Biochar ha il potenziale per migliorare l’agricoltura e rallentare il cambiamento climatico

La pandemia di COVID-19 ha chiuso ampi settori del commercio globale nel 2020, causando sconvolgimenti economici in tutto il mondo. L’industria ha rallentato enormemente, il che ha prodotto un calo significativo della produzione economica globale e un calo sostanziale delle emissioni di gas serra. Con l’arrivo dei dati preliminari per il 2021, è chiaro che il commercio internazionale si sta riprendendo. Negli Stati Uniti, le emissioni di gas serra e il PIL rimangono al di sotto dei livelli pre-pandemia, ma stanno registrando una tendenza al rialzo con la riapertura dell’economia. Secondo un’analisi di Rhodium Group, le emissioni di gas serra sono aumentate del 6,2% rispetto al 2020, ma sono ancora del 5% inferiori ai livelli pre-pandemia. La crescita del PIL su base annua è del 5,7%, il che indica che le emissioni di gas serra stanno aumentando più rapidamente dell’economia. È probabile che questa tendenza continui fino al 2022.

L’anidride carbonica fa la parte del leone nelle emissioni di gas serra prodotte dall’attività umana. Il grafico a torta sopra illustra la distribuzione delle emissioni per settore economico negli Stati Uniti. L’agricoltura è il più piccolo produttore di gas serra, ma sarà maggiormente colpita dai cambiamenti climatici con l’intensificarsi della siccità e del maltempo.

A seguito del recente rapporto del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici, è clamorosamente chiaro che la riduzione delle emissioni eliminando gradualmente la dipendenza dai combustibili fossili è fondamentale per garantire un futuro vivibile per le generazioni a venire. La tecnologia dell’energia rinnovabile è qui; sta diventando più conveniente e deve essere ampiamente adottato. Tuttavia, è sufficiente una rapida diminuzione delle emissioni globali? Gli scienziati dicono di no; la creazione di pozzi di carbonio deve avvenire di pari passo con la riduzione delle emissioni. Il recente rapporto dell’IPCC ha raddoppiato l’importanza di conservare gli esistenti e creare nuovi pozzi di carbonio in tutto il mondo. Il rimboschimento, il rimboschimento e la conservazione di zone umide e paludi sono punti focali centrali per i pozzi di carbonio. Un metodo meno noto per la cattura del carbonio su larga scala è l’applicazione del biochar.

La produzione umana di biochar, o Terra Preta, esiste da molto tempo. Ha una ricca storia in luoghi come il bacino amazzonico, dove è stato utilizzato per migliorare drasticamente la qualità del suolo nelle aree di abitazione umana. È relativamente facile da realizzare e i suoi vantaggi sono piuttosto sbalorditivi, ma cos’è il biochar e come può essere utilizzato?

Il biochar è una materia organica che subisce la pirolisi, un processo in cui il materiale vegetale viene bruciato in un ambiente a basso contenuto di ossigeno per creare una forma molto stabile di carbonio, biogas e vapore. Biochar è poroso e ha un’ampia superficie, che aumenta la ritenzione idrica nel suolo. Gli studi hanno dimostrato che aumenta l’attività microbica e la disponibilità di nutrienti che stimola la crescita delle piante quando viene aggiunto come emendamento al suolo. Ciò lo rende piuttosto prezioso per le operazioni agricole in aree soggette a siccità o carenti di nutrienti.

La cosa notevole del biochar è la sua capacità di sequestrare e trattenere il carbonio atmosferico; grazie alla sua stabilità, resiste al degrado e può trattenere il carbonio nel suolo per centinaia di anni. Tuttavia, l’ampia gamma di possibili materie prime per creare biochar crea uno spettro di qualità. Non tutto il biochar è uguale e l’uso di materiali diversi produce diverse qualità di biochar. L’aggiunta di biochar di alta qualità e certificato al suolo crea depositi di carbonio stabili che durano a lungo. Sebbene l’industria del biochar sia ancora giovane, è viva e vegeta nel Golden State. Con 27 milioni di acri di terreno coltivato, la California ha un potenziale promettente per un’applicazione su larga scala del biochar e la creazione di significativi pozzi di carbonio.

