Yeni Teknoloji Sayesinde Gıda Atıkları Biyoyakıtlara Dönüştürülebilecek

Fotoğraf-1: John Billing (görseldeki) ve PNNL’deki meslektaşları, gıda atıkları da dahil olmak üzere farklı türdeki malzemeleri biyoyakıtlara dönüştürmek için teknolojiler ve yaklaşımlar geliştiriyorlar.

Yemek yediğimizde, vücudumuz yiyecekleri hayatımızı besleyen enerjiye dönüştürür. Ama Amerika’da her yıl atılan 80 milyar pound gıdada depolanan enerjiye ne oluyor? Enerji Bakanlığı Pasific Northwest Ulusal Laboratuvarı’ndaki (PNNL) bilim insanları sürdürülebilir enerji çözümlerini geliştirmenin bir parçası olarak, gıda atıklarını uçaklarımıza, trenlerimize ve otomobillerimize güç verebilecek temiz, yenilenebilir yakıta dönüştürüyorlar.

PNNL araştırmacıları on yıllardır Enerji Bakanlığı’nın (DOE) petrolden ziyade bitki veya hayvan atıklarından uygun maliyetli yakıt üretme hedeflerini desteklediler. Bu biyoyakıtları, tarımsal atıklar, orman yan ürünleri, algler ve hatta kanalizasyon çamuru ve gübre dahil hammaddelerden üretmek için teknoloji geliştirdiler.

Araştırmacılar son uğraşlarında, Lewis-McChord ve Coyote Ridge Corrections Center’daki gıda atıklarını başarılı bir şekilde bugünün fosil yakıtlarının yerini alabilecek enerji-yoğun biyoyakıtlara dönüştürdüler. İlk sonuçlar, gıda atığının verimlilik, ekonomik ve çevresel olmak üzere üçlü faydaları sağlayabileceğini gösteriyor.

Fotoğraf-2: PNNL araştırmacıları, bu tür bulamacı biyoyakıta nasıl maliyet etkin bir şekilde dönüştüreceklerini araştırıyorlar. Üretimi büyütme çabalarının bir parçası olarak ve geniş ölçeğe uyarlama için gereken verimliliği elde etme çabalarının bir parçası olarak, burada gösterilen yerel bir bira fabrikasından kullanılmış tahılların yanı sıra kafeterya atıkları ve mutfak artıkları da dahil olmak üzere çeşitli potansiyel hammaddeleri test ettiler.

Birincisi, verimlilik açısından bakıldığında, gıda atıklarının yüksek yağ ve düşük mineral içeriği, diğer hammaddelere kıyasla bir ton gıda atığı başına çok daha fazla galon biyoyakıt üretilmesine olanak vermektedir. Kolayca pompalanabilir bir bulamaç haline getirilen gıda atığı, üretimi basitleştiriyor ve diğer hammaddelerin ihtiyaç duyduğu ön işleme maliyetini en aza indiriyor.

İkincisi, gıda atığını, yetiştirme ve hasat masrafları daha yüksek olan diğer hammaddelerine kıyasla çok daha ucuza elde etmek mümkün olabilir. Şu an halihazırda bolca gıda atığı üretilmekte ve insanlar bu atıkların bertarafı için para ödemeye hazırlar. Biyoyakıt üretmek için mısır veya soya fasulyesi gibi mahsul yetiştirmek yerine gıda atığı kullanmak, ekilebilir arazinin yiyecek yerine yakıta ayrılmasının da önüne geçiyor.

Üçüncüsü, bu atığın yakıta dönüştürülmesi, atıkların atık depolama alanlarına gitmesini önleyecektir ki bu, gıda atıklarına özgü son yasaklar göz önüne alındığında önem kazanmaktadır. Atık ayrışırken yakalanmadığı takdirde çevreye salınan güçlü bir sera gazı olan metan üretir.

Nasıl Yapılmaktadır?

Bu kazan-kazan-kazan durumunun peşinde giden PNNL bilim insanları, genellikle kemik ve kıkırdaklardan tohumlara, folyo ve kaplamalara kadar her şeyi öğüten Muffin Canavarı olarak bilinen özelleştirilmiş ekipmanın yardımıyla atıkları harmanlayarak işe başlıyorlar. Elde edilen bulamaç ısıtılıyor, böylece sürekli reaktöre beslenip yakıta dönüştürülebiliyor.

Fotoğraf-3: Yaygın olarak “Muffin Canavarı” olarak bilinen, Pacific Northwest Ulusal Laboratuvarı’ndaki bu özelleştirilmiş endüstriyel öğütücü, onu enerji açısından zengin biyoyakıta dönüştüren bir reaktöre pompalanabilen bir bulamaç oluşturmak için fosil yakıtların yerini alan gıda atıkları dahil biyokütleyi parçalamak için geleneksel yakıt karışımlarında kullanılır.

Araştırmacılar, tutarlı sonuçlar elde edip edemeyeceklerini görmek için farklı çeşitlerde gıda atıklarını test ediyorlar. Deneyler sırasında ortaya çıkan birçok kimyasal ve proses mühendisliği zorluklarını ele alıyorlar. Isı eşanjörü tasarımında ince ayar yapıyorlar, pompalama sorunlarını çözüyorlar ve sürekli ayırma teknikleri geliştiriyorlar.

Araştırmacılar ayrıca, büyük ölçeğe uyarlama için gereken verimliliği elde etmek için biyokütle kaynaklarının tabanını genişletmeye çalışıyorlar. Yerel merkezlerde bir araya gelebilecek farklı atık kaynaklarını doğru bir şekilde belirtmek için kaynak değerlendirme ekipleriyle çalışarak farklı hammadde karışımlarını test ediyorlar.

Örneğin, gıda atıkları, kanalizasyon çamurları ve sertleştirilebilecek ve biyoyakıt üretmek için kullanılabilecek katı yağlar, yağlar ve greslerin karışımını belirlemek için Detroit, Michigan’ın 50 millik bir yarıçapındaki mevcut kaynakları değerlendiriyorlar. Yiyecek atığının dahil edilmesi, biyoyakıt üretim tesislerinin kentsel alanlarda 10 kata kadar daha büyük olmasına izin verecektir ki bu, DOE’nin biyoyakıtlar için maliyet ve emisyon azaltma hedefleri için önemli bir ilerleme sağlayacaktır.

PNNL, mühendislik zorluklarına ek olarak, pratik hususları da ele alıyor. Ekonomistler, seri üretilen biyoyakıtların geleneksel petrol bazlı yakıtlarla nasıl maliyet açısından rekabetçi ve günümüzün altyapısıyla uyumlu olabileceğini belirlemek için çeşitli hammadde ve üretim faktörleri kombinasyonlarını modelliyor.

Araştırmacılar, ileriye dönük olarak bazı şehirlerdeki evlerden ve işyerlerinden yiyecekleri ve diğer organik atıkları toplayan ve ayıran, günlük bulamaç yığınları oluşturan bir atık bertaraf şirketi ile çalışıyorlar. Bilim insanları bu atığın bileşimini inceleyecek ve biyoyakıt üretmek için deneylerde kullanacak.

Kaynakça: scitechdaily.com