Συγκεκριμένα, πρόκειται για ένα συμπαγής στερεό υλικό το οποίο είναι πλούσιο σε άνθρακα και προκύπτει μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται πυρόλυση, όπου οργανικές ύλες και γεωργικά απόβλητα θερμαίνονται σε περιορισμένο οξυγόνο (μια διαδικασία διαφορετική από την κοινή καύση καθώς, το προϊόν που παράγεται είναι καθαρός άνθρακας και όχι ανόργανη τέφρα).
Καθώς τα υλικά θερμαίνονται, απελευθερώνουν ελάχιστες έως καθόλου μολυσματικές ουσίες. Κατά τη διαδικασία της πυρόλυσης, το οργανικό υλικό μετατρέπεται σε βιοάνθρακα, μια σταθερή μορφή άνθρακα που δεν μπορεί εύκολα να διαφύγει στην ατμόσφαιρα. Η ενέργεια και η θερμότητα που δημιουργούνται κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης μπορεί να συλληφθεί και να χρησιμοποιηθεί ως μια μορφή καθαρής ενέργειας.
Κατά κύριο λόγο οι ιδιότητες του βιοάνθρακα σχετίζονται άμεσα με τη χημική του σύνθεση σε οργανικά και ανόργανα συστατικά. Στην οργανική ύλη του βιοάνθρακα τα στοιχεία που κυριαρχούν είναι κυρίως ο άνθρακας, το οξυγόνο, το υδρογόνο, το θείο και το άζωτο, ενώ το ανόργανο μέρος, αποτελείται από πυρίτιο, ασβέστιο, μαγνήσιο, φώσφορο, νάτριο και κάλιο.
Η επίδραση του βιοάνθρακα στη γεωργία
Μια από τις πιο σημαντικές προκλήσεις που έχει να αντιμετωπίσει σήμερα η γεωργία είναι η υποβάθμιση του εδάφους. Έρευνες ολοένα και περισσότερο έχουν στραφεί στην μελέτη εφαρμογής βιοάνθρακα σε υποβαθμισμένα εδάφη προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα τους.
Αποδεικνύεται ότι το biochar μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της ποιότητας του εδάφους με τους εξής τρόπους που περιλαμβάνουν:
► ενίσχυση της δομής του εδάφους
► αύξηση της κατακράτησης και της συσσώρευσης νερού
► μείωση της οξύτητας
► μείωση των εκπομπών μονοξειδίου του αζώτου
► βελτίωση του πορώδους
► ρύθμιση της έκπλυσης αζώτου
► βελτίωση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας
► βελτίωση των μικροβιακών ιδιοτήτων
Πως χρησιμοποιείται το biochar για τη βελτίωση της ποιότητας του εδάφους
Πριν την εφαρμογή του βιοάνθρακα οι παραγωγοί θα πρέπει να γνωρίζουν τα χαρακτηριστικά του εδάφους. Ο ρυθμός εφαρμογής και η τεχνική προετοιμασίας του χωραφιού εξαρτάται από τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή του βιοάνθρακα. Συνήθως, πραγματοποιείται ανάμειξη βιοάνθρακα με κομπόστ ή άλλα υλικά για τον εμπλουτισμό του εδάφους με θρεπτικά συστατικά και ωφέλιμους οργανισμούς.
Ο ρόλος του biochar στο μετριασμό της κλιματικής αλλαγής
Ο βιοάνθρακας απομακρύνει τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα και όταν εφαρμόζεται στο έδαφος, αποθηκεύει τον άνθρακα για δυνητικά εκατοντάδες χρόνια.
Για να γίνει καλύτερα αντιληπτό το πως ο βιοάνθρακας μειώνει τις εκπομπές των αερίων θα πρέπει κάποιος να σκεφτεί το εξής:
Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή του βιοάνθρακα απελευθερώνουν αρκετά μικρότερες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα απ’ ότι αν αποσυντεθούν με φυσικό τρόπο. Με τη θέρμανση των πρώτων υλών και τη μετατροπή της περιεκτικότητας τους σε άνθρακα σε μια σταθερή δομή που δεν αντιδρά με το οξυγόνο, η τεχνολογία του βιοάνθρακα μειώνει τελικά το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Με αυτόν τον τρόπο ο βιοάνθρακας συμβάλλει στον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής εμπλουτίζοντας τα εδάφη και μειώνοντας την ανάγκη για χημικά λιπάσματα, γεγονός που με τη σειρά του μειώνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Η βελτιωμένη γονιμότητα του εδάφους διεγείρει επίσης την ανάπτυξη των φυτών, τα οποία καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα.
Η γεωργία στην εποχή μας καλείται να αντιμετωπίσει μια σειρά προκλήσεων. Αρχικά, για να μπορέσει να ανταποκριθεί στην αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού και στη συνέχεια στην προβλεπόμενη αυξανόμενη ζήτηση σε τρόφιμα, εκτιμάται ότι η παγκόσμια παραγωγή γεωργικών προϊόντων και τροφίμων πρέπει να αυξηθεί κατά 70% έως το 2050.
Η αύξηση της γεωργικής παραγωγής και της παραγωγής τροφίμων συνοδεύεται επίσης από την αναπόφευκτη αύξηση της παραγωγής απορριμμάτων. Για παράδειγμα, η Ευρώπη παράγει ετησίως 1,3 δισεκατομμύρια τόνους απορριμμάτων, εκ των οποίων 700 εκατομμύρια τόνοι παράγονται από γεωργικές δραστηριότητες.
Η χρήση λοιπόν του βιοάνθρακα με τα πολλαπλά οφέλη του, τόσο για το κλίμα, όσο και για τα γεωργικά συστήματα το καθιστούν ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο για την αναγεννητική γεωργία.
Πηγές
Front. Agron., 21 August 2023 Sec. Plant-Soil Interactions Volume 5 - 2023 | https://doi.org/10.3389/fagro.2023.1214012
https://regenerationinternational.org/2018/05/16/what-is-biochar/
