6 Temmuz 2015 Pazartesi

Mikro-Sulama Sistemleri için Biyobozunur Malzemeler

Dünya Tarımı: 2015/2030'a doğru adlı çalışmanın FAO tarafından yayınlandı ve sonuçlar dünya çapında sulanan ekinlerin alanının arttığını gösteriyor. Çalışma sonuçları 1997-1999 periyodu arasında sulanan alanların 202 milyon hektar olduğunu gösterdi. Bu rakamın 2030 yılına kadar 242 milyon hektara ulaşması öngörülüyor.


Endüstriyel boru ektstrüzyon hattının genel görünüşü

Damla sulama sistemleri (mikro-sulama sistemleri) artan sulama ihtiyacından dolayı gereksinim haline geldi. Bu sistemler sayesinde ekinlerin bakımı için gerekli su daha sürdürülebilir bir şekilde idare edilebiliyor.

Hali hazırda üretilen damla sulama boruları polietilenden yapılıyor ve kullanım sonrası ülkede bulunan yasal sorumluluklara göre ya geri dönüşüm tesisine gidiyor ya da bölgede yakılıyor.

AB-27 ülkelerinde tarımda oluşan plastik atık miktarı, Norveç ve İsveç'te 2008 yılında 1.243 milyon ton oldu. Bu toplamın %53.6'sı atıldı. Geri kalan %46.4'lük kısım ise geri kazanıldı: 262bin ton mekanik olarak geri dönüştürüldü ve 315bin ton ise enerjiye dönüştürüldü. Damla sulama boruları ve diğer aksesuarlarından oluşan atık miktarı ise 200bin ton oldu (1).

Tarımsal atıkların yönetimi konusunda alternatiflerden biri de biyobozunur plastiklerin kullanılmasıdır. Biyobozunur plastikler tarımda malç filmlerinde, bitki saksılarında ve farklı uygulamalarda hali hazırda kullanılmaktadır. Fakat şimdiye kadar kompostlanabilir damla-sulama sistemleri üretimi için uygun bir malzeme bulunamamıştır.

DRIUS projesi: kompostlanabilir damla-sulama sistemi


Avrupa projesi olan DRIUS (Tarım uygulamaları için biyobozunur ve kompostlanabilir düz damla sulama sistemlerinin endüstriyel boyutta uygulamaya konulması) bu bağlamda yeni biyobozunur ve kompostlanabilir damla sulama sistemlerinin üretilmesi ve pazara sürülmesini hedefliyor.

Geliştirilen sulama sistemlerinin özellikle kısa büyüme periyodlarına ihtiyaç duyan çilek ve domates gibi bitkilerin yetiştirilmesinde kullanılması planlanıyor.

Bu yeni sistemin avantajları:


Şu anda kullanılmakta olan yakma ve geri dönüştürme proseslerine alternatif oluşturma. AB'de kontrolsüz yakmaya izin verilmediği de göz önünde bulundurulmalıdır. (Insinerasyon Yönetmeliği (Directive 2000/76/EC)). Bu sebepten dolayı gerçekleştirilen geri dönüşümlerde de yüksek bulaşmalar ve özellikle de toprakla, pestisit ve gübrelerle sürekli temas halinde olan borulardaki bozunmalardan dolayı da düşük kaliteli ürün elde edilmektedir.

Biyobozunur borular kalibrasyon ve yıkama banyolarından çıkıyorlar

Ekonomik kazançlar: Ayırma ve geri dönüştürme masraflarının hektar başına 1050 Euro'luk bir kazanç sağlaması öngörülüyor.

Bu tip malzemelerden üretilecek olan borular daha düşük işleme sıcaklıkları gerektirdiğinden dolayı enerji kazancı sağlanacaktır.

Kullanım ömürleri bittikten sonra borular organik atık olarak değerlendirilebilecek ve 6 aydan kısa sürede biyolojik olarak bozunacaklardır.

Yeni kompostlanabilir bir ürün mikro-sulama sistemlerine katma değer katacaktır. Ürünün geliştirilmesi ile herhangi bir ayrımaya ihtiyaç olmadan kompostlama tesisinde atıklar değerlendirilebilecektir.

Projenin Sonuçları


Projenin ilk senesinde, konvansiyonel ekstrüzyon hatlarında ekstrüzyon işleminin optimize edilmesine yönelik çalışmalar yapıldı. Bu borular polietilenden 40C aşağıda sıcaklıkta işlenebilmektedir (Figür 1, Figür 2) ve bu da enerji kazancı ve çevresel etki açısından olumlu değerlendirilmektedir.

Borularda kullanılan düz ve tüp şeklindeki damlalıklar

Boruları geliştirmek amacıyla, farklı ticari biyobozunur malzemeler fiziksel uyumlaştırma ve kimyasal fonksiyon sağlama gibi yöntemlerle karıştırılarak  denemeler yapıldı. Aynı zamanda, bu karışımların sinerji etkileri incelendi. Geliştirilen boru çoğunlukla polilaktik asit (PLA) bazlı olup, farklı biyopolimer ve katkılarla istenilen özelliklere ulaşması sağandı. Üründe kullanılan malzemelerdeki yenilenebilir kaynaktan üretilme oranı %70 üzerinde oldu.

Bu aynı periyodda, damlatıcıların enjeksiyon sistemi ile üretilebilmesi için yeni kalıplar tasarlandı. 3 nolu figürde sonuçların tatmin edici olduğu görülebilmektedir. Damlatıcıların geometrilerinin doğru şekilde tasarlanması farklı ekinler için gereken farklı miktardaki suların sağlanması için önemliydi.

Projede katkı veren firmalar kalıptan sökme işleminin geliştirilmesi dışında damlatıcıların borulara entegre edilmesi üzerinde çalışıyorlar.

DRIUS projesi 1 Kasım 2013'te başladı ve 24 ay sürecek. Avrupa komisyonunun CIP-Eco-Innovation Programı dahilinde finansmanı sağlanıyor. Projeyi oluşturan konsorsiyum içinde İspanya'dan AIMPLAS, Extruline Systems SL firması, Israel'den Metzerplas Irrigation Systems ve Belçikadan OWS NV firması bulunuyor.

Yukarıdaki yazı Oded Baras, Antonio Bayonas, Steven Verstichel, Chelo Escrig ve Raquel Giner tarafından yazılmıştır.

Kaynaklar:
1)  Plastic Waste in the Environment, BioIntelligence Service, http://ec.europa.eu/environment/waste/studies/pdf/plastics.pdf

Türkiye'de biyobozunur damla sulama boruları ve damlalıkları üretme amacıyla FKuR Bioflex grubu malzeme ürünlerini kullanabilirsiniz. 


Hiç yorum yok :

Yorum Gönder