Biochar 열악한 토양에서 작물 수확량을 높이고 기후 변화의 영향을 막을 수 있다는 연구 결과가 있습니다. 그렇다면 왜 우리는 더 많이 사용하지 않습니까? UNSW와 관련된 국제 검토에 따르면 도시, 농업 및 임업 폐기물로 만든 제품은 현대 농업의 탄소 발자국을 줄이는 추가 이점이 있습니다.
UNSW 과학의 재료 과학 및 공학부의 방문 교수인 Stephen Joseph은 발표된 연구가 바이오 숯이 기후 변화 완화에 기여할 수 있다는 강력한 증거를 제공한다고 말했습니다.
"그것은 대기에서 토양으로 탄소를 끌어내어 수백 년에서 수천 년 동안 저장할 수 있습니다."라고 주 저자는 말합니다.
"이 연구는 또한 바이오 숯이 토양에서 유기 탄소를 최대 20%(평균 3.8%)까지 생성하는 데 도움이 되며 토양에서 배출되는 아산화질소를 12~50%까지 줄일 수 있어 기후 변화 완화 혜택이 증가함을 발견했습니다."
이 발견은 기후 변화에 관한 정부간 패널의 최근 기후 변화와 토지에 관한 특별 보고서에 의해 뒷받침되며, 이를 통해 이용 가능한 중요한 기후 변화 완화 잠재력이 있다고 추정했습니다.
Joseph 교수는 “정부간 패널은 전 세계적으로 300년까지 연간 660억에서 2050억 XNUMX천만 톤의 이산화탄소를 완화할 수 있음을 발견했습니다.
“이를 작년 호주의 배출량(약 499억 XNUMX만 톤의 이산화탄소)과 비교하면 바이오 숯이 많은 배출량을 흡수할 수 있음을 알 수 있습니다. 우리는 그것을 개발하고 사용하려는 의지가 필요합니다.”
안정적인 숯
Biochar는 열분해라고 하는 산소 결핍 환경에서 목재 칩, 동물 분뇨, 슬러지, 퇴비 및 녹색 폐기물과 같은 바이오매스 잔류물을 가열하는 산물입니다.
그 결과 온실 배출을 줄이는 동시에 토양 비옥도를 높일 수 있는 안정적인 숯이 탄생했습니다.
XNUMXD덴탈의 GCB 바이오에너지 이 연구는 지난 300년 동안 출판된 33개의 연구 중 많은 부분을 조사한 14,000개의 메타 분석을 포함하여 약 20개의 논문을 검토했습니다.
Joseph 교수는 "평균 작물 수확량이 10%에서 42%로 증가하고 식물 조직의 중금속 농도가 17%에서 39%로 감소했으며 식물에 대한 인 가용성도 증가했음을 발견했습니다"라고 말합니다.
"Biochar는 식물이 질병과 같은 환경적 스트레스에 저항하도록 돕고 식물이 독성 금속, 수분 스트레스 및 제초제 아트라진과 같은 유기 화합물을 견딜 수 있도록 돕습니다."
식물에 대한 이점
이 연구는 처음으로 biochar가 식물의 뿌리 영역을 개선하는 방법을 자세히 설명합니다.
처음 XNUMX주 동안 토양과 반응하여 종자 발아와 묘목 성장을 자극할 수 있습니다.
다음 XNUMX개월 동안 입자에 반응성 표면이 생성되어 식물에 영양 공급이 향상됩니다.
XNUMX~XNUMX개월 후, 바이오 숯은 토양에서 '노화'되기 시작하고 분해로부터 유기물을 보호하는 미세 응집체를 형성합니다.
Joseph 교수는 연구에 따르면 바이오 숯에 대한 가장 큰 반응은 바이오 숯이 비료와 함께 적용된 산성 및 모래 토양에서 발견되었다고 말합니다.
Joseph 교수는 "우리는 바이오 숯의 특성을 토양 제약 조건 및 식물 영양소 요구 사항과 일치시키는 데 의존적이며 용량 의존적이라는 긍정적인 효과를 발견했습니다."라고 말합니다.
"특히 NSW 북부 해안과 퀸즐랜드와 같은 열대 및 습한 아열대 지방에서 흔히 볼 수 있는 저영양의 산성 토양에 있는 식물은 바이오 숯의 이점을 크게 누릴 수 있습니다.
"서호주, 빅토리아, 남호주의 모래 토양, 특히 기후 변화에 따른 가뭄의 영향을 점점 더 많이 받는 건조 지역의 모래 토양도 큰 이점을 얻을 것입니다."
Joseph AM 교수는 농업, 도시 및 임업 잔류물에서 공학적으로 안정적인 바이오 숯을 생산하는 전문가입니다.
그는 XNUMX년대에 호주 원주민에 의해 소개된 이후 건강한 토양을 촉진하고 기후 변화를 해결하는 데 바이오 숯의 이점을 연구해 왔습니다.
그는 바이오 숯이 수백 년 동안 호주, 라틴 아메리카(특히 아마존 분지) 및 아프리카의 원주민에 의해 작물 생산과 건강한 토양 유지에 사용되었다고 말합니다.
Biochar는 또한 17세기에 동물용 사료 보충제로 기록되었습니다.
그러나 호주 연구원들은 2005년부터 바이오 숯을 연구했지만 호주가 연간 약 5000톤을 생산하는 등 상업 제품으로 이륙하기에는 상대적으로 더뎠습니다.
"이는 부분적으로 자금을 지원받은 대규모 시범 프로그램의 수가 적고, 바이오 숯에 대한 지식 부족, 규제 장애물, 자금을 조달할 벤처 캐피탈 및 젊은 기업가의 부족뿐만 아니라 농부 및 정부 고문의 부족 때문입니다. 바이오 숯 사업을 구축하십시오.”라고 Joseph 교수는 말합니다.
이에 비해 미국은 연간 약 50,000만 톤을 생산하고 중국은 연간 500,000만 톤 이상을 생산하고 있다.
경제적으로 실행 가능해야 함
재생 가능 에너지 및 바이오 숯 분야의 업적으로 호주 훈장을 받은 Joseph 교수는 바이오 숯을 널리 채택하려면 농업 운영에 쉽게 통합되고 경제적으로 실행 가능해야 함을 입증해야 한다고 말합니다.
"우리는 과학을 수행했지만 우리가 갖고 있지 않은 것은 사람들을 교육하고 훈련시키고 농민들이 바이오 숯 사용의 이점을 보고 이 새로운 산업을 개발할 수 있도록 데모를 설정하기에 충분한 자원입니다."라고 그는 말합니다.
그러나 대기업이 배출을 상쇄하기 위해 CORC(이산화탄소 감소 증명서)를 구매함에 따라 이는 서서히 변화하고 있으며, 이는 호주에서 바이오 숯의 인지도를 높이고 있습니다.
Biochar 다양한 응용 분야에서 잠재력이 있습니다.
Joseph 교수는 건축 자재와 같이 잘 알려지지 않은 바이오 숯의 용도가 토양의 독소를 줄이고 미생물을 성장시키며 동물 사료 및 토양 정화에 사용하는 방법을 자세히 설명한 International Materials Reviews에 최근 연구를 공동 저술했습니다.
UNSW는 노르웨이의 한 회사 및 대학과 협력하여 바이오 숯 기반 항균 코팅을 개발하여 수중 병원균을 죽이고 공기 여과에 사용합니다. 시스템그는 말한다.