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Biochar: el producto de desecho que podría ayudar a mitigar el cambio climático

El producto de desecho que podría ayudar a mitigar el cambio climático
Un estudio de revisión internacional detalla por primera vez cómo el biocarbón mejora la zona de las raíces de una planta. Crédito: Shutterstock

El biocarbón puede aumentar el rendimiento de los cultivos en suelos pobres y ayudar a detener los efectos del cambio climático, según un estudio. Entonces, ¿por qué no lo usamos más?


por Diane Nazaroff, Universidad de Nueva Gales del Sur


Un producto elaborado a partir de residuos urbanos, agrícolas y forestales tiene el beneficio adicional de reducir la huella de carbono de la agricultura moderna, según ha descubierto una revisión internacional en la que participa UNSW.

El profesor visitante en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UNSW Science, Stephen Joseph, dice que el estudio publicado en GCB Bioenergy proporciona una fuerte evidencia de que el biocarbón puede contribuir a la mitigación del cambio climático.

«El biocarbón puede extraer carbono de la atmósfera al suelo y almacenarlo durante cientos o miles de años», dice el autor principal.

«Este estudio también encontró que el biocarbón ayuda a construir carbono orgánico en el suelo hasta en un 20 por ciento (promedio de 3.8 por ciento) y puede reducir las emisiones de óxido nitroso del suelo entre un 12 y un 50 por ciento, lo que aumenta los beneficios de mitigación del cambio climático del biocarbón».

Los hallazgos están respaldados por el reciente Informe especial sobre el cambio climático y la tierra del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, que estimó que había un importante potencial de mitigación del cambio climático disponible a través del biocarbón.

«El panel intergubernamental descubrió que, a nivel mundial, el biocarbón podría mitigar entre 300 millones y 660 millones de toneladas de dióxido de carbono por año para el 2050», dice el profesor Joseph.

«Compare eso con las emisiones de Australia el año pasado, un estimado de 499 millones de toneladas de dióxido de carbono, y puede ver que el biocarbón puede absorber muchas emisiones. Solo necesitamos voluntad para desarrollarlo y usarlo».

Carbón estable

El biocarbón es el producto de calentar residuos de biomasa como astillas de madera, estiércol de animales, lodos, abono y desechos verdes, en un ambiente sin oxígeno, un proceso llamado pirólisis.

El resultado es un carbón vegetal estable que puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, al tiempo que aumenta la fertilidad del suelo.

El estudio de GCB Bioenergy revisó aproximadamente 300 artículos, incluidos 33 metanálisis que examinaron muchos de los 14,000 estudios de biocarbón que se han publicado en los últimos 20 años.

«Encontró que los rendimientos promedio de los cultivos aumentaron del 10 al 42 por ciento, las concentraciones de metales pesados ​​en el tejido vegetal se redujeron entre un 17 y un 39 por ciento y la disponibilidad de fósforo para las plantas también aumentó», dice el profesor Joseph.

«El biocarbón ayuda a las plantas a resistir el estrés ambiental, como las enfermedades, y ayuda a las plantas a tolerar metales tóxicos, estrés hídrico y compuestos orgánicos como el herbicida atrazina».

Beneficios para las plantas

El estudio detalla por primera vez cómo el biocarbón mejora la zona de las raíces de una planta.

En las primeras tres semanas, a medida que el biocarbón reacciona con el suelo, puede estimular la germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas.

Durante los próximos seis meses, se crean superficies reactivas sobre partículas de biocarbón, mejorando el suministro de nutrientes a las plantas.

Después de tres a seis meses, el biocarbón comienza a «envejecer» en el suelo y forma microagregados que protegen la materia orgánica de la descomposición.

El profesor Joseph dice que el estudio encontró que las mayores respuestas al biocarbón se encontraban en suelos ácidos y arenosos donde se había aplicado biocarbón junto con fertilizantes.

«Descubrimos que los efectos positivos del biocarbón dependían de la dosis y también dependían de que las propiedades del biocarbón se adaptaran a las limitaciones del suelo y los requisitos de nutrientes de las plantas», dice el profesor Joseph.

«Las plantas, particularmente en suelos ácidos y bajos en nutrientes, comunes en los trópicos y subtrópicos húmedos, como la costa norte de Nueva Gales del Sur y Queensland, podrían beneficiarse significativamente del biocarbón.

«Los suelos arenosos en Australia Occidental, Victoria y Australia del Sur, particularmente en las regiones de tierras secas cada vez más afectadas por la sequía debido al cambio climático, también se beneficiarían enormemente».

El profesor Joseph AM es un experto en la producción de biocarbón estable de ingeniería a partir de residuos agrícolas, urbanos y forestales.

Ha estado investigando los beneficios del biocarbón para promover suelos saludables y abordar el cambio climático desde que lo conocieron los indígenas australianos en los años setenta.

Él dice que el biocarbón se ha utilizado para la producción de cultivos y para mantener suelos saludables por los pueblos indígenas en Australia, América Latina (especialmente en la cuenca del Amazonas) y África durante muchos cientos de años.

El biocarbón también se registró en el siglo XVII como complemento alimenticio para animales.

Pero aunque los investigadores australianos han estudiado el biocarbón desde 2005, ha sido relativamente lento en despegar como producto comercial, y Australia produce alrededor de 5000 toneladas al año.

«Esto se debe en parte a la pequeña cantidad de programas de demostración a gran escala que han sido financiados, así como a la falta de conocimiento de los agricultores y asesores gubernamentales sobre el biocarbón, los obstáculos regulatorios y la falta de capital de riesgo y de jóvenes emprendedores para financiar y financiar. crear negocios de biocarbón «, dice el profesor Joseph.

En comparación, Estados Unidos produce alrededor de 50.000 toneladas al año, mientras que China produce más de 500.000 toneladas al año.

Necesita ser económicamente viable

El profesor Joseph, quien recibió una Orden de Australia por su trabajo en energía renovable y biocarbón, dice que para permitir la adopción generalizada del biocarbón, debe integrarse fácilmente con las operaciones agrícolas y demostrar que es económicamente viable.

«Hemos hecho la ciencia, lo que no tenemos son recursos suficientes para educar y capacitar a la gente, para establecer demostraciones para que los agricultores puedan ver los beneficios del uso de biocarbón, para desarrollar esta nueva industria», dice.

Sin embargo, esto está cambiando lentamente a medida que las grandes corporaciones están comprando certificados de reducción de dióxido de carbono (CORC) para compensar sus emisiones, lo que está impulsando el perfil del biocarbón en Australia.

Biochar tiene potencial en una variedad de aplicaciones.

El profesor Joseph es coautor de un estudio reciente en International Materials Reviews que detalla los usos menos conocidos del biocarbón, como material de construcción, para reducir las toxinas en el suelo, cultivar microorganismos, en la alimentación animal y la remediación del suelo.

UNSW tiene una beca de colaboración con una empresa y una universidad en Noruega para desarrollar un biocarbón basado recubrimiento antimicrobiano para matar patógenos en el agua y encontrar su uso en sistemas de filtración de aire, dice.



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