Araştırmacılar, mevcut biyoyeniden dönüşüm modellerini birleştirerek köklü bir konsept oluşturdular. Bu yeni model, döngüselliği ve sürdürebilirliği esas alan akıllı biyorafineleri temel alıyor.
Gelecekte petrol ve doğal gaz gibi fosil hammaddeler olmadan bir ekonomi düzeni mümkün mü? Uzmanlara göre bu senaryoda, biyolojik ve yenilenebilir kaynaklardan maksimum değer yaratmamız gerekecek. Leibniz Tarımsal Mühendislik ve Biyoekonomi Enstitüsü’ndeki (ATB) araştırmacılar, “Biofuel Research Journal” dergisinde yayınladıkları kavramsal bir makalede, mevcut biyoyeniden dönüşüm modellerini birleştirerek köklü bir konsept oluşturdular. Bu yeni model, gezegenin ekolojik sınırları içerisinde döngüselliği ve sürdürebilirliği esas alan akıllı entegre biyoyeniden dönüşüm tesislerini (biyorefineleri) temel alıyor.
Atıksız ve Verimli Döngüsellik Mümkün Mü?
Biyokütle olarak adlandırılan organik hammaddeler; gıda, hayvan yemi, yakıt veya sanayi ürünleri olarak kullanıldıktan sonra genellikle kompostlanıyor, depolanıyor ya da yakılıyor. Ancak bu kullanılmayan kalıntılar içerisinde halen büyük bir potansiyel var. Bu potansiyeli değerlendirmek için geliştirilen akıllı entegre biyorefineler, geleneksel biyorefinelerden farklı olarak birden fazla dönüşüm sürecini bir arada kullanıyor.
ATB’de araştırmacı ve makalenin başyazarı Dr. Nader Marzban, “Biyokütleyi değerli malzemelere dönüştürebilen birçok teknoloji var. Örneğin, anaerobik sindirim bıyogaz üretirken, kalan atık organik bileşikler içeriyor. Geleneksel olarak gûre olarak kullanılan bu atık, yeni geliştirilen hidrotermal humifikasyon yöntemiyle yapay hümin maddelerine dönüştürebilir ve toprak sağlığını iyileştirebilir.” diyor. Bir başka çözüm, anaerobik fermantasyonun piroliz ile birleştirilmesi. Piroliz sonucu elde edilen biyokömür, biyogaz üretimini arttırırken, besin maddelerini toprağa uzun süreli olarak kazandırabiliyor ve karbonun yüzyıldan fazla depolanmasını sağlayabiliyor.
Yapay Zeka Destekli Süreç Optimizasyonu
Bu bütünleşik biyorefineler, döngüsellik ve sıfır atık hedeflerine ulaşmak için yapay zeka destekli simülasyonlar kullanıyor. Dr. Marzban, “Mevcut senaryoların hepsini deneysel olarak test etmek son derece maliyetli ve zaman alıcı olurdu. Ancak fosil hammaddelere bağımlı ekonominin etkilerini görüyoruz ve zamanınımız kısıtlı. Bu nedenle, en verimli yaklaşımları belirlemek için yapay zeka destekli simülasyonlardan yararlanıyoruz.” diye ekliyor.
Biyoyeniden dönüşüm süreçlerinde; anaerobik sindirim, fermantasyon, piroliz, karbonizasyon ve humifikasyon gibi endüstriyel teknolojiler birleştirilerek milyonlarca olası senaryo yaratılabiliyor. Bu sistemler sensör teknolojileri, dijital ikizler ve ileri düzey modelleme yöntemleriyle optimize ediliyor.
Kaynak: Biofuel Research Journal