El biocarbón procedente del reciclado de biomasa

El carbón vegetal es un material obtenido por pirolisis de biomasa vegetal de distintos orígenes, generalmente de los residuos de serrería o los residuos agrícolas. Presentándose en forma de pequeños fragmentos negros, irve para arreglar los suelos y como un excelente captador de carbono. Pero es necesario observarlo de cerca…

Compuesto en su mayoría por carbono, el carbón artificial se obtiene por pirolisis (carbonización con poco o no deoxígeno) de distintas materias orgánicas. El método produce también un biocarburante líquido. No se define precisamente su composición ya que depende de la naturaleza de la biomasa utilizada y del proceso de pirolisis. Puede también contener distintas moléculas orgánicas. Esta variedad plantea una serie de problemas para interpretar las experimentaciones.

Biocarbón

Biocarbón

El reciente entusiasmo de algunos por las briquetas de carbón artificial viene de lo que se presenta como una posibilidad de fijar de manera cuasi-permanente carbono atmosférico, gracias a un proceso de balance con carbono negativo. La cadena que permite este resultado se basa en la recogida de residuos vegetales no utilizados – que serían si no divididos por vía natural emitiendo CO2 – y su transformación en carbón negro estable y distintos productos gaseosos. Cuando este carbón se oculta a continuación en el suelo, se almacena allí no sólo de manera permanente, sino que mejoraría también las propiedades agronómicas.

La producción de carbón artificial se promueve como método revolucionario de captación del CO2 atmosférico por ciertos grupos que han desarrollado toda una nueva actividad económica a través de esto. En efecto, la calidad del compuesto depende de la utilización de instalaciones que permiten optimizar la pirolisis de los residuos vegetales. Las instalaciones tradicionales de producción de carbón de madera no controlan el flujo gaseoso y no permiten alcanzar un buen equilibrio de carbono negativo (no de fijación de CO2 en el proceso). Es necesario comprar toda una panoplia de equipamientos adaptados, pasando de un modelo campesino a una verdadera instalación industrial, incluso para la recogida de los insumos y la distribución del producto.

Además, el carbón artificial ha suscitado también un interés agronómico desde hace varios años, en particular en Amazonia por el descubrimiento de la fertilidad de Terra Preta, comparada a la de los suelos vecinos. Estas “tierras negras” son el resultado de la acumulación de los residuos de combustión lenta de los residuos orgánicos de las comunidades campesinas que viven al borde del río. Los estudios arqueológicos pusieron de manifiesto que en algunos casos esta acumulación pudo tener lugar durante varios milenios, probando la estabilidad de este tipo de carbón.



Beneficios directos e indirectos pueden asignarse al carbón procedente del reciclado de residuos de biomasa:

* La pirolisis de residuos de biomasa, de origen forestal o agrícola, permite producir un biocarburante, sin competencia con las producciones agrícolas.
* El carbón artificial, subproducto de la pirolisis, sería una especie de «parche» por la que se permite mejorar la fertilidad y la estabilidad de los suelos cultivados por un lado y por otra parte almacenar carbono en los suelos a medio y largo plazo.
* La biosfera, a través de la producción vegetal, en particular, absorbe el CO2, pero solamente se almacena a plazo más o menos largo una pequeña parte de manera estable (suelos, madera …).
* La producción de biomasa para obtención de biocarburante y almacenamiento del carbono en el suelo por el biochar sería una producción negativa en carbono, es decir, absorbiendo más CO2 que lo que produce y permitiendo un almacenamiento a largo plazo.

Detalle de Terra Petra

Detalle de Terra Petra

Se han realizado algunos experimentos in situ, bajo climas y variados suelos, comparando la productividad de cultivos bajo distintas modalidades de aplicación: testigo, biochar, biochar + abonos minerales, etc. La literatura parece abundante pero se sitúan numerosas reanudaciones de los mismos resultados, en particular, los de Lehmann. Además, las experimentaciones se refirieron sobre todo en suelos ácidos moderados o suelos lavados de zonas tropicales húmedas. Se prueba también que la composición del carbón artificial utilizado no se especifica, como tampoco las dosis aplicadas.

Los efectos del los suelos por el biocarbón son los siguientes:

* Aumento del crecimiento de las plantas. Sin embargo parece que en numerosos casos, sea necesario mezclarlo con un abono mineral.
* Reestructuración del suelo, mejorando sus propiedades físicas.
* Mejora de la retención en agua del suelo.
* Aumento del pH de los suelos ácidos.
* Ayuda al desarrollo de la microflora de los suelos y aumento de su actividad biológica.
* Disminución de la colada de nutrientes, en particular, de los nitratos.
* Disminución de emisiones de N2 y de metano en los suelos hidromorfos;
* Disminución de la toxicidad alumínica en algunos suelos.

