Hvad er biokul?

Biokulteknologien er lovende med hensyn til at afbøde klimaændringer og forbedre jordkvaliteten samt reducere affald og producere energi som et biprodukt. Men hvad er biokul egentlig, og hvad er det lavet af?

Biokul er et trækullignende stof, der fremstilles ved at brænde organisk materiale fra landbrugs- og skovbrugsaffald (også kaldet biomasse) i en kontrolleret proces, der kaldes pyrolyse. Selv om det ligner meget almindeligt trækul, fremstilles biokul ved hjælp af en særlig proces for at reducere forurening og lagre kulstof sikkert. Under pyrolyse brændes organiske materialer som f.eks. træflis, bladstrøelse eller døde planter i en beholder med meget lidt ilt. Når materialerne brænder, frigiver de kun få eller ingen forurenende dampe. Under pyrolyseprocessen omdannes det organiske materiale til biokul, en stabil form for kulstof, som ikke så let kan slippe ud i atmosfæren. Den energi eller varme, der opstår under pyrolysen, kan opsamles og anvendes som en form for ren energi. Biokul er langt mere effektivt til at omdanne kulstof til en stabil form og er renere end andre former for trækul.

Med hensyn til de fysiske egenskaber er biokul sort, meget porøst, let, finkornet og har et stort overfladeareal. Ca. 70 procent af dens sammensætning er kulstof. Den resterende procentdel består af bl.a. kvælstof, brint og ilt. Biokoksens kemiske sammensætning varierer afhængigt af de råmaterialer, der anvendes til at fremstille det, og de metoder, der anvendes til at opvarme det.

Begrebet biokoks har rødder i en gammel praksis i Amazonas

Og selv om biokulsteknologien betragtes som en nyere strategi for kulstofbinding, er praksis med at tilsætte forkullet biomasse for at forbedre jordkvaliteten ikke ny. Denne proces er modelleret efter en 2.000 år gammel praksis i Amazonasbassinet, hvor oprindelige folk skabte områder med rige, frugtbare jorde kaldet terra preta (som betyder “mørk jord”)

Om disse jorde blev skabt med vilje, eller om de blot er et biprodukt af landbrugs- og/eller madlavningspraksis, er stadig uklart. Men én ting er sikkert: Frugtbarheden af terra preta er betydeligt højere end de ellers berømte ufrugtbare jorde i Amazonas. Dette forklarer, hvorfor planter, der dyrkes i terra preta-jord, vokser hurtigere og er mere næringsrige end planter, der dyrkes i nabobjorde. Faktisk holder terra preta-jorden stadig kulstof tilbage i dag.

Hvordan man laver biokul: Et nærmere kig på biokulproduktion

Biokul fremstilles under pyrolyse, en termisk nedbrydning af biomasse i et iltbegrænset miljø.

Kvaliteten af råmaterialerne eller de materialer, der brændes, har en direkte indvirkning på kvaliteten af det endelige biokulprodukt. Ideelt set skal der anvendes rene råmaterialer med 10 til 20 % vandindhold og et højt indhold af lignin – nogle gode eksempler er markrester og træagtig biomasse. Anvendelse af forurenede råmaterialer, herunder råmaterialer fra jernbanedæmninger eller forurenet jord, kan føre giftstoffer ind i jorden, øge jordens pH-værdi drastisk og/eller hindre planterne i at optage mineraler. De mest almindelige forurenende stoffer er tungmetaller – herunder cadmium, kobber, chrom, bly, zink, kviksølv, nikkel og arsen – og polycykliske aromatiske kulbrinter.

Biokul kan fremstilles ved billig produktion i lille skala ved hjælp af modificerede ovne eller brændeovne, eller ved storskala, omkostningsintensiv produktion, hvor der anvendes større pyrolyseanlæg og større mængder råmaterialer. En af de mest almindelige måder at fremstille biokul til brug på gården er gennem pyrolyse ved hjælp af en topbelyst updraft-biokulmaskine.

