Gelişmiş Biyoyakıtlar Fosil Yakıtlarının Yerini Almak için Umut Vaat Ediyor
Biyo yakıt ve biyoenerji sistemleri fosil yakıt kullanımının yerini almak, karbon tutma ve depolama yoluyla negatif emisyon üretme yollarının büyük bir parçasıdır. Ancak, bu sistemlerin net sera gazı azaltmaya faydası, arazi kullanımındaki değişikliklerden kaynaklanan karbon kayıpları ve alternatif arazi kullanımlarından beklenen tecrit faydaları hakkındaki endişeler nedeniyle tartışmalı olmuştur.
Colorado Eyalet Üniversitesi tarafından yürütülen, disiplinler arası bitki bilimcileri, ekolojistler ve mühendislerden oluşan bir ekip de dahil olmak üzere yeni bir çalışmayla, gelişmiş biyoyakıt teknolojilerinin kullanımından kaynaklanan önemli iklim faydalarını öngördü. Ekip, biyoyakıt sistemlerinde karbon akışlarını hesaba katarak bunları otlaklarda ve ormanlarda bulunanlarla karşılaştırarak, biyoyakıtların net bir karbon artışına sahip olması için geliştirilebilir olduğunu buldu.
Bu, hem mevcut hem de gelecekteki negatif karbon biyoyakıtlara benzeyen ilk çalışmalardan biridir.
“Gelişmiş biyoyakıtlar yoluyla net sera gazı azaltımı ve negatif emisyonlara giden sağlam yollar”, 24 Ağustos’ta Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yayınlandı.
Biyoyakıtlar Başka Bir Bakışı Hak Ediyor
CSU’daki Natural Resource Ecology Lab’de araştırma bilimcisi olan John Field, biyoyakıt endüstrisi için bitkilerin yenmeyen kısımları kullanılarak oluşturulan selülozik biyoyakıtlar ticari uygulanabilirliği göstermenin bir zorluk olduğunu söyledi. Kuzey Amerika’nın pek çok yerinde yetişen doğal bir ot olan Switchgrass, bitki materyalinin sürdürülebilir üretimi için önde gelen bir adaydır.
Araştırma ekibi, anahtar çimi yetiştirme, selülozik biyoyakıt üretimi ve karbon tutma ve depolamayı simüle etmek, ekosistem ve karbon akışlarını izlemeye dayalı bir modellemeyi kullandı. Bilim adamları daha sonra bu modellemeyi, büyüyen orman veya otlak dahil olmak üzere karada karbon depolamanın alternatif yollarıyla karşılaştırdılar.
Karbon yakalama ve depolama teknolojisi, etanol oluşturmak için mısırları geleneksel bir biyoyakıt olarak işleyen Illinois’deki bir tesis tarafından kullanılıyor, ancak bu sistemler henüz yaygın değil. Çalışmanın bir parçası olarak, araştırmacılar bunun selülozik biyoyakıt rafinerisinde nasıl görüneceğini simüle etmek için modeller oluşturdu.
Field, “Bulduğumuz şey, rafineriye gelen şalt çimi içindeki karbonun yaklaşık yarısının, karbon yakalama ve depolama için kullanılabilecek bir yan ürün haline gelmesidir” dedi. Ortaya çıkan yüksek saflıkta karbondioksit yan ürün akışları, yeraltında depolanmadan önce çok fazla ayırma veya temizleme gerektirmez.
Araştırma ekibi, üç farklı ABD vaka çalışmasını analiz etti ve çiftçilerin veya arazi yöneticilerinin mahsul yetiştirmekten vazgeçtikleri veya otlatmak için otlakları sürdürdükleri arazilerde, selülozik etanol üretimi için saz yetiştiriciliğinin yeniden ağaçlandırma ile karşılaştırılabilir bir hektar başına azaltma potansiyeli olduğunu buldu
Yaylı çimi kullanmak, ülkenin daha fazla ağaç dikmenin bir seçenek olmadığı bölgelerinde özellikle yararlı olabilir.
