TOWARDS CARBON NEUTRAL SETTLEMENTS WITH ALGAE

Biodesign concept is becoming more popular among studies that can help with reaching climate neutral built environment and combat global warming instead of continuing the common unsustainable lifestyle. Biodesign consists of learning and taking inspiration from nature, mimicking biological processes, and designing in collaboration with living organisms. Microalgae that live in aquatic environments can be used for this purpose and are the focus of this study. These photosynthetic organisms have an essential place in the ecosystems on earth. They serve as oxygen and ozone producers in the atmosphere, a sink for carbon dioxide, a food source, a biofuel resource, and a bio-degrader for waste. These functions are among the important needs of urban areas. Aim: This article aims to evaluate the possibilities of microalgae in the urban fabric for designing carbon neutral settlements. Method: The study examines the purposes and effects of algae applications through case studies. At the same time, SWOT analysis helps to understand the advantages and disadvantages of microalgae production for sustainable development. Results: The results show that microalgae applications help the built environment by realizing ecosystem services including, being carbon sinks, treating water, conserving energy, producing food, and improving air quality. Conclusion: Microalgae have the potential to minimize greenhouse gas emissions, improve soil, water and air quality, and ecological sustainability by promoting biodiversity. In addition, they serve socio-economic sustainability by providing employment, food security, energy security and resource savings, thus they have the potential to help reaching both carbon neutral cities and a sustainable environment.

Keywords: Microalgae, Biodesign, Photobioreactor, Carbon Neutrality, Circularity, Biomass

Doi: 10.17365/TMD.2022.TURKEY.25.01

Artan küresel ısınma sorununu çözebilmeye yönelik günümüzdeki yaşam sürdürülemez tarzının yerine iklim nötr yapılı çevre oluşturulmasına yardımcı olabilecek çok sayıda çalışma arasında biyotasarım kavramı gitgide daha popüler hale gelmektedir. Biyotasarım doğadan öğrenme, ilham alma, canlı organizmaları tasarım girdisi olarak kullanma ve biyolojik süreçleri taklit etmeyi kapsamaktadır. Bu amaçla kullanılabilecek organizmalardan biri olan sucul ortamlarda yaşayan mikroalgler bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Dünyanın ekosisteminde önemli bir yere sahip olan bu fotosentetik organizmalar atmosferde oksijen ve ozon kaynağı, karbondioksit deposu, gıda ve biyoyakıt kaynağı ve atık ürünler için ayrıştırıcı gibi işlevler görebilmektedir. Bu işlevler kentsel alanlarda da önemli gereksinimlerin arasında yer almaktadır. Amaç: Bu çalışmada, mikroalglerin kentsel dokuda ve karbon nötr yerleşimler tasarlamakta olası kullanımlarının değerlendirilmesi amaçlamaktadır. Yöntem: Çalışmada, alg uygulamalarının amaç ve etkileri çoğunlukla inşa edilmiş vaka çalışmaları üzerinden incelenmektedir. Aynı zamanda sürdürülebilir kalkınma çerçevesinde mikroalg üretiminin avantaj ve dezavantajlarını anlamak için GZFT analizi yapılmıştır. Bulgular: Mikroalgli sistem uygulamalarının karbon döngüsü, su arıtımı, enerji dönüşümü, gıda üretimi ve hava kalitesinin iyileştirilmesi gibi ekosistem işlevlerini gerçekleştirerek yapılı çevreye yardımcı olabileceği tespit edilmiştir. Sonuç: Mikroalgler, biyolojik çeşitliliği teşvik ederek, sera gazı salımlarını en aza indirme, toprak, su ve hava kalitesini iyileştirme ve ekolojik sürdürülebilirlik potansiyeline sahiptir. Ayrıca, istihdam, gıda güvenliği, enerji güvenliği ve kaynak tasarrufu sunarak sosyo-ekonomik sürdürülebilirliğe hizmet etmektedir. Tüm bu özellikler, alg sistemlerinin kullanımının hem karbon-nötr kentlere hem de sürdürülebilir bir çevreye ulaşmada yardımcı olma potansiyelini işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Mikroalg, Biyotasarım, Fotobiyoreaktör, Karbon Nötrlük, Döngüsellik, Biyokütle

Doi: 10.17365/TMD.2022.TURKEY.25.01