Biochar, a terceira revolução verde

Biochar Aumenta a Produtividade Agrícola e Reverte Mudanças Climáticas

Ao longo da história, povos indígenas ao redor do mundo vêm aplicando uma eco-tecnologia simples, porém eficaz, para melhorar a qualidade de seus solos estimulando a sua produtividade agrícola (ver História do biochar). Agora os cientistas estão redescobrindo as vantagens de adicionar biomassa carbonizada (biochar) nos solos. O processo (pirólise) envolve o aquecimento da matéria orgânica na ausência de oxigênio, e o produto resultante, rico em carbono, é chamado de biochar, ou biocarvão, quando se destina a ser utilizado em solos.
Na forma fina e granular (menos de 2mm), combinado com fertilizantes orgânicos, o biochar pode ser aplicado a diferentes tipos de solo em diversos tipos de ambientes. A fertilidade duradoura de antigos solos alterados com biochar, ao lado de um número crescente de estudos documentados de vários países, mostra que as aplicações individuais de 5-20 toneladas por hectare podem dobrar a produtividade da safra e trazer benefícios prolongados para a fertilidade do solo.

As principais razões, cientificamente aprovadas, que comprovam melhorias mensuráveis na produtividade do solo através de alterações com o biochar são as seguintes:

  • Melhora a biologia do solo (aumento de 40% em fungos micorrízicos)
  • Melhora a retenção de nutrientes no solo (aumento de 50% na Capacidade de Troca de Cátion)
  • Melhora a capacidade de retenção de água do solo (até 18% de aumento)
  • Aumenta o pH de solos acidíferos (1 ponto de aumento no pH)
  • Aumenta a matéria orgânica do solo

Contudo, é importante notar que um impacto maior do biochar é mais provável sobre solos degradados ou altamente erodidos do que em solos com altos níveis de matéria orgânica. Como o biochar é particularmente relevante em áreas com solos gravemente depauperadas, com escassez de água, ele poderia desempenhar um importante papel na melhoria da qualidade do solo e, consequentemente garantir a segurança alimentar e a saúde humana em agroecossistemas tropicais, incluindo áreas desérticas.
Pesquisas atuais estão voltadas principalmente para os mecanismos pelos quais os efeitos do biochar têm nas propriedades do solo, incluindo as condições ideais e modelos para produção e utilização do próprio.

Biochar como uma Estratégia Prática para a Mitigação das Aceleradas Alterações Climáticas

Conforme as plantas crescem, elas absorvem o dióxido de carbono atmosférico (CO2) para produzir biomassa que contém carbono. Ao invés de permitir que a matéria da planta se decomponha e emita CO2, a pirólise transforma cerca de metade do carbono armazenado no tecido vegetal em uma forma estável e inativa de carbono.
Sendo assim, enquanto a fotossíntese remove o CO2 da atmosfera, o biochar estoca o carbono de forma sólida e benéfica. Uma vez que a produção e a utilização de biochar pode remover mais CO2 da atmosfera (por enterrá-lo alterando o solo) do que é liberado, ele passa a ser considerada uma tecnologia de efeito negativo no carbono. biochar também é conhecido por reduzir as emissões de outros gases de efeito estufa do solo, incluindo o metano e o óxido nitroso (300 vezes mais potente do que o CO2). Um estudo recente estimou que anualmente 12% das atuais emissões de gases de efeito estufa antropogênicos poderiam ser reduzidos através de biochar.

A Produção Ecológica de Biochar do Pro-Natura

Em 2002 o Pro-Natura ganhou o primeiro prêmio da Fundação Altran para por sua inovação tecnológica, com a sua unidade de pirólise pioneira, a Pyro-6F. Esta máquina prova que é possível fazer uma espécie de “carvão verde” a partir de resíduos agrícolas e/ ou florestais não utilizados, selecionados cuidadosamente de uma forma altamente ecológica e eficiente.
O ciclo é:
• Sustentável e contínuo: uma vez iniciado, a unidade pode trabalhar 24 horas 7 dias por semana
• Eficiente e autônomo: após a combustão, a unidade só gera calor pela queima dos gases emitidos durante a carbonização de biomassa
• Polivalente: todos os tipos de biomassa vegetal podem ser transformados em biochar. Se necessário, um secador e um triturador podem ser adicionados a fim de preparar a biomassa para a pirólise
• A temperatura e o tempo que a biomassa fica na máquina são configuráveis para produzir o biochar mais adequado para cada tipo de resíduo orgânico

Dependendo da natureza do material de biomassa, a Pyro-6G pode processar até 500 kg de biomassa por hora, para uma produção de 200 kg de biochar. As unidades da Pyro-6G são atualmente fabricadas e vendidas pela empresa Green Charcoal Internacional (contato: jean-pascal.chupin@florentaise.com).