Anvendelser af biokul i landbruget: forbedring af jord- og kompostegenskaber

Bodenforringelse er et stort problem i landbruget globalt set. For at løse dette voksende problem har forskere foreslået at anvende biokul på nedbrudte jorde for at forbedre deres kvalitet. Nogle af de måder, hvorpå biokul kan bidrage til at forbedre jordkvaliteten, er bl.a:

• forbedring af jordens struktur
• forøgelse af vandtilbageholdelse og aggregering
• reduktion af surhedsgraden
• reduktion af lattergasemissioner
• forbedring af porøsitet
• regulering af kvælstofudvaskning
• forbedring af elektrisk ledningsevne
• forbedring af mikrobielle egenskaber

Biokul har også vist sig at være gavnlig for kompostering, da det reducerer udledningen af drivhusgasser og forhindrer tab af næringsstoffer i kompostmaterialet. Det fremmer også den mikrobielle aktivitet, hvilket igen fremskynder komposteringsprocessen. Desuden bidrager det til at reducere kompostens ammoniaktab, bulkdensitet og lugt.

Sådan bruger man biokul til at forbedre jordkvaliteten

Biokul anvendes på landbrugsjord ved hjælp af en række forskellige udbringningshastigheder og forberedelsesteknikker. Påføringshastigheden og forberedelsen af biokul vil i høj grad afhænge af de specifikke jordbundsforhold samt af de materialer, der anvendes til fremstilling af biokul. Det anbefales ofte at blande biokul med kompost eller andre materialer for at inokulere det med næringsstoffer og gavnlige organismer.

Den anbefalede metode til påføring af biokul vil variere afhængigt af, hvor sund eller næringsfattig din jord er. Før du bruger biokul i din egen have eller på dit landbrug, bør du først overveje din jords tilstand. Du kan få flere oplysninger om, hvordan du anvender biokul på forskellige jordtyper, ved at se retningslinjerne på International Biochar Initiative og Wakefield Biochar.

Biokul: en miljøløsning

Biokul kan virke som et simpelt materiale, men det kan være med til at løse en række globale problemer på samme tid. For eksempel kan den proces, hvormed det fremstilles, bidrage til at binde en milliard tons kulstof årligt og holde det i jorden i tusindvis af år, hvor det er mest gavnligt.

Ved produktionen af biokul produceres der ren og vedvarende energi som et biprodukt – dette kan bruges som et alternativ til afbrænding af fossile brændstoffer, som har forværret den globale opvarmning ved at tilføre drivhusgasser til atmosfæren.

Nogle af de andre miljømæssige fordele ved biokul omfatter mindsket grundvandsforurening, lavere omkostninger til vandfiltrering, reducerede affaldsmængder og højere rentabilitet for landmænd. Denne teknologi bidrager også til fødevaresikkerheden ved at øge afgrødeudbyttet og fastholde vand i områder, der er udsat for tørke.

Biokulens rolle i forbindelse med kulstofbinding og afbødning af klimaændringer

Biokulproduktionen er en kulstofnegativ proces, hvilket betyder, at den faktisk reducerer CO2 i atmosfæren. I processen med fremstilling af biokul omdannes det ustabile kulstof i nedbrydende plantemateriale til en stabil form for kulstof, som derefter lagres i biokulet. Når biokul påføres jorden, lagrer det kulstoffet på et sikkert sted i potentielt hundredvis eller tusindvis af år. For at sige det enkelt, ville de råmaterialer, der blev brugt til fremstilling af biokul, frigive større mængder kuldioxid til atmosfæren, hvis de blev overladt til naturlig nedbrydning. Ved at opvarme råvarerne og omdanne deres kulstofindhold til en stabil struktur, der ikke reagerer på ilt, reducerer biokulteknologien i sidste ende kuldioxid i atmosfæren.

Biokul bidrager også til at afbøde klimaændringerne ved at berige jordbunden og reducere behovet for kunstgødning, hvilket igen sænker drivhusgasemissionerne. Den forbedrede jordfrugtbarhed stimulerer også væksten af planter, som forbruger kuldioxid. De mange fordele ved biokul for både klimaet og landbrugssystemerne gør det til et lovende redskab til regenerativt landbrug.

Læs næste: Hvorfor regenerativt landbrug?

Klik her for at abonnere på Regeneration Internationals nyhedsbrev.