Se 4, 000 fazendas e viveiros noruegueses produziram biochar e o misturaram com o solo, poderíamos reduzir pela metade as emissões de CO2 do setor agrícola. Essa abordagem totalmente natural também produz plantas mais robustas e saudáveis.

Há uma nova adição entre as estufas do viveiro Skjærgaarden - a primeira planta de biochar da Noruega. Biochar é idêntico ao carvão (ou carvão de churrasco), mas pode ser fabricado não só de madeira, mas também de outros tipos de material orgânico. O viveiro está hospedando a primeira planta de demonstração de biochar na Noruega, que foi instalado em colaboração com o projeto de pesquisa interdisciplinar CAPTURE +.

"Nossa motivação para iniciar a produção de biochar é melhorar o solo, "diz Kristin Stenersen, que dirige o viveiro Skjærgaarden junto com seu marido Bjørge Madsen. “Queremos plantas mais robustas e saudáveis, e reduzir nosso uso de pesticidas sintéticos e fertilizantes artificiais. Claro, o fato de que o biochar também se liga ao CO2 é um benefício adicional, " ela diz.

"As pessoas podem vir e ver por si mesmas como funciona na prática, "diz Maria Kollberg Thomassen, que é Pesquisador Sênior do SINTEF e Gerente de Projetos do CAPTURE +.

Em meados de junho, a creche acolheu mais de 70 representantes de organizações do setor público e privado, cientistas de pesquisa, e representantes do setor agrícola em conexão com a inauguração da nova planta de produção de biochar.

Tecnologia Biochar, que não é amplamente conhecido na Noruega, torna possível capturar CO2 da atmosfera e armazenar carbono no solo. Também oferece benefícios para o setor agrícola porque torna os solos mais ricos em nutrientes e neutraliza os efeitos das condições de seca.

Kollberg Thomassen pega um punhado de biochar da planta, que está planejado para converter biomassa em biocarvão a uma taxa de cerca de 300 quilogramas por hora. Esta planta foi projetada para produção em pequena escala e pode ser usada por fazendeiros todos os dias.

“O projeto é inovador porque, por um lado, estamos investigando como a tecnologia do biochar pode ser melhorada pela aplicação de bio e nanotecnologias, "diz Kollberg Thomassen." Por outro lado, estamos estudando o econômico, aspectos sociais e políticos ligados ao uso de uma nova tecnologia, " ela diz.

Suécia, Vizinho da Noruega, está utilizando o biocombustível em uma extensão muito maior. Kollberg Thomassen voltou recentemente de uma visita à empresa sueca de gestão de água e resíduos Stockholm Vatten. Ela utiliza resíduos do jardim para produzir biochar, que é usado para ajudar no cultivo de árvores e outras plantas em Estocolmo. O processo é lucrativo porque as plantas exigem menos cuidados. Ele também tem a vantagem de lidar com o excesso de água após chuvas fortes.

"Se 4, 000 fazendas e viveiros noruegueses produziram biochar e o misturaram com o solo, poderíamos reduzir pela metade nossas emissões do setor agrícola, "diz Erik Joner da NIBIO. A NIBIO é um dos parceiros do projeto CAPTURE +, e é a organização com o maior histórico de pesquisa em biochar na Noruega.

Em 2010, um artigo de pesquisa foi publicado em Natureza estimar que 12 por cento das emissões antropogênicas de CO2 podem ser capturadas no biochar a cada ano sem entrar em conflito com outros objetivos de utilização de biomassa.

Joner diz que o biocarvão contém carbono estável que é retido no solo e não retorna à atmosfera. A coalificação altera a estrutura molecular do material de tal forma que bactérias e fungos são incapazes de decompô-lo. Quando misturado com o solo, constitui cerca de metade de um por cento do conteúdo do solo.

Na região amazônica, NIBIO encontrou carvão (biochar) formado a partir de material vegetal residual no solo que está entre 1, 000 e 1, 500 anos. O solo aqui é ainda mais fértil hoje do que os solos que não foram fornecidos com tais adições de carbono.

Joner compara biocoal com húmus, que ele chama de "ouro negro no solo". É o húmus que torna o solo vital e rico em nutrientes. Sem isso, árvores e outras plantas não seriam capazes de crescer. Mas o húmus não pode ser fabricado e, assim como húmus, biochar tem a propriedade de reter e então liberar nutrientes para as plantas. É de cor escura, o que significa que quando a primavera chegar, a luz do sol aquece rapidamente o solo. É poroso e excelente na retenção de água, tornando-o capaz de neutralizar as condições de seca.

A NIBIO estimou que os primeiros dois milhões de toneladas de CO2 que podem ser acumulados a cada ano no biocarvão na Noruega podem ser provenientes de resíduos agrícolas e florestais de fácil acesso.

"A vegetação natural da Noruega está se renovando, e há muitos resíduos florestais espalhados e apodrecendo, "diz Joner." Os volumes de madeira nas florestas norueguesas aumentaram 25 milhões de metros cúbicos, mas apenas 12 milhões deles são colhidos. As florestas serão beneficiadas com o desbaste visando promover o crescimento e florestas saudáveis, " ele diz.

Uma vantagem da produção de biochar é que todos os tipos de material orgânico, de palha a esterco de cavalo, pode ser alimentado em uma planta de conversão. Isso significa que o biochar não estará em competição com a biomassa usada para outros fins, como combustíveis de aviação de base biológica, que requerem matérias-primas de qualidade superior.

