Che cos’è il biochar?

La tecnologia del biochar è promettente per mitigare il cambiamento climatico e migliorare la qualità del suolo, oltre a ridurre i rifiuti e produrre energia come sottoprodotto. Ma cos’è esattamente il biochar e di cosa è fatto?

Il biochar è una sostanza simile al carbone di legna che si ottiene bruciando materiale organico da rifiuti agricoli e forestali (chiamato anche biomassa) in un processo controllato chiamato pirolisi. Anche se assomiglia molto al carbone comune, il biochar è prodotto utilizzando un processo specifico per ridurre la contaminazione e immagazzinare carbonio in modo sicuro. Durante la pirolisi i materiali organici, come i trucioli di legno, la lettiera delle foglie o le piante morte, vengono bruciati in un contenitore con pochissimo ossigeno. Mentre i materiali bruciano, rilasciano pochi o nessun fumo contaminante. Durante il processo di pirolisi, il materiale organico viene convertito in biochar, una forma stabile di carbonio che non può facilmente sfuggire nell’atmosfera. L’energia o il calore creato durante la pirolisi può essere catturato e usato come una forma di energia pulita. Il biochar è di gran lunga più efficiente nel convertire il carbonio in una forma stabile ed è più pulito di altre forme di carbone di legna.

In termini di attributi fisici, il biochar è nero, altamente poroso, leggero, a grana fine e ha una grande superficie. Circa il 70% della sua composizione è carbonio. La percentuale rimanente consiste di azoto, idrogeno e ossigeno tra gli altri elementi. La composizione chimica del biochar varia a seconda delle materie prime utilizzate per produrlo e dei metodi usati per riscaldarlo.

Il concetto di biochar è radicato in un’antica pratica amazzonica

Anche se la tecnologia del biochar è considerata una strategia più recente per il sequestro del carbonio, la pratica di aggiungere biomassa carbonizzata per migliorare la qualità del suolo non è nuova. Questo processo è modellato su una pratica di 2000 anni fa nel bacino amazzonico, dove gli indigeni hanno creato aree di terreni ricchi e fertili chiamati terra preta (che significa “terra scura”).

Non è ancora chiaro se questi terreni siano stati creati intenzionalmente o siano semplicemente un sottoprodotto delle pratiche agricole e/o di cottura. Ma una cosa è certa: la fertilità della terra preta è significativamente più alta rispetto ai terreni altrimenti notoriamente sterili dell’Amazzonia. Questo spiega perché le piante coltivate in terra preta crescono più velocemente, e sono più ricche di nutrienti, rispetto alle piante coltivate nei terreni vicini. Infatti, i terreni di terra preta continuano a trattenere carbonio ancora oggi.

Come fare il biochar: Uno sguardo più da vicino alla produzione di biochar

Il biochar viene prodotto durante la pirolisi, una decomposizione termica della biomassa in un ambiente con ossigeno limitato.

La qualità delle materie prime, o materiali bruciati, ha un impatto diretto sulla qualità del prodotto finale del biochar. Idealmente, devono essere usate materie prime pulite con il 10-20% di umidità e un alto contenuto di lignina – alcuni buoni esempi sono i residui di campo e la biomassa legnosa. L’uso di materie prime contaminate, comprese le materie prime provenienti da terrapieni ferroviari o terreni contaminati, può introdurre tossine nel suolo, aumentare drasticamente il pH del suolo e/o inibire le piante dall’assorbimento dei minerali. I contaminanti più comuni sono i metalli pesanti – tra cui cadmio, rame, cromo, piombo, zinco, mercurio, nichel e arsenico – e gli idrocarburi aromatici policiclici.

Il biochar può essere prodotto attraverso una produzione su piccola scala e a basso costo usando stufe o forni modificati, o attraverso una produzione su larga scala e costosa, che utilizza impianti di pirolisi più grandi e quantità maggiori di materie prime. Uno dei modi più comuni per fare il biochar per l’uso in azienda è attraverso la pirolisi usando una macchina per biochar con illuminazione dall’alto.

