Piroliz sıcaklığının biyoçarların bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerine etkileri

Bu tez çalışmasında, yedi farklı hammaddeden 3 farklı sıcaklıkta (300, 400 ve 600 ºC) piroliz ile elde edilen biyoçarların çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışmada, bölgede kolaylıkla temin edilebilen domates atıkları (sap, gövde ve yaprakları), kavak talaşı, buğday samanı, mısır koçanı, fasulye atıkları, çeltik kavuzu ve büyükbaş hayvan gübresi hammadde olarak kullanılmıştır. Üretilen biyoçarların, verimi, spesifik yüzey alanları (SYA), tarla kapasitesi (TK), solma noktası (SN) ve yarayışlı su içerikleri (YSİ), pH, elektriksel iletkenlik (EC), katyon değişim kapasitesi (KDK), toplam karbon (C) ve azot (N), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), potasyum (K), çinko (Zn), demir (Fe), bakır (Cu) ve mangan (Mn) konsantrasyonları belirlenmiştir. Piroliz sıcaklığının 300 ºC'den 600 ºC'ye çıkarılması tüm biyoçar çeşitlerinde üretilen biyoçar miktarında ve SYA'nında azalmaya neden olmuştur. SYA'daki en belirgin azalma 300 ºC'de 758.3 m2 g-1 olan yüzey alanı 600 ºC'de 250.8 m2 g-1'e düşen kavak talaşı olmuştur. Piroliz sıcaklığının artışı TK, SN ve YSİ'nde istatistiksel olarak önemli olmamakla birlikte artışa neden olmuştur. Nem içeriklerinde olduğu gibi, piroliz sıcaklığının artışı tüm biyoçar çeşitlerinin pH değerlerinin istatistiksel olarak önemli düzeyde artmasına neden olmuştur. Bununla birlikte EC değerleri sıcaklık artışından önemli düzeyde etkilenmemiştir. Biyoçar çeşidine bağlı olarak önemli ölçüde değişkenlik gösteren KDK değerleri 300 ºC'lik piroliz sıcaklığında 33.47 cmolc kg-1'den 88.16 cmolc kg-1'a, 400 ºC'de 41.87 cmolc kg-1'den 78.68 cmolc kg-1'e ve 600 ºC'de ise 23.27 cmolc kg-1'den 68.03 cmolc kg-1'e kadar değişkenlik göstermiştir. Sıcaklık artışı ile büyükbaş hayvan gübresinden üretilen biyoçarın toplam karbon içeriği azalırken fasulye biyoçarında bir değişim olmamış ancak diğer beş biyoçarın karbon içeriği artmıştır. Sıcaklık artışı özellikle 400 ºC'den sonra toplam N içeriğinin önemli düzeyde azalmasına yol açmıştır. Tüm biyoçar çeşitlerinde piroliz sıcaklığının 300 ºC'den 600 ºC'ye çıkarılması P ve K içeriklerinin artışına yol açmıştır. Sonuçlar, biyoçarların verimlerinin ve özelliklerinin piroliz sıcaklığına bağlı olarak önemli oranda değiştiğini göstermiştir. Yüksek sıcaklıkta (600 °C) üretilen biyoçarların çoğunlukla daha yüksek pH ve EC değerlerine ve mikro (Cu, Fe, Zn ve Mn) ve makro (P, K, Ca ve Mg) konsantrasyonlarına sahip olduğu belirlenmiştir.