O biochar é produzido aquecendo a biomassa a temperaturas entre 500 e 700 graus, enquanto é fornecido com volumes limitados de oxigênio (veja o quadro de dados).

O professor Stephen Joseph, da University of New South Wales, pesquisa o biochar há muitos anos, e visitou Skjærgaarden para demonstrar como a planta funciona. Ele observou como o biochar está sendo usado para tudo, desde a remoção de metais pesados ​​do solo, aos resultados positivos de testes realizados na Austrália, onde foi adicionado esterco de gado, e como os chineses agora começaram a investir em biochar, que eles misturam com fertilizantes artificiais.

No berçário Skjærgaarden, o plano inicial é misturar o biochar com composto como meio de fornecer nutrientes para plantas e plantações. Stenersen acredita que o biochar é um excelente agente para devolver nutrientes ao solo, e que é uma abordagem mais natural e sensível, semelhantes aos métodos usados ​​antes dos fertilizantes artificiais se tornarem a norma.

"Estamos apenas nos blocos de partida e levará algum tempo para nos encontrarmos. Mas as possibilidades são enormes, "ela diz." Stephen Joseph nos inspirou a realizar um experimento que envolve a mistura de biochar com resíduos ricos em silício de pedreiras de larvikita. Isso pode ser usado além de, ou como um substituto para, fertilizantes artificiais, "diz Stenersen.

Outro benefício da adição de biochar é que aumenta o pH do solo. Atualmente, Os agricultores noruegueses usam cal para aumentar os valores de pH.

Markus Steen é um cientista pesquisador da SINTEF que estuda os tipos de medidas políticas necessárias para que o biochar se torne um meio de mitigar as mudanças climáticas. Ele também tem estudado as barreiras que normalmente surgem quando uma nova tecnologia é introduzida.

Se o biocarvão se tornar um fator na contabilidade da mudança climática da Noruega, um esquema de certificação deve ser estabelecido para garantir que o carbono permaneça no solo. Isso é essencial se um esquema de compensação de carbono, pagando os agricultores para arar o biomassa no solo, é introduzido.

Contudo, em termos de medidas, A tecnologia do biochar é mais do que apenas outra tecnologia de captura e armazenamento de carbono. Steen acredita que a tecnologia não será um avanço se for simplesmente promovida como uma ferramenta de mitigação das mudanças climáticas.

Na SINTEF, chamamos biochar de "ovo gentil" - com base em todas as oportunidades que ele oferece. Tem potencial para enfrentar muitos desafios, incluindo a redução da necessidade de fertilizantes e talvez também o aumento do rendimento das safras. São provavelmente esses aspectos positivos, em vez de seu efeito na mudança climática, isso vai estimular o interesse entre os agricultores.

Steen acredita que durante a fase inicial, é importante fornecer incentivos para o estabelecimento de plantas de teste em diferentes escalas, e em diferentes partes da Noruega. Os usuários devem estar intimamente envolvidos, pois isso promove interação e confiança no produto. Atualmente, nossos níveis de especialização no campo do biochar são limitados, e existe uma grande necessidade de informação.

“O setor público tem um papel importante a desempenhar, e pode assumir a liderança na criação de um nicho de mercado, "diz Steen." Um bom exemplo disso é a empresa intermunicipal de gestão de resíduos IVAR, com sede em Stavanger e Sandnes, no oeste da Noruega. O IVAR está planejando investir em uma instalação de biochar, a partir da qual o calor excedente será usado para aquecer edifícios públicos, "diz Steen.

Jon Randby trabalha na divisão de agricultura nos escritórios do governador do condado em Vestfold, e tem acompanhado os desenvolvimentos na planta de demonstração em Skjærgaarden. Ele concorda com Steen que incentivos para iniciar os testes devem ser implementados agora.

"Biochar oferece grandes oportunidades para os agricultores, e agora há uma maior disposição da comunidade agrícola para testar novas iniciativas do que havia dez anos atrás, "diz ele." Por esta razão, pesquisa intensiva é necessária para demonstrar que funciona. Estamos vendo que os solos estão se tornando cada vez mais pobres em nutrientes, então temos que agir agora. Não menos importante, precisamos de medidas de mitigação das mudanças climáticas, " ele diz.

A gigante química Elkem é uma das maiores produtoras mundiais de silício e ferrossilício e planeja usar mais biochar em seus processos de produção aqui na Noruega. Pretende alcançar isso aumentando a proporção de biochar em suas misturas de agentes redutores usados ​​na produção de silício e ferrossilício para 20 por cento até 2021 e 40 por cento até 2030. Isso é equivalente a reduções de emissões na Noruega de 450, 000 toneladas de CO2. As reduções de emissões serão alcançadas com a substituição do carvão fóssil.

"Acabamos de iniciar um projeto de pesquisa de quatro anos chamado PyrOpt, financiado pelo Conselho de Pesquisa da Noruega, em que nosso objetivo é otimizar o processo de pirólise usado para fabricar biochar para que ele atenda aos requisitos da Elkem, "diz Geir Johan Andersen, quem é Gerente de Projeto para o projeto PyrOpt na Elkem.

A empresa também pretende explorar todos os subprodutos da pirólise, como o bio-óleo, e energia excedente na forma de vapor. Também pode haver algumas frações de biochar que são mais adequadas para outros fins do que como um agente redutor.

"Estamos procurando oportunidades de colaborar na construção de uma usina de biochar desse tipo, e é por isso que é útil conhecer outras pessoas e participar de projetos de demonstração como o Skjærgaarden, "diz Andersen.