Ce este biochar?

Tehnologia biochar promite să atenueze schimbările climatice și să îmbunătățească calitatea solului, precum și să reducă deșeurile și să producă energie ca produs secundar. Dar ce este mai exact biochar și din ce este făcut?

Biochar este o substanță asemănătoare cărbunelui de lemn care se obține prin arderea materialelor organice provenite din deșeuri agricole și forestiere (denumite și biomasă) într-un proces controlat numit piroliză. Deși seamănă foarte mult cu cărbunele de cărbune obișnuit, biochar este produs folosind un proces specific pentru a reduce contaminarea și a stoca în siguranță carbonul. În timpul pirolizei, materialele organice, cum ar fi așchii de lemn, frunze sau plante moarte, sunt arse într-un recipient cu foarte puțin oxigen. Pe măsură ce materialele ard, acestea eliberează puțin sau deloc vapori contaminanți. În timpul procesului de piroliză, materialul organic este transformat în biochar, o formă stabilă de carbon care nu poate scăpa cu ușurință în atmosferă. Energia sau căldura creată în timpul pirolizei poate fi captată și utilizată ca o formă de energie curată. Biochar este de departe mult mai eficient în convertirea carbonului într-o formă stabilă și este mai curat decât alte forme de cărbune de lemn.

În ceea ce privește atributele fizice, biochar este negru, foarte poros, ușor, cu granulație fină și are o suprafață mare. Aproximativ 70 la sută din compoziția sa este carbon. Procentul rămas este format din azot, hidrogen și oxigen, printre alte elemente. Compoziția chimică a biocharului variază în funcție de materiile prime folosite pentru a-l produce și de metodele folosite pentru a-l încălzi.

Conceptul de biochar își are rădăcinile într-o practică amazoniană străveche

Deși tehnologia biochar este considerată o strategie mai recentă de sechestrare a carbonului, practica de a adăuga biomasă carbonizată pentru a îmbunătăți calitatea solului nu este nouă. Acest proces este modelat după o practică veche de 2.000 de ani din bazinul amazonian, unde populațiile indigene au creat zone de soluri bogate și fertile numite terra preta (care înseamnă „pământ întunecat”).

Este încă neclar dacă aceste soluri au fost create în mod intenționat sau sunt pur și simplu un produs secundar al practicilor agricole și/sau de gătit. Dar un lucru este sigur: fertilitatea pământului terra preta este semnificativ mai mare decât cea a solurilor de altfel renumite ca fiind infertile din Amazon. Acest lucru explică de ce plantele cultivate în solul terra preta cresc mai repede și sunt mai bogate în nutrienți decât plantele cultivate în solurile vecine. De fapt, solurile terra preta continuă să rețină carbon și astăzi.

Cum se face biochar: O privire mai atentă asupra producției de biochar

Biochar este produs în timpul pirolizei, o descompunere termică a biomasei într-un mediu cu oxigen limitat.

Calitatea materiilor prime, sau a materialelor arse, are un impact direct asupra calității produsului final de biochar. În mod ideal, trebuie utilizate materii prime curate, cu o umiditate de 10 până la 20 % și un conținut ridicat de lignină – câteva exemple bune sunt reziduurile de câmp și biomasa lemnoasă. Utilizarea materiilor prime contaminate, inclusiv a materiilor prime provenite din terasamente de cale ferată sau din terenuri contaminate, poate introduce toxine în sol, poate crește drastic pH-ul solului și/sau poate împiedica plantele să absoarbă minerale. Cei mai comuni contaminanți sunt metalele grele – inclusiv cadmiul, cuprul, cromul, plumbul, plumbul, zincul, mercurul, nichelul și arsenicul – și hidrocarburile aromatice policiclice.

Biochar poate fi fabricat prin producție la scară mică, cu costuri reduse, folosind sobe sau cuptoare modificate, sau prin producție la scară mare, cu costuri ridicate, care utilizează instalații de piroliză mai mari și cantități mai mari de materii prime. Una dintre cele mai comune modalități de fabricare a biocharului pentru utilizarea în fermă este prin piroliză folosind o mașină de biochar cu curent ascendent cu iluminare superioară.

