Kategoriler: Dergi,
Alt Kategoriler: Ağustos,

Tarım, insanın yaşamsal faaliyetleri içinde belki de en vazgeçilmezi olarak yüzyıllardır hayatımızda. Geçmişte ilkel yöntemlerle yürütülen ve geometrik diziyle artan insan nüfusunun ihtiyacını karşılamakta yetersiz kalan tarımsal faaliyetlerin imdadına yeni teknolojiler yetişti. En az girdi ile en fazla ürün alabilmek adına tarımsal alanlarda teknolojinin bütün olanakları değerlendirilirken, kimyasal girdilerin de tarımsal faaliyetlerde aşırı düzeyde kullanımı gibi doğa ile barışık olmayan çözümlere başvuruldu. Tarımsal arzı artırmaya dönük sentetik müdahalelerin olumsuz sonuçları bilim insanlarını organik çözüm arayışlarına yöneltti.

 

Günümüzde organik kökenli atıkların toprak düzenleyicisi olarak kullanımına yönelik yöntemler özellikle “sürdürülebilirlik” kavramı içerisinde son dönemde dikkat çekiyor. Tarımda organik atıkların değerlendirilmesi ve kazanımı ile birlikte toprak düzenleyici olarak kullanılması uygulamalarının önemi her geçen gün artıyor. Tarımsal faaliyetlerde kimyasal girdilerin azaltılması ve çevre kirliliğine duyarlı bir biçimde, sürdürülebilir tarım sistemlerinin yaygınlaştırılması amacıyla son yıllarda çeşitli organik atıkların direkt ya da kompostlanarak toprağa karıştırılması rağbet görüyor. Organik atıkların toprak düzenleyici olarak kullanılmasının yanında kimyasal gübre kullanımının azaltılması amacıyla da tercihi öne çıkmakta olup birçok farklı organik materyalin topraklara uygulanarak bitkisel üretimde verim-kalite ilişkisine etkisi çok çeşitli araştırılmaların ana konusunu oluşturuyor.

 

Uzun yıllardır biyogaz elde edilirken ortaya çıkan bir yan ürün olarak düşünülen BİYOKÖMÜR, tarımsal önemi anlaşıldıktan sonra tarımsal araştırmalarda da kullanılmaya başlandı. Peki biyokömür nedir? Biyokömür, organik maddelerin oksijensiz ortamda pirolizi ya da çok az oksijen ile gazlaştırma işlemiyle elde edilen yüksek karbon ve mineral madde içeren bir üründür. Biyokömürün üretildiği koşullar ve kullanılan organik madenin türü, toprak ıslahında büyük oranda etkili olur. Sürdürülebilir biyokömür üretim modelinde, belediye atıkları, orman ve tarımsal atıklar, yeşil atık hammaddesi olarak kullanılmaktadır.

İşlenmemiş hayvansal ve bitkisel  atıklar tarımsal arazilere uygulanarak atık içinde bulunan zararlı maddeler tarım toprağının verimliliğini azaltıp çevresel kirliliğe sebep olmaktadır. Bunların sonucunda atıkların doğru kullanımı, çevresel zararın azaltılması, verimli toprakların günden güne azalması düşünüldüğünde organik atıkların değerlendirilmesi ve gübre gereksinimi ele alındığında atıkların biyokömür olarak kullanılması sonraki nesiller açısından bizi araştırmalara zorlamaktadır.

 

Biyokömürün en yaygın kullanımı toprak içine ilave edilmesi olup toprak yüzeyine diğer organik materyallerle birlikte uygulanabilir veya kompost, malç ile karıştırılarak ya da ince öğütülmüş sıvı bir bulamaç şeklinde elle veya makine ile serilerek uygulanabilir. Biyokömürler, geleneksel olarak toprak düzenleyici biçiminde kullanılmıştır. Bunun nedeni söz konusu materyalin su tutma kapasitesini, toprak pH’sını, toprak organik madde miktarını artırarak ve mikrobiyal aktiviteyi destekleyerek ürün verimine ve toprağa önemli katkılar sağlamasından kaynaklanmaktadır.

 

Biyokömür hammaddeleri organik ve inorganik içerikli olmak üzere iki kısımdan oluşur. Biyokömür hammaddelerin pirolizi sonucunda organik madde bozulur, karbon ve mineral kalır. Karbon ve mineral içerikli bu karışım biyokömürü oluşturmaktadır. Bu nedenle; mineral içeriği bakımından yüksek olan her organik madde, ısıl işleme tabi tutulduğunda biyokömür elde edilir.

