研究によると、バイオ炭は貧しい土壌での収穫量を増やし、気候変動の影響を止めるのに役立ちます。 では、なぜもっと使用しないのですか？ 都市、農業、林業の廃棄物から作られた製品には、現代の農業の二酸化炭素排出量を削減するという追加の利点があります。UNSWが関与する国際的なレビューで発見されました。
UNSWサイエンスの材料科学工学部の客員教授であるスティーブンジョセフは、発表された研究は、バイオ炭が気候変動の緩和に貢献できるという強力な証拠を提供すると述べています。
「それは大気から土壌に炭素を引き込み、それを数百年から数千年の間貯蔵することができます」と筆頭著者は言います。
「この研究では、バイオ炭が土壌中の有機炭素の生成を最大20％（平均3.8％）助け、土壌からの亜酸化窒素の排出を12〜50％削減できることもわかりました。これにより、気候変動の緩和効果が高まります。」
調査結果は、気候変動に関する政府間パネルの最近の気候変動と土地に関する特別報告書によって裏付けられており、それを通じて利用可能な重要な気候変動緩和の可能性があると推定されています。
「政府間委員会は、世界的に、300年までに年間660億から2050億XNUMX万トンの二酸化炭素を削減できることを発見しました」とジョセフ教授は言います。
「これを昨年のオーストラリアの排出量（推定499億XNUMX万トンの二酸化炭素）と比較すると、バイオ炭が大量の排出物を吸収できることがわかります。 それを開発して使用する意志が必要なだけです。」
安定した木炭
バイオ炭は、木材チップ、動物の糞尿、スラッジ、堆肥、生ごみなどのバイオマス残留物を、酸素が不足している環境で加熱することで生成されます。これは、熱分解と呼ばれるプロセスです。
その結果、安定した木炭が得られ、土壌の肥沃度を高めながら、温室効果ガスの排出を削減できます。
GCBバイオエナジー この研究では、過去300年間に発表された33件の研究の多くを調査した14,000件のメタアナリシスを含む約20件の論文をレビューしました。
「平均収穫量が10％から42％に増加し、植物組織中の重金属の濃度が17％から39％減少し、植物へのリンの利用可能性も増加したことがわかりました」とジョセフ教授は言います。
「バイオチャーは、植物が病気などの環境ストレスに抵抗するのを助け、植物が有毒金属、水ストレス、除草剤アトラジンなどの有機化合物に耐えるのを助けます。」
植物にとってのメリット
この研究では、バイオ炭が植物の根域をどのように改善するかを初めて詳しく説明しています。
最初のXNUMX週間で、土壌と反応するため、種子の発芽と苗の成長を刺激することができます。
次のXNUMXか月の間に、反応性の表面がその粒子上に作成され、植物への栄養素の供給を改善します。
XNUMX〜XNUMXか月後、バイオ炭は土壌中で「老化」し始め、有機物を分解から保護する微小凝集体を形成します。
ジョセフ教授によると、この研究では、バイオ炭に対する最大の反応は、バイオ炭が肥料と一緒に施用された酸性および砂質土壌であったとのことです。
「私たちは、用量依存的であり、バイオ炭の特性を土壌の制約や植物の栄養要求に適合させることにも依存する、それのプラスの効果を発見しました」とジョセフ教授は言います。
「特にニューサウスウェールズ州の北海岸やクイーンズランド州など、熱帯や湿潤亜熱帯によく見られる低栄養で酸性の土壌の植物は、バイオ炭の恩恵を大きく受ける可能性があります。
「西オーストラリア、ビクトリア、南オーストラリアの砂質土壌、特に気候変動による干ばつの影響がますます大きくなっている乾燥地地域でも、大きなメリットがあります。」
ジョセフAM教授は、農業、都市および林業の残留物から設計された安定したバイオ炭を製造する専門家です。
彼はXNUMX年代にオーストラリア先住民から紹介されて以来、健康な土壌を促進し、気候変動に対処する上でのバイオ炭の利点を研究してきました。
彼は、バイオ炭は何百年もの間、オーストラリア、ラテンアメリカ（特にアマゾン盆地）およびアフリカの先住民によって作物の生産と健康な土壌の維持に使用されてきたと言います。
バイオチャーは、17世紀に動物の栄養補助食品としても記録されています。
しかし、オーストラリアの研究者は2005年以来バイオ炭を研究してきましたが、オーストラリアが年間約5000トンを生産しており、商品としての普及は比較的遅いです。
「これは、資金提供を受けた大規模なデモンストレーションプログラムの数が少ないこと、バイオチャー、規制のハードルに関する知識が農民や政府の顧問に不足していること、ベンチャーキャピタルや若い起業家が資金を提供していないことも一因です。バイオ炭事業を構築する」とジョセフ教授は言います。
これに対して、米国は年間約50,000万トン、中国は年間500,000万トン以上を生産しています。
経済的に実行可能である必要があります
再生可能エネルギーとバイオ炭の研究でオーストラリア勲章を授与されたジョセフ教授は、バイオ炭の普及を可能にするためには、農業経営と容易に統合でき、経済的に実行可能であることが実証される必要があると述べています。
「私たちは科学を行いました。私たちが持っていないのは、人々を教育および訓練し、デモンストレーションを確立して、農家がバイオチャーを使用することの利点を理解し、この新しい産業を発展させるのに十分なリソースです」と彼は言います。
しかし、大企業が排出量を相殺するために二酸化炭素削減証明書（CORC）を購入しているため、これはゆっくりと変化しており、オーストラリアでのバイオ炭の知名度を高めています。
バイオチャーは、さまざまな用途で可能性を秘めています。
ジョセフ教授は、International Materials Reviewsで最近の研究を共同執筆し、建設資材などのあまり知られていないバイオチャーの、土壌中の毒素を減らし、微生物を育て、動物飼料や土壌修復に使用する方法を詳しく説明しました。
UNSWは、ノルウェーの企業や大学と協力して、水中の病原菌を殺し、空気ろ過に使用できるバイオチャーベースの抗菌コーティングを開発しています。 システム、彼は言います。