Se conocen las pocas cosas sobre los mecanismos de acción del biocarbón en los suelos. Es necesario entender los mecanismos para prever la acción en los distintos medios que constituyen los suelos y climas. Distintas hipótesis se han publicado pero no están totalmente comprobadas.

El biochar sería carbono amorfo a estructura porosa, lo que le conferiría propiedades de absorción elementos y retención del agua. Constituiría también un apoyo favorable para los microorganismos del suelo. En Japón, donde existía una incorporación tradicionalmente de carbón en algunos suelos, estudios mostraron también un efecto favorable sobre el desarrollo de ciertas plantas.

Resultados del Biocarbón

Resultados del Biocarbón

El biochar provocaría en los suelos un aumento del CEC (capacidad de intercambo catiónico) pero no se conoce el mecanismo que lo hace posible. Los suelos de Terra Preta tienen un CEC elevado y estable, pero nada prueba que se pueda obtener el mismo resultado por adición de biocarbón en otros suelos.

El efecto sobre el pH de los suelos se debería a las cenizas contenidas en el carbón vegeral y es totalmente dependiente de la naturaleza de la biomasa tratada.

Se reconoce que por otra parte la pirolisis retira una serie de productos tóxicos (compuestos aromáticos, por ejemplo) cuyo impacto en la biología de los suelos es desconocido.

En momento actual, el biocarbón creado a través de la combustión de biomasa parece tener un potencial para almacenar carbono en el suelo a medio y largo plazo y ha presentado propiedades «curativas» y de mejora en algunos suelos. Este interés, al que añadimos la posibilidad de producción de biocarburante y el desarrollo del mercado del carbono, condujo a numerosos grupos a promoverlo en foros internacionales. Sin embargo antes del de fomentar su utilización, una serie de cuestiones deberían ser aclaradas.

¿La estabilidad de esta forma de carbono en el suelo está garantizada? El carbón es estable en edimentos y suelos, al menos en algunas condiciones de humedad y anoxia, pero puede deteriorarse más rápidamente en otro medio ambiente.

¿Los efectos beneficiosos del biocarbón sobre las propiedades de algunos suelos son extrapolables y persistentes en el tiempo? La comprensión de los mecanismos involucradados es necesaria y pide muchas investigaciones. Nada prueba que la incorporación de biocarbónl permita reproducir los suelos de Terra Preta. Los mecanismos de elaboración de estos suelos no está del todo clara y parece mucho más compleja. Muchos autores dudan de su utilización en tierras secas.

¿Qué cantidad de biocarbón procedente de la pirólisis de biomasa sobrante puede incorporarse a los suelos para que constituya un «abono» eficaz y un almacenamiento de carbón significativo? El producto final tiene muy baja densidad, su incorporación al suelo en cantidad importante y su enterramiento parecen difíciles de conseguir técnicamente.

¿Cuánto bio-carbón pueden ser producido de manera favorable desde un punto de vista económico y ambiental? La producción de biocarburante y carbón vegetal, incluso a partir de subproductos, puede entrar en competencia con otros usos: o incluso con el mantenimiento de la materia orgánica y el humus en los suelos. Una producción de biomasa dedicada a la producción de biocarburante y biocarbón plantea problemas de competencia con otras producciones. Esto puede ser especialmente traumático en regiones secas donde los residuos vegetales son poco abundantes.

¿Cuál es el balance energético y carbonoso global de la producción por pirolisis de biocarburante y biocarbón? No hay ninguna estimación calculada a fecha de hoy.

Como conclusión, el biocarbón no parece ser una solución al problema de regeneración de suelos y almacenamiento de carbono. No se prueba absolutamente su interés por la lucha contra la desertización en las tierras secas. Parece actualmente posible e interesante utilizar la pirolisis para la producción de biocarburante y biocarbón para poner en valor los residuos de la industria forestal y corregir los suelos ácidos de las zonas húmedas.

En algunas situaciones favorables, el desarrollo del biocarbón reciclado constituye uno de las herramientas de secuestro del carbono atmosférico, pero ciertamente no es la panacea.

De la misma forma que ocurrió con los biocarburantes, el entusiasmo que puede crear la perspectiva de nuevas actividades económicas no exime la realización de estudios completos sobre el impacto global de estos nuevos sectores, tanto sobre el ecosistemas como sobre las sociedades campesinas para las cuales se anuncia una mejora de su condición.

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