کاهش آلودگی محیط زیست با تبدیل پسماندهای آلی به هیدروچار و مصرف آن در خاک

زمینه و هدف: آلودگی محیط زیست با انواع آلاینده های آلی و معدنی، عوامل بیماری زا، سموم و آفت کش ها و گرم شدن کره زمین از مهم ترین مسائل زیست محیطی امروز بشر به شمار می روند. فرآیند تبدیل انواع زیست توده به هیدروچار فن آوری نوینی است که به علت ظرفیت آن در کاهش آلودگی محیط زیست در دهه اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی نقش تبدیل انواع پسماندهای آلی به هیدروچار در کاهش آلودگی‌های محیط زیست بود.روش بررسی: در این بررسی برای جمع‌آوری اطلاعات از روش مرور و بررسی منابع استفاده شد؛ به‌طوری که جدیدترین یافته‌های علمی در منابع مختلف به صورت مروری بررسی شد. یافته‌ها: نتایج بررسی‌ها نشان داد که تبدیل پسماندهای آلی به هیدروچار و کاربرد آن در خاک موجب ترسیب کربن و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از خاک، افزایش حاصلخیزی خاک و کاهش مقدار آب و کود مورد استفاده در کشاورزی می‌شود.بحث و نتیجه‌گیری: با افزودن هیدروچار به خاک، دی اکسیدکربن اتمسفر در ساختمان هیدروچار تثبیت می شود (ترسیب کربن). علاوه برآن، انتشار گازهای گلخانه ای مهم نظیر اکسید نیتروژن (n2o) و متان (ch4) از خاک کاهش می یابد. هیدروچار با بهبود ویژگی های فیزیکی خاک، نفوذپذیری و ظرفیت نگهداری آب خاک را افزایش داده و با نگهداری عناصر غذایی و آلاینده‌ها در خاک و کاهش فرسایش از هدررفت و ورود عناصر غذایی و آلاینده‌ها به آب های سطحی و زیرسطحی جلوگیری می کند. همچنین، هیدروچار به علت داشتن سطح ویژه و گروه های عاملی زیاد می تواند به عنوان جاذب انواع آلاینده ها به‌ویژه فلزات سنگین در تصفیه آب، پساب و فاضلاب ها مورد استفاده قرار گیرد.

Reducing environmental pollution by converting organic wastes to hydrochar and it’s using in the soil

Environmental pollution with various organic and inorganic contaminants, pathogens, poisons, and pesticides and global warming are the most important environmental issues for the mankind. Converting of biomasses into hydrochar is a novel technology that has attracted great attention of researchers in recent decade due to its potential in reducing environmental pollution. Hydrochar is a persistent porous carbon, derived from hydrothermal carbonization (HTC) of biomass at 160250 oC and 1525 bar. The products of the HTC process are three sterile phases including of solid (hydrochar), liquid (process solution), and gaseous. Adding hydrochar to soils has been described as a means of sequestering atmospheric carbon dioxide, and also mitigating greenhouse gasses such as nitrogen oxide and methane emissions. Hydrochar increases water retention capacity of soil and soil infiltration by improving soil physical properties and reduces nutrient leaching and losing by nutrients retention in soil and reducing soil erosion. In addition, hydrochar has a great surface area and functional groups and can be used as an adsorbent of various pollutants specially heavy metals from water, waste water, and sewage sludge. Nonetheless, there are very few studies on the characterization and environmental aspects of this valuable material and its production technology. Unfortunately, there is no investigation on this field in Iran.