Field, “Great Plains’de çayır daha doğal örtüdür” dedi. “Bu sistemler, bir orman sistemi kadar karbon emmez. Karışıma biyoyakıt koymaya başlarsanız, otlaklara göre iki buçuk kat karbon toplamaya sahip olurlar. Otlak alanlar yerel örtü olacak, biyoyakıt kullanmanın açık bir avantajı var. ”
Field, ekibin çalışma için motivasyonunun birkaç önemli biyoyakıt eleştirisinin hemen ardından geldiğini söyledi. “Biyoyakıtları eleştiren araştırmacılarla aynı sonuca varıp varmadığımızı görmek istedik” dedi.
Dartmouth Koleji’nde, Paul E. ve Joan H. Queneau Çevre Mühendisliği Tasarımında Seçkin Profesör olan Paul E. ve Joan H. Queneau, “Analizimiz, eğer bir niyet varsa, aslında, biyoyakıtlar yoluyla büyük iklim faydalarının elde edilebileceğini gösteriyor” dedi.
İklim Hedeflerine Ulaşmak için Zorunlu Olan Biyoyakıt Kullanımı
Bilim adamları, iklim değişikliğiyle mücadeledeki mevcut gecikmeler nedeniyle, ABD gibi ülkeler küresel ısınmanın etkilerini sanayi öncesi seviyelerin 1,5 santigrat derece üzerinde sınırlamak istiyorlarsa, biyoyakıtlar ve diğer negatif emisyon teknolojileri konusunda daha profesyonelce bir duruş sergilemenin zorunlu olduğunu söyledi.
Field, “Bu hedefe ulaşmak istiyorsak, gerçekten de fosil yakıt kullanımına alternatifleri olabildiğince çabuk kullanmalıyız,” dedi. Ayrıca atmosferdeki karbon kirliliğini temizleme ve tarihi emisyonları geri alma ihtiyacı olduğunu da sözlerine ekledi.
Karbon kirliliğini temizlemek, 2016 yılında Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi kapsamında Paris Anlaşması’nın kurulmasından bu yana geniş çapta tartışılan bir fikirdir.
Field, “Geçmişte salınan karbon kirliliğinin bir kısmını temizlemeye başlamamız gerekecek, çünkü emisyonlarımızı azaltmada çok yavaşız” dedi.
Bu temizliği, arazide daha fazla karbon depolamak için ağaç yetiştirmek gibi en basit fikirle gerçekleştirmenin farklı yolları vardır.
Çalışmada, karbon negatif biyoyakıtların kullanımı da dahil olmak üzere diğer alternatifler ana hatlarıyla belirtilmiş ve analiz edilmiştir. Bitkiler büyümek için atmosferden karbon çeker ve karbon bitki dokularını oluşturmak için kullanılır.
Bu bitki materyali hasat edilir ve enerjiye dönüştürülürse, ortaya çıkan karbondioksit yan ürünlerinin bir kısmı yakalanabilir ve atmosfere geri göndermek yerine tükenmiş petrol kuyularına veya diğer jeolojik oluşumlarda saklanabilir.
Benzer şekilde, selülozik biyoyakıtlar da çekicidir çünkü havacılıkta, nakliyede ve kamyon taşımacılığında, elektriğe geçilmesi zor olan tüm alanlarda fosil yakıt kullanımını azaltmaya yardımcı olabilirler.
Araştırma ekibi, ülke çapındaki birkaç belirli alana bakmak yerine modellemesini genişletmeyi ve onu ulusal ölçekte büyütmeyi umuyor.
Field, “Gelişmiş biyoyakıtların gelecekte kullanımı için birçok parça küçük ölçekte mevcut,” dedi. “İşin püf noktası, tüm bu parçaları bir araya getirmek ve şu anda olduğu gibi, benzin fiyatları nispeten düşük olsa bile gelişip yükselebilmesi için desteğimizi sürdürmemizi sağlamak.”dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