Aplicații ale biocharului în agricultură: îmbunătățirea proprietăților solului și ale compostului

Degradarea solului este o preocupare majoră în agricultură la nivel mondial. Pentru a aborda această problemă în plină expansiune, cercetătorii au sugerat aplicarea de biochar pe solurile degradate pentru a îmbunătăți calitatea acestora. Unele dintre modalitățile prin care biochar poate contribui la îmbunătățirea calității solului includ:

• îmbunătățirea structurii solului
• creșterea retenției și agregării apei
• diminuarea acidității
• reducerea emisiilor de protoxid de azot
• îmbunătățirea porozitatea

reglarea levigării azotului

• îmbunătățirea conductivității electrice
• îmbunătățirea proprietăților microbiene

Biochar este, de asemenea, considerat benefic pentru compostare, deoarece reduce emisiile de gaze cu efect de seră și previne pierderea substanțelor nutritive din materialul de compost. De asemenea, promovează activitatea microbiană, care, la rândul său, accelerează procesul de compostare. În plus, ajută la reducerea pierderilor de amoniac, a densității aparente și a mirosului compostului.

Cum se utilizează biocharul pentru a îmbunătăți calitatea solului

Biochar este aplicat pe solurile agricole folosind o varietate de doze de aplicare și tehnici de pregătire. Rata de aplicare și de pregătire a biocharului va depinde în mare măsură de condițiile specifice ale solului, precum și de materialele utilizate pentru fabricarea biocharului. Se recomandă adesea amestecarea biochar-ului cu compost sau alte materiale pentru a-l inocula cu nutrienți și organisme benefice.

Metoda recomandată pentru aplicarea biochar-ului va varia în funcție de cât de sănătos sau de sărăcit în nutrienți este solul dumneavoastră. Înainte de a utiliza biochar în propria grădină sau fermă, ar trebui mai întâi să luați în considerare starea solului dumneavoastră. Pentru mai multe informații despre cum să aplicați biochar pe diferite tipuri de soluri, consultați ghidurile de pe International Biochar Initiative și Wakefield Biochar.

Biochar: o soluție de mediu

Biochar poate părea un material simplu, dar poate ajuta la rezolvarea simultană a unei varietăți de probleme globale. De exemplu, procesul prin care este fabricat poate ajuta la sechestrarea unui miliard de tone de carbon anual și la menținerea acestuia în sol timp de mii de ani, unde este cel mai benefic.

În timpul producției de biochar, ca produs secundar se produce energie curată și regenerabilă – aceasta poate fi folosită ca alternativă la arderea combustibililor fosili, care a exacerbat încălzirea globală prin adăugarea de gaze cu efect de seră în atmosferă.

Câteva dintre celelalte beneficii de mediu ale biocharului includ scăderea poluării apelor subterane, costuri mai mici de filtrare a apei, cantități reduse de deșeuri și o profitabilitate mai mare pentru agricultori. Această tehnologie contribuie, de asemenea, la securitatea alimentară prin creșterea randamentului culturilor și reținerea apei în zonele predispuse la secetă.

Rolul biocharului în sechestrarea carbonului și în atenuarea schimbărilor climatice

Producția de biochar este un proces negativ din punct de vedere al carbonului, ceea ce înseamnă că, de fapt, reduce CO2 în atmosferă. În procesul de fabricare a biocharului, carbonul instabil din materialul vegetal în descompunere este transformat într-o formă stabilă de carbon care este apoi stocată în biochar. Atunci când biochar este aplicat pe sol, acesta stochează carbonul într-un loc sigur pentru sute sau mii de ani. Mai simplu spus, materiile prime utilizate pentru fabricarea biocharului ar elibera cantități mai mari de dioxid de carbon în atmosferă dacă ar fi lăsate să se descompună în mod natural. Prin încălzirea materiilor prime și prin transformarea conținutului lor de carbon într-o structură stabilă care nu reacționează la oxigen, tehnologia biochar reduce, în cele din urmă, dioxidul de carbon din atmosferă.

Biochar contribuie, de asemenea, la atenuarea schimbărilor climatice prin îmbogățirea solurilor și reducerea nevoii de îngrășăminte chimice, ceea ce, la rândul său, reduce emisiile de gaze cu efect de seră. Fertilitatea îmbunătățită a solului stimulează, de asemenea, creșterea plantelor, care consumă dioxid de carbon. Numeroasele beneficii ale biocharului, atât pentru climă, cât și pentru sistemele agricole, fac din acesta un instrument promițător pentru agricultura regenerativă.

Citește în continuare: De ce agricultura regenerativă?

Click aici pentru a vă abona la buletinul informativ al Regeneration International.