Pacific Biochar, una società con sede nel nord della California, sta lavorando per scalare la produzione modificando gli impianti di biomassa per produrre biochar. Utilizzando l’infrastruttura esistente, può scalare la produzione e produrre biochar a un ritmo veloce. Pacific Biochar utilizza la biomassa forestale (detriti) come fonte primaria di combustibile per la sua produzione di biochar; questo mitiga contemporaneamente il rischio di incendi e produce un valido emendamento del suolo per le operazioni agricole in California. Secondo un rapporto pubblicato nel 2015 dall’UC Davis Biomass Collective, la quantità totale di biomassa tecnicamente disponibile in California è stimata in 35 milioni di BDT / a (tonnellate secche di ossa all’anno), con la biomassa forestale che costituisce 14 milioni di BDT / a. Questo è un bel po’ di detriti utilizzabili.

Pacific Biochar ha creato un piano completo e open source chiamato the Modello Big California Biochar, che descrive una strategia di scalabilità per le operazioni agricole in California. L’azienda prevede che se il 100% della biomassa forestale disponibile fosse utilizzata per la produzione di biochar con un’efficienza di conversione del 10%, potrebbe produrre 1.430.000 BDT / aa di biochar con un tasso di applicazione annuale di 158.209 acri di terreno agricolo. Questo ha un potenziale di sequestro di CO2 di 4.207.251 tonnellate all’anno, che è un’ammaccatura significativa nelle emissioni annuali di CO2. Sebbene l’utilizzo del 100% della biomassa forestale disponibile non sia realistico a breve termine, Pacific Biochar ha creato un calcolatore in cui è possibile inserire percentuali diverse per visualizzare i tassi di produzione di biochar e il potenziale di prelievo di CO2. A partire dal 2019, ha un piano a breve termine per utilizzare il 17,5% della biomassa forestale disponibile.

Corigin, un’azienda con sede in California, va oltre la produzione di biochar utilizzando una tecnologia all’avanguardia per sfruttare tutti i prodotti della reazione di pirolisi. Come Pacific Biochar, il suo reattore separa il biogas dalla reazione e lo utilizza come fonte di energia, rendendo il sistema carbon neutral. Tuttavia, la sua tecnologia può anche indirizzare e allontanare i vapori creati durante la pirolisi e condensarli per creare biodistillati liquidi. Questi distillati combinano fenoli vegetali e altre biomolecole che vengono utilizzate come alternative non tossiche ai fertilizzanti. I risultati sono entusiasmanti. I prodotti dell’azienda hanno notevolmente aumentato la resa del raccolto nelle prove sul campo e ridotto del 50% i carichi di fertilizzante. Corigin utilizza rifiuti agricoli, come gusci di noce, potature di alberi, bucce, noccioli e altri residui di basso valore, come materia prima per la pirolisi. Questo uso di materie prime agricole crea un modello economico circolare che trasforma i rifiuti in prodotti utilizzabili ed efficaci che stimolano la crescita delle colture, riducono la necessità di fertilizzanti e aumentano la ritenzione idrica nella California soggetta alla siccità.

Un ostacolo significativo che le aziende e gli agricoltori di biochar devono affrontare è la redditività economica del mercato del biochar. È costoso produrre, distribuire e applicare biochar, soprattutto su larga scala. Tuttavia, piattaforme di rimozione del carbonio come Carbonfuture offrono un flusso di entrate aggiuntivo al processo emettendo crediti di carbonio a produttori di biochar certificati e proprietari di pozzi di carbonio (ad esempio, agricoltori). Fino a quando non saranno in vigore le normative statali, il mercato del credito di carbonio si basa sulla remunerazione volontaria di individui, aziende e istituzioni pubbliche che cercano emissioni nette zero. I crediti di carbonio riducono al minimo il collo di bottiglia finanziario, assicurano che le persone che forniscono questo servizio vitale siano pagate in modo appropriato e spingono l’industria del biochar in avanti.

La prolungata siccità negli Stati Uniti occidentali ha notevolmente stressato la produzione alimentare. Biochar, e le aziende che cercano di ridimensionarlo, aiutano gli agricoltori a utilizzare sostanzialmente meno acqua, aumentare i raccolti e sequestrare la CO2 dall’atmosfera. Che si tratti del duplice approccio di Pacific Biochar di produrre biochar e mitigare i rischi di incendio bruciando detriti forestali o del modello circolare di Corigin di utilizzare i rifiuti agricoli, il biochar apporta cambiamenti benefici all’agricoltura californiana e alla capacità del settore di adattarsi ai cambiamenti climatici.

Di Jacob Tidwell


 

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