Biyokömür’ün bileşimi (karbon, azot, potasyum, kalsiyum vb. miktarları); kullanılan hammaddeye bağlı olarak büyük değişiklikler gösterir. Örneğin; kanatlı atıkları gibi hayvansal kaynaklı biyokömür mineral içeriği (N,P,K) bakımından daha zengindir. Piroliz koşulları biyokömür’ün bileşimini büyük ölçüde etkiler. Farklı biyokütle hammaddelerinin, işletme sıcaklığına bağlı ürün verimleri değişmektedir.

Biyokömür elde etmenin bu anlamda en makul yöntemi piroliz (pyrolysis). Bu da mevcut biyokütlenin (bitkiler veya hayvansal atıkların) moleküllerinin çok yüksek ısıda (400º – 500º), çok az oksijenle veya oksijensiz olarak termokimyasal şekilde ayrıştırılması, çözülmesi yöntemi. Endüstride atıklardan çeşitli sıvı, gaz veya katı ürünler elde etmek için kullanılmakta. Ekolojik çiftliklerde ise çeşitli büyüklüklerde ve malzemelerde sobalarla gerçekleştirilmektedir.

 

Genel olarak pirolizden elde edilen katı ürün verimini piroliz sıcaklığı, ısıtma hızı, parçacık boyutu ve alıkonma süresi etkiler. Sıcaklık, termokimyasal bir süreç olması itibariyle pirolizi ve ürün verimlerini etkileyen en önemli faktördür. Piroliz’in kullanım amacına bağlı olarak sıcaklık istenilen değere ayarlanabilir. Piroliz sıcaklığı 400-500°C aralığında iken daha fazla biyokömür elde edilirken, 700°C ve üzerinde sıvı ve gaz yakıt bileşenlerinin üretme verimi artar, daha az biyokömür elde edilir.

 

Bir diğer önemli faktör de piroliz işlemine maruz kalacak olan atığın sıcaklığının artırılma hızıdır. Atığı ısıtma hızı ne kadar yavaş olursa pirolizden elde edilen katı ürün miktarı o kadar fazla olmaktadır.

Eğer piroliz işleminde hedeflenen ürün katı ürün ise, atık Yavaş Piroliz (Karbonizasyon) işlemine tabi tutulmalıdır. Araştırmalara göre bitki parametreleri ve toprak özellikleri üzerine olumlu etkiler yapan, mikro element içerikleri açısından bu elementlere dair değerlendirme sınıflarında bir değişime sebep olmadan, kısa dönemde bazı düşüşler gösterebilecek biyokömürün tarımsal üretimde kullanımı özellikle uzun dönemde önemli yararlar sağlayabileceğini belirtmiştir.

 

 

 Biyokömürün toprak üzerine olumlu etkileri

  • Alüminyum toksitesini azaltır.
  • Yararlı mantar hiflerini (mikoriza, mikorizal mantar) artırarak, toprak yapısını düzenler.
  • Su kullanımını aktive eder.
  • Topraktaki mevcut besinleri tutar (NPK).
  • Baklagillerin toprakla azot fiksasyonunu dengeler.   
  • Toprak geçirgenliğini artırır

 

Biyokömürün diğer avantajları ise şunlardır:

Bitki büyümesini hızlandırır.

Kök gelişimi artırır.

Karbon emisyonuna katkı sağlar.

Toprak verimini artırarak birim alandan daha yüksek miktarda ürün alınmasını sağlayıp ekstra kazanç sağlar. Verimi %20-%120 oranında artırır.

Toprağın daha iyi havalanmasını sağlar ve su geçirgenliğini artırır.

Toprağın su tutma kapasitesini artırarak, kuraklığa karşı su kaybını azaltır ve toprak nemini korur.

 

Biyokömürün bitkisel üretime katkıları ise şöyledir:

Toprak rengini koyulaştırdığı için güneşi daha fazla absorbe eder. Güneş enerjisinden daha fazla yararlanmayı sağlar.

Organik tarım yetiştiriciliğine olanak tanır.

Toprakta uzun yıllar kalabildiği için gübre maliyetlerini azaltır.

Bitkinin dayanımını artırır, dolaylı olarak hastalık ve zararlılara karşı bitkinin dirençli olmasını sağlar. 

 


ATIKLARIN DEĞERLENDİRİLMESİNDE ALTERNATİF BİR ÜRÜN: BİYOKÖMÜR