BIOCHAR

La tecnología de biocarbón se muestra prometedora para mitigar el cambio climático y mejorar la calidad del suelo , así como para reducir los desechos y producir energía como subproducto. Pero, ¿qué es exactamente el biocarbón y de qué está hecho?

BIOCHAR - ¿QUE ES?

Biochar es el nombre que se le da al carbón vegetal cuando es empleado como enmienda para el suelo. Es decir, es biomasa procesada mediante técnicas térmicas, normalmente por pirólisis. 

Este uso del carbón se está estudiando como una forma de captura y almacenamiento de CO2, es decir, obtener carbono para reducir las emisiones de dióxido de carbono. El biocarbón retiene entre el 10 y el 70 por ciento (en promedio alrededor del 50%) del carbono presente en la biomasa original y reduce la velocidad de descomposición del carbono en uno o dos órdenes de magnitud, en la escala de siglos o milenios.

TIPOS DE BIOCHAR PARA AGRICULTURA

El biocarbón se puede producir a partir de casi tantos tipos de materias primas como tipos de biomasa, incluidos: desechos agrícolas, residuos oleícolas, cáscaras de arroz, bagazo, productos de papel, estiércol animal e incluso desechos verdes urbanos. Sin embargo, la atención se centra en el uso de «verdaderos desechos» para minimizar la interrupción del reciclaje local de carbono y nutrientes.

Podemos diferenciar el biochar en dos tipos o grupos, dependiendo de su origen:

ABC (Animal Bone bioChar)

En este tipo de Biochar agrupamos a todos aquellos que son producidos a partir de hueso de origen animal.

ABC (Animal Bone bioChar)

PBC (Plant Based bioChar)

En este tipo de Biochar agrupamos a todos aquellos que son producidos a partir de origen vegetal.

PBC (Plant Based bioChar)

CARACTERISTICAS DE NUESTRO BIOCHAR

¿CÓMO SE PRODUCE EL BIOCHAR?

El biochar es el producto sólido que queda después de que la biomasa se calienta a temperaturas típicamente entre 300 °C y 700 °C en condiciones de ausencia de oxígeno, un proceso conocido como «pirólisis». A diferencia de la materia prima de biomasa original que contiene principalmente celulosa, hemicelulosa y lignina, el biocarbón entra en el espectro de materiales llamados «carbón vegetal» o «carbono negro», pero excluye el carbono negro derivado de combustibles fósiles o desechos que no son biomasa.

Los sistemas de producción varían en escala desde pequeñas estufas domésticas hasta grandes plantas industriales de pirólisis. Debido a que se puede crear en un amplio rango de temperaturas, obteniendo así un biochar de diferentes propiedades, y, por ende, se puede aplicar a una diversidad de tipos de suelo. Es importante comprender cómo las diferentes condiciones de producción pueden dar como resultado diferentes tipos de biochars y cómo estos carbones interactúan con diferentes tipos de suelos.

Este uso del carbón se está estudiando como una forma de captura y almacenamiento de CO2, es decir, obtener carbono para reducir las emisiones de dióxido de carbono. El biocarbón retiene entre el 10 y el 70 por ciento (en promedio alrededor del 50%) del carbono presente en la biomasa original y reduce la velocidad de descomposición del carbono en uno o dos órdenes de magnitud, en la escala de siglos o milenios.

APLICACIONES DEL BIOCHAR/BIOCARBÓN

El biochar promete abordar problemas crónicos de desarrollo humano como el hambre y la inseguridad alimentaria, la baja productividad agrícola y el agotamiento del suelo, la deforestación y la pérdida de biodiversidad, la pobreza energética, la contaminación del agua, la contaminación del aire y el cambio climático. Echemos un vistazo de cerca a algunas de las aplicaciones más prometedoras del biocarbón. 

Cosas que debe saber sobre los diferentes usos del biocarbón

En los últimos años, ha habido un interés significativo en el biocarbón para diversas aplicaciones ambientales, por ejemplo: eliminación de contaminantes, secuestro de carbono y mejora del suelo. El biochar tiene varias propiedades únicas, lo que lo convierte en un material eficiente, rentable y respetuoso con el medio ambiente para la eliminación de diversos contaminantes. La variabilidad en las propiedades fisicoquímicas como por ejemplo, la superficie, la microporosidad y el pH, proporciona una vía para que el biocarbón maximice su eficacia en aplicaciones específicas como podría ser su uso como abono o fertilizante.

Estas son algunas de las aplicaciones del biocarbón o biochar:

En la actualidad aproximadamente el 90% del biocarbón utilizado en Europa se destina a la cría de animales. A diferencia de su aplicación en los campos, un agricultor notará sus efectos a los pocos días. Ya sea que se use en la alimentación, la cama o en el tratamiento de lodos, un agricultor notará rápidamente menos olor. Utilizado como suplemento alimenticio, la incidencia de diarrea disminuye rápidamente, se mejora el consumo de alimento, desaparecen las alergias y los animales se vuelven más tranquilos.

