Biochar

BIOCHAR, L'ULTERIORE RISORSA DEL NOSTRO PROCESSO DI GASSIFICAZIONE

Quando utilizziamo biomassa vegetale per produrre energia in un processo di combustione restituiamo la CO₂ precedentemente catturata dall’atmosfera, producendo cenere da restituire al terreno contenente Sali minerali. Grazie al nostro impianto l’azione benefica per l’ambiente va ben oltre.Trasformiamo le biomasse in gas di sintesi con un processo che si autosostiene, senza praticamente utilizzo di  combustibile fossile e utilizziamo il gas per produrre energia termica, elettrica e frigorifera.

Cosa otteniamo dal processo?

Carbone vegetale in quantità importanti che si presta ad essere incorporato quale ammendante nel terreno, migliorandone le caratteristiche di permeabilità, porosità, aerazione, capacità di trattenere l'umidità, in altri termini, migliorando il terreno dal punto di vista agricolturale; il Biochar. «Fino a un secolo fa – racconta Franco Miglietta, ricercatore dell'istituto di Biometeorologia del Cnr, a Firenze,– i suoli agrari italiani contenevano 130 tonnellate di carbonio per ettaro, oggi quasi la metà. Aggiungendo 700 chili di biochar all'anno, si potrebbe aumentare la loro fertilità e immagazzinare lì per secoli l'anidride carbonica che le piante hanno preso dall'atmosfera per crescere».

Se per ipotesi questa soluzione venisse adottata da tutta l'agricoltura italiana, il Paese toglierebbe dall'atmosfera 45 milioni di tonnellate di CO₂ all'anno. Per questo molte ricerche si sono orientate alla ricerca di sistemi economicamente validi per catturare e "sequestrare" sottoterra l'anidride carbonica prodotta dalle industrie per diminuire le emissioni serra in atmosfera; la tecnologia CCS (Carbon Capture and Storage). In Italia un decreto legislativo, alcuni brevetti, ma nessun sito ancora operativo. In altri casi sono stati utilizzati setacci molecolari per catturare la CO₂ da immettere nel terreno.

Secondo Greenpeace, organizzazione ambientalista diffusa a livello mondiale, la CCS non rappresenta una soluzione al problema energetico e climatico; per diversi motivi. Intanto, nell'ipotesi migliore, non si prevede che la tecnologia possa essere disponibile su scala industriale prima del 2030. Inoltre, gli impianti CCS consumano a loro volta molta energia, a scapito dell'efficienza degli impianti a cui si applicano, e hanno costi molto alti. 
Come alternativa valida, i ricercatori Cnr e Greenpeace sostengono le fonti rinnovabili, verso le quali l'organizzazione ambientalista propone il dirottamento degli investimenti. 

Il Nostro sistema, al contrario, oltre a produrre energia rinnovabile, autosostendosi ed a bilancio energetico positivo, con livelli emissivi prossimi allo 0, permette di sequestrare anidride carbonica dall’atmosfera  e fissarla sotto forma di carbonio organico nel terreno. 
È questa quindi la risposta da ormai oltre vent’anni di ricerche che coniuga cosi tante aspettative; 

• Produzione energia da fonte rinnovabile (biomassa solare)
• Azzeramento dell’utilizzo di combustibili fossili
• Diminuzione CO₂
• Aumento della sostanza organica nel terreno e quindi della sua fertilità

Per fare un esempio pratico del vantaggio in termini ambientali del nostro impianto possiamo dire che da 1 tonnellata di biomassa il nostro processo produce 4 MW totali tra energia elettrica, termica e frigorifera.
Abbiamo quindi, rispetto ad un impianto alimentato a metano, più di 400 Kg. di CO₂ evitata per tonnellata di biomassa.
Inoltre fissiamo nel terreno, attraverso il biochar, 400 kg. di CO₂ ogni tonnellata, che le piante avevano assorbito dall’atmosfera. (Fonte I-Char).

BENEFICI E MOLTEPLICI IMPIEGHI DEL CARBONE VEGETALE

Diversi studi hanno dimostrato significanti benefici agronomici, come l’aumento della produzione delle colture, in terreni ammendati con biochar. La sua applicazione contribuisce infatti a migliorare la fertilità del suolo ed aumentarne la ritenzione idrica e di nutrienti essenziali per le piante, in particolare calcio, potassio e fosforo.

Grazie alla sua struttura porosa e all’elevata area superficiale il biochar influenza le proprietà fisiche del suolo, ad esempio favorendo la ritenzione idrica e aumentandone l’area superficiale.
Un altro effetto positivo consiste nell’aumento del pH dei suoli, causato dalla presenza, nel char, di sostanze basiche. Questo è particolarmente utile nei suoli acidi in cui l’aumento di pH determina un incremento della solubilità di elementi importanti per le piante, quali fosforo, calcio e potassio. Inoltre, dopo immissione nel terreno, la superficie del char subisce ossidazione con formazione di gruppi funzionali fenolici e carbossilici che conferiscono alla superficie cariche negative pH dipendenti. Questo determina un miglioramento delle caratteristiche chimiche del suolo, quali incremento della capacità di scambio cationico (CSC) ed aumento della ritenzione di acqua, nutrienti e prodotti agrochimici a disposizione delle piante e delle coltivazioni. La CSC è infatti indicativa della capacità del suolo di trattenere cationi in una forma disponibile per le piante e di minimizzarne le perdite per dilavamento.

L’uso del biochar come ammendante porta quindi ad una diminuzione della lisciviazione di elementi nutritivi importanti con conseguente aumento della fertilità del suolo e, allo stesso tempo, riduzione dell’inquinamento delle falde acquifere. Tutto questo consente inoltre un minore utilizzo di fertilizzanti chimici con importanti ricadute sia per gli agricoltori, soggetti a minori spese, sia per l’ambiente. Infatti, un minore consumo di energia e risorse porta anche ad un minore impatto ambientale.

E non è finita qui. Infatti, grazie alle sue elevate capacità assorbenti, il biochar può contribuire alla riduzione dell’inquinamento diffuso proveniente da agricoltura attraverso la sua distribuzione in terreni da cui derivano elementi inquinanti. Può anche essere possibile utilizzare la sua capacità assorbente per eliminare la contaminazione nel processo di trattamento delle acque. Diversi studi dimostrano infatti la sua efficacia nella rimozione di nitrati, fosfati, metalli pesanti, pesticidi e composti organici sia dai suoli che da soluzioni acquose.