Applicazioni del biochar in agricoltura: migliorare le proprietà del suolo e del compost

Il degrado del suolo è una preoccupazione importante nell’agricoltura a livello globale. Per affrontare questo problema fiorente, i ricercatori hanno suggerito di applicare il biochar ai suoli degradati per migliorarne la qualità. Alcuni dei modi in cui il biochar può aiutare a migliorare la qualità del suolo includono:

• migliorare la struttura del suolo
• aumentare la ritenzione idrica e l’aggregazione
• diminuire l’acidità
• ridurre le emissioni di ossido di azoto
• migliorare la porosità
• regolare la lisciviazione dell’azoto
• migliorare la conducibilità elettrica
• migliorare le proprietà microbiche

Il biochar è anche utile per il compostaggio, poiché riduce le emissioni di gas serra e previene la perdita di sostanze nutritive nel materiale di compostaggio. Promuove anche l’attività microbica, che a sua volta accelera il processo di compostaggio. Inoltre, aiuta a ridurre le perdite di ammoniaca del compost, la densità di massa e l’odore.

Come usare il biochar per migliorare la qualità del suolo

Il biochar viene applicato ai terreni agricoli utilizzando una varietà di tassi di applicazione e tecniche di preparazione. Il tasso di applicazione e la preparazione del biochar dipendono in gran parte dalle condizioni specifiche del suolo, nonché dai materiali utilizzati per fare il biochar. Si raccomanda spesso di mescolare il biochar con compost o altri materiali per inocularlo con nutrienti e organismi benefici.

Il metodo raccomandato per l’applicazione del biochar varierà a seconda di quanto sano o impoverito di nutrienti sia il vostro terreno. Prima di usare il biochar nel tuo giardino o nella tua fattoria, dovresti prima considerare lo stato del tuo terreno. Per maggiori informazioni su come applicare il biochar su diversi tipi di terreno, controlla le linee guida dell’International Biochar Initiative e del Wakefield Biochar.

Biochar: una soluzione ambientale

Il biochar può sembrare un materiale semplice, ma può aiutare a risolvere una varietà di problemi globali contemporaneamente. Per esempio, il processo con cui viene prodotto può aiutare a sequestrare un miliardo di tonnellate di carbonio all’anno e trattenerlo nel suolo per migliaia di anni, dove è più benefico.

Durante la produzione di biochar, viene prodotta energia pulita e rinnovabile come sottoprodotto – questo può essere usato come alternativa alla combustione di combustibili fossili, che ha esacerbato il riscaldamento globale aggiungendo gas serra all’atmosfera.

Alcuni degli altri benefici ambientali del biochar includono una diminuzione dell’inquinamento delle acque sotterranee, un costo inferiore per il filtraggio dell’acqua, una ridotta quantità di rifiuti e una maggiore redditività per gli agricoltori. Questa tecnologia contribuisce anche alla sicurezza alimentare aumentando la resa delle colture e trattenendo l’acqua nelle aree soggette a siccità.

Il ruolo del biochar nel sequestrare il carbonio e mitigare il cambiamento climatico

La produzione di biochar è un processo carbonio-negativo, il che significa che riduce effettivamente la CO2 nell’atmosfera. Nel processo di produzione del biochar, il carbonio instabile nel materiale vegetale in decomposizione viene convertito in una forma stabile di carbonio che viene poi immagazzinato nel biochar. Quando il biochar viene applicato al suolo, immagazzina il carbonio in un luogo sicuro per centinaia o migliaia di anni. In parole povere, le materie prime usate per fare il biochar rilascerebbero maggiori quantità di anidride carbonica nell’atmosfera se fossero lasciate a decomporsi naturalmente. Riscaldando le materie prime e trasformando il loro contenuto di carbonio in una struttura stabile che non reagisce all’ossigeno, la tecnologia del biochar in definitiva riduce l’anidride carbonica nell’atmosfera.

Il biochar contribuisce anche alla mitigazione del cambiamento climatico arricchendo i terreni e riducendo la necessità di fertilizzanti chimici, che a sua volta riduce le emissioni di gas serra. La migliore fertilità del suolo stimola anche la crescita delle piante, che consumano anidride carbonica. I molti benefici del biochar sia per il clima che per i sistemi agricoli lo rendono uno strumento promettente per l’agricoltura rigenerativa.

Leggi il seguito: Perché l’agricoltura rigenerativa?

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