Além de sua parceria com a Green Charcoal International envolvendo tecnologias de produção de biocarvão em média e grande escala, Pro-Natura International está agora em parceria com o UK Carbon Company Gold (Reino Unido) em pequenas unidades de produção de processamento em lote.
O SuperChar 100 Mk II pode processar uma ampla gama de resíduos agrícolas para biochar no prazo de 8 horas produzindo em torno de 100 kg de biochar;
A biomassa pode ser molhada;
O rendimento é de cerca de 20-30% do peso de matéria-prima;
Essas máquinas podem ser transportadas de um local para outro (500 kg de peso e 1,5 m3 de volume interno).

O Biochar está sendo fabricado e está disponível comercialmente em vários países, incluindo os EUA, Reino Unido, Alemanha, Suazilândia, Japão, Austrália e Nova Zelândia. Além disso, no Japão e no Reino Unido, o biochar feito a partir de matéria-prima orgânica recebeu certificação para uso como adubo no solo na agricultura orgânica das regiões.

Desenvolvimento Responsável e Sustentável do Biochar

Além da questão de sua permanência no solo, várias questões foram levantadas sobre o biochar:

1. Qual deve ser a fonte de matéria-prima para o Biochar?
Fontes de biomassa selecionadas para a produção de biochar devem ser adequadas e capazes de resistir a uma detalhada Análise do Ciclo de Vida. Para não repetir os mesmos erros causados pela expansão global de biocombustíveis, apenas recursos de biomassa que podem ser obtidos de forma sustentável, isto é, sem colocar em risco a segurança alimentar, a biodiversidade/ habitat ou a conservação do solo, devem ser usados para produzir o biochar. Isso leva em conta a importância de deixar alguns resíduos de plantas no solo, a fim de fornecê-lo com matéria-orgânica e nutrientes. De acordo com tais critérios de sustentabilidade, cientistas recentemente calcularam que globalmente 4.54 bilhões de toneladas de matérias-primas de biomassa estão disponíveis anualmente, dos quais 0.56 bilhões de toneladas são de casca e palha de arroz não utilizadas para a alimentação animal. Além de resíduos de arroz, essa biomassa inclui palhas de outros cereais e milho, resíduos de bagaço, cascas de amendoim, coco, e cacau, bambu, sobra de cana de açúcar, adubos, safras de biomassa, resíduos florestais, resíduos verde/ madeira agroflorestais.
O biochar do Pro-Natura é produzido exclusivamente a partir de resíduos de biomassa renovável, tais como resíduos agrícolas ou florestais, espécies invasoras, etc, que não são utilizadas para alimentação animal ou para o enriquecimento do solo. Atualmente, grandes quantidades de resíduos agrícolas municipais e da silvicultura são queimados ou deixados para se decompor nos campos após a colheita, liberando gases do efeito estufa na atmosfera. Ao utilizar este tipo de biomassa como matéria-prima para a produção do biochar, o Pro-Natura consequentemente contribui para a mitigação das mudanças climáticas. Além disso, a poda de árvores a partir de sistemas agroflorestais, ou os resíduos de processamento de alimentos, como cascas e caroços de frutas incorporam com sucesso a produção de biochar em sistemas de produção de alimentos, mais uma vez levando a uma solução aonde todos ganham ao utilizar o biochar no meio-ambiente.

2. Quão seguro é o Biochar?
O fato de que algumas culturas terem incorporado carvão vegetal em seus solos durante milênios demonstra uma garantia quanto à sua segurança, embora seja aconselhável avaliar caso a caso os potenciais impactos ambientais e de saúde. O Pro-Natura segue alguns procedimentos simples na produção e manipulação do biochar, reduzindo significativamente possíveis riscos. Esses procedimentos incluem um cuidadoso controle sobre o tipo de matéria-prima utilizada e temperaturas de pirólise relativamente baixas (<550 °C). Isso ajuda a evitar a ocorrência de compostos em biochar que podem ter efeitos negativos para o solo, tais como metais pesados, dioxinas e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Além disso, aqueles que manipulam biochar são aconselhados a usar luvas e máscara para evitar a inalação da poeira do biochar, já que pequenas partículas de qualquer substância podem ser prejudiciais. Incorporando o biochar adequadamente no solo também ajuda a reduzir os problemas relacionados com micro partículas. 3. Quais são os efeitos de Biochar no solo e na produção agrícola?
Diferentes condições de pirólise e características de matéria-prima resultam em diferentes tipos de biochar, e como resultado, nem todos esses tipos são adequados para uma determinada aplicação. Simples testes químicos e biológicos podem ser usados para verificar se o biochar está tóxico para os microrganismos da fauna no solo e/ ou podem inibir a germinação e crescimento das plantas. Também é necessária a realização de testes em tipos de campo diferentes, a fim de determinar o efeito de um determinado tipo de biochar em solos e culturas específicas. Os riscos envolvidos na produção e na utilização do biochar podem, portanto, ser gerenciados, mas vale a pena corrê-los considerando os benefícios já comprovados.

Para mais informações, favor contatar: guy.reinaud@pronatura.org

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