Biochar può aumentare i raccolti in terreni poveri e aiutare a fermare gli effetti del cambiamento climatico, secondo lo studio. Allora perché non lo usiamo di più? Un prodotto ottenuto da rifiuti urbani, agricoli e forestali ha l'ulteriore vantaggio di ridurre l'impronta di carbonio dell'agricoltura moderna, ha rilevato una revisione internazionale che coinvolge l'UNSW.
Stephen Joseph, Visiting Professor presso la School of Materials Science and Engineering presso UNSW Science, afferma che lo studio pubblicato fornisce una forte evidenza che il biochar può contribuire alla mitigazione dei cambiamenti climatici.
"Può assorbire carbonio dall'atmosfera nel suolo e immagazzinarlo per centinaia o migliaia di anni", afferma l'autore principale.
"Questo studio ha anche scoperto che il biochar aiuta a costruire carbonio organico nel suolo fino al 20 percento (in media 3.8 percento) e può ridurre le emissioni di protossido di azoto dal suolo dal 12 al 50 percento, il che aumenta i benefici della mitigazione del cambiamento climatico"
I risultati sono supportati dal recente rapporto speciale sul cambiamento climatico e sul territorio del Gruppo intergovernativo di esperti scientifici sui cambiamenti climatici, che ha stimato l'importante potenziale di mitigazione del cambiamento climatico disponibile attraverso di esso.
"Il gruppo intergovernativo ha scoperto che a livello globale potrebbe mitigare da 300 milioni a 660 milioni di tonnellate di anidride carbonica all'anno entro il 2050", afferma il prof. Joseph.
“Confronta questo con le emissioni dell'Australia dell'anno scorso – circa 499 milioni di tonnellate di anidride carbonica – e puoi vedere che il biochar può assorbire molte emissioni. Abbiamo solo bisogno della volontà di svilupparlo e usarlo”.
Carbone stabile
Il biochar è il prodotto del riscaldamento di residui di biomassa come trucioli di legno, letame animale, fanghi, compost e rifiuti verdi, in un ambiente affamato di ossigeno, un processo chiamato pirolisi.
Il risultato è carbone stabile che può ridurre le emissioni di gas serra, aumentando la fertilità del suolo.
I GCB Bioenergia studio ha esaminato circa 300 articoli, tra cui 33 meta-analisi che hanno esaminato molti dei 14,000 dei suoi studi pubblicati negli ultimi 20 anni.
"Ha riscontrato che i raccolti medi sono aumentati dal 10 al 42 percento, le concentrazioni di metalli pesanti nei tessuti vegetali sono state ridotte dal 17 al 39 percento e anche la disponibilità di fosforo per le piante è aumentata", afferma il prof. Joseph.
"Il biochar aiuta le piante a resistere agli stress ambientali, come le malattie, e aiuta le piante a tollerare i metalli tossici, lo stress idrico e i composti organici come l'erbicida atrazina".
Benefici per le piante
Lo studio descrive per la prima volta in che modo il biochar migliora la zona delle radici di una pianta.
Nelle prime tre settimane, reagendo con il terreno, può stimolare la germinazione dei semi e la crescita delle piantine.
Durante i successivi sei mesi, vengono create superfici reattive su di esso particelle, migliorando l'apporto di nutrienti alle piante.
Dopo tre-sei mesi, il biochar inizia a "invecchiare" nel terreno e forma microaggregati che proteggono la materia organica dalla decomposizione.
Il prof. Joseph afferma che lo studio ha rilevato che le maggiori risposte al biochar erano nei terreni acidi e sabbiosi in cui il biochar era stato applicato insieme al fertilizzante.
"Abbiamo riscontrato gli effetti positivi che erano dose-dipendenti e anche dipendenti dall'abbinamento delle proprietà del biochar ai vincoli del suolo e ai requisiti di nutrienti delle piante", afferma il prof. Joseph.
“Le piante, in particolare nei terreni acidi e a basso contenuto di nutrienti comuni nei tropici e nelle zone subtropicali umide, come la costa settentrionale del NSW e del Queensland, potrebbero beneficiare in modo significativo del biochar.
"Anche i terreni sabbiosi dell'Australia occidentale, del Victoria e del Sud Australia, in particolare nelle regioni delle zone aride sempre più colpite dalla siccità a causa dei cambiamenti climatici, ne trarrebbero grande beneficio".
Il prof. Joseph AM è un esperto nella produzione di biochar ingegnerizzato stabile da residui agricoli, urbani e forestali.
Ha studiato i benefici del biochar nella promozione di suoli sani e nell'affrontare il cambiamento climatico da quando è stato introdotto dagli indigeni australiani negli anni settanta.
Dice che il biochar è stato utilizzato per la produzione di colture e per mantenere sani i suoli dalle popolazioni indigene in Australia, America Latina (specialmente nel bacino amazzonico) e Africa per molte centinaia di anni.
Biochar è stato anche registrato nel 17esimo secolo come integratore alimentare per animali.
Ma mentre i ricercatori australiani hanno studiato il biochar dal 2005, è stato relativamente lento a decollare come prodotto commerciale, con l'Australia che ne produce circa 5000 tonnellate all'anno.
“Ciò è in parte dovuto al numero limitato di programmi dimostrativi su larga scala che sono stati finanziati, nonché alla mancanza di conoscenza del biochar da parte di agricoltori e consulenti governativi, ostacoli normativi e mancanza di capitale di rischio e giovani imprenditori per finanziare e costruire attività di biochar ", afferma il prof. Joseph.
In confronto, gli Stati Uniti producono circa 50,000 tonnellate all'anno, mentre la Cina ne produce più di 500,000 tonnellate all'anno.
Deve essere economicamente sostenibile
Il prof. Joseph, che ha ricevuto un Order of Australia per il suo lavoro nell'energia rinnovabile e nel biochar, afferma che per consentire un'adozione diffusa del biochar, è necessario integrarlo prontamente con le operazioni agricole e dimostrare di essere economicamente sostenibile.
"Abbiamo fatto la scienza, quello che non abbiamo sono risorse sufficienti per educare e formare le persone, per organizzare dimostrazioni in modo che gli agricoltori possano vedere i vantaggi dell'uso del biochar, per sviluppare questa nuova industria", dice.
Tuttavia, questo sta lentamente cambiando poiché le grandi società stanno acquistando certificati di riduzione dell'anidride carbonica (CORC) per compensare le loro emissioni, il che sta aumentando il profilo del biochar in Australia.
Biochar ha un potenziale in una vasta gamma di applicazioni.
Il prof. Joseph è stato coautore di un recente studio su International Materials Reviews che ha dettagliato gli usi meno noti del biochar, come un materiale da costruzione, per ridurre le tossine nel suolo, coltivare microrganismi, nei mangimi per animali e nella bonifica del suolo.
UNSW ha una sovvenzione collaborativa con un'azienda e un'università in Norvegia per sviluppare un rivestimento antimicrobico a base di biochar per uccidere i patogeni nell'acqua e trovare impiego nella filtrazione dell'aria di riferimento, dice.