En Alemania, los investigadores realizaron un experimento controlado en una lechería que experimentaba una serie de problemas de salud comunes: rendimiento reducido, trastornos del movimiento, trastornos de la fertilidad, inflamación de la vejiga urinaria, saliva viscosa y diarrea. Los animales fueron alimentados con diferentes combinaciones de carbón vegetal, jugo de chucrut o ácidos húmicos durante períodos de 4 a 6 semanas.
Los investigadores encontraron que la aplicación oral de carbón vegetal (de 200 a 400 g/día), jugo de chucrut y ácidos húmicos influyeron en los niveles de anticuerpos contra C. botulinum, lo que indica una reducción de la carga de neurotoxinas gastrointestinales. Descubrieron que cuando se terminaron los suplementos alimenticios, los niveles de anticuerpos aumentaron, lo que indica que la alimentación regular con carbón y otros suplementos tuvo un efecto tónico en la salud de las vacas.

En ciertos suelos pobres (principalmente en los trópicos), se observaron efectos positivos en la fertilidad del suelo al aplicar biocarbón sin tratar. Estos incluyen la mayor capacidad del suelo para almacenar agua, la aireación del suelo y la liberación de nutrientes al elevar el valor del pH del suelo. En climas templados, los suelos suelen tener un contenido de humus superior al 1,5%, por lo que estos efectos sólo juegan un papel secundario.

De hecho, el biocarbón fresco puede adsorber nutrientes en el suelo, causando, al menos a corto y mediano plazo, un efecto negativo en el crecimiento de las plantas. Estas son las razones por las que, en climas templados, el biocarbón solo debe usarse cuando se carga por primera vez con nutrientes y cuando las superficies del carbón se han activado a través de la oxidación microbiana.

El mejor método para cargar nutrientes es co-compostar el carbón. Esto implica agregar un 10-30 % de biocarbón (en volumen) a la biomasa que se va a compostar. El co-compostaje mejora tanto el biocarbón como el compost. El compost resultante se puede utilizar como un sustituto altamente eficiente de la turba en tierra para macetas, invernaderos, viveros y otros cultivos especiales.

Debido a que el biocarbón sirve como portador de nutrientes para las plantas, puede producir fertilizantes orgánicos a base de carbono mezclando biocarbón con desechos orgánicos como lana, melaza, cenizas, purines y orujos. Estos son al menos tan eficientes como los fertilizantes convencionales, y tienen la ventaja de no tener los conocidos efectos adversos sobre el ecosistema. Dichos fertilizantes evitan la lixiviación de nutrientes, un aspecto negativo de los fertilizantes convencionales. Los nutrientes están disponibles cuando las plantas los necesitan. A través de la estimulación de la simbiosis microbiana, la planta absorbe los nutrientes almacenados en la estructura porosa de carbono y en sus superficies.

Las dos propiedades interesantes del biocarbón son su conductividad térmica extremadamente baja y su capacidad para absorber agua hasta 6 veces su peso. Estas propiedades significan que el biocarbón es el material adecuado para aislar edificios y regular la humedad. En combinación con arcilla, pero también con mortero de cal y cemento, el biocarbón se puede añadir a la arcilla en una proporción de hasta el 50 % y reemplazar la arena en los morteros de cal y cemento. Esto crea yesos para interiores con excelentes propiedades de aislamiento y respiración, capaces de mantener los niveles de humedad en una habitación entre el 45 y el 70 % tanto en verano como en invierno. Esto, a su vez, evita no solo el aire seco, que puede provocar trastornos respiratorios y alergias, sino también la humedad y la condensación de aire en las paredes, lo que puede provocar el desarrollo de moho.

Según un estudio realizado por la bodega de biocarbón y las salas de seminarios del Instituto Ithaka en el Ithaka Journal. Tal emplasto de biocarbón adsorbe olores y toxinas, una propiedad que no solo beneficia a los fumadores. Los emplastos de biocarbón pueden mejorar las condiciones de trabajo en bibliotecas, escuelas, almacenes, fábricas y edificios agrícolas.

El biocarbón es un adsorbente eficiente de la radiación electromagnética, lo que significa que el yeso de barro con biocarbón puede prevenir la «electrosmog». El biocarbón también se puede aplicar a las paredes exteriores de un edificio mediante la técnica de chorro de agua mezclándolo con cal. Aplicado en espesores de hasta 20 cm, es un sustituto del aislamiento de espuma de poliestireno. Las casas aisladas de esta manera se convierten en sumideros de carbono, al mismo tiempo que tienen un clima interior más saludable. En caso de que una casa de este tipo sea demolida en una fecha posterior, el yeso de biochar-lodo o biochar-cal se puede reciclar como un valioso aditivo de compost.

Como aditivo del suelo para la remediación del suelo, para uso en particular en antiguas minas, bases militares y vertederos.

Sustratos de suelo: Altamente adsorbente y efectivo para sustratos de suelo de plantación para su uso en la limpieza de aguas residuales; en particular aguas residuales urbanas contaminadas por metales pesados.

Una barrera que evita que los pesticidas lleguen a las aguas superficiales: las bermas alrededor de los campos y estanques pueden equiparse con barreras de 30-50 cm de profundidad hechas de biocarbón para filtrar los pesticidas.

Tratamiento del agua de estanques y lagos: el biocarbón es bueno para absorber pesticidas y fertilizantes, así como para mejorar la aireación del agua.

En Japón y China, el biocarbón a base de bambú ya se está tejiendo en textiles para obtener mejores propiedades térmicas y de respiración y para reducir el desarrollo de olores a través del sudor. El mismo objetivo se persigue mediante la inclusión de biocarbón en suelas de zapatos y calcetines.

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