütle daha sonra yenilenebilir lignoselülozik biyoyakıtlar yapmak için toplanabilir. Fosil yakıtlara bir alternatif olan bu sözde ikinci nesil biyoyakıtlar, gıda zincirindeki hammaddeler için doğrudan rekabet etmemektedir.

Araştırmalarında, Sas ve UdeM ve Imperial College London’dan bitki bilimciler, biyokimyacılar ve kimya mühendislerinden oluşan Kanadalı-İngiliz bir ekip, ağaçlar tarafından üretilen yeni çıkarılabilir ‘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 özellikleri zenginleştirildi.

Sas, “Endüklenen kimyasal bileşiklerin çoğu daha önce söğütlerde görülmese de, bazıları meyan kökü ve mangrov gibi tuza dayanıklı bitkilerde gözlendi ve güçlü antioksidanlar olduğu biliniyor” dedi.

“İlginç bir şekilde, uyarılmış kimyasalların bir kısmı tamamen tanımlanmamış ve  gizemini sürdürüyor. Binlerce yıldır var olan söğüt ağaçlarında bile, keşfedilmeyi bekleyen ne kadar yeni bitki kimyası olduğu şaşırtıcı.Muhtemelen hala bu ağaçların doğal kimyasal karmaşıklığının yüzeyini çiziyoruz, bu da çevre sorunlarının üstesinden gelmek için kullanılabilir”diye ekledi.

Şaşırtıcı Derecede Yüksek Verim

Söğütlerin atıksu arıtımının yıllık lignoselülozik biyoyakıt ve ‘yeşil’ kimyasal verimler üzerindeki etkisine bakıldığında, Sas’ ekibi deneysel plantasyonlarını kanalizasyonla sulamanın olumsuz yansımalarını bekliyordu.

Ancak, verimler gerçekten bu kadar yükseldiğinde şaşırdılar.

Sas’ın UdeM’deki doktora danışmanı, kıdemli yazar 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.

“Biyorafineri konsepti, yeni çevre teknolojilerinin yüksek düzeyde yerleşik petrol bazlı fosil yakıtlar ve kimyasallar pazarlarıyla ekonomik olarak rekabet etmesine izin verirken, aynı zamanda ekosisteme devam eden insan hasarını azaltmaya yardımcı olması açısından harika görünüyor”diye ekledi

Kaynak: chemeurope.com