El biocarbón es carbón vegetal que se produce por pirólisis de biomasa en ausencia de oxígeno ; se utiliza como mejorador del suelo tanto para el secuestro de carbono como para los beneficios para la salud del suelo . El biocarbón es un sólido estable que es rico en carbono y puede perdurar en el suelo durante miles de años. [1] El biocarbón se está investigando como un medio de secuestro de carbono, [1] y puede ser un medio para mitigar el calentamiento global y el cambio climático . [2] [3] [4] Es el resultado de procesos relacionados conCaptura y almacenamiento de carbono pirogénico (PyCCS). [5]
El biocarbón puede aumentar la fertilidad del suelo de suelos ácidos , aumentar la productividad agrícola y brindar protección contra algunas enfermedades foliares y transmitidas por el suelo. [6] Biochar es definido por la International Biochar Initiative como "El material sólido obtenido de la conversión termoquímica de biomasa en un ambiente con oxígeno limitado". [7]
Historia
La palabra "biochar" es un neologismo inglés de finales del siglo XX derivado de la palabra griega βίος , bios , " life " y " char " ( carbón producido por carbonización de biomasa). [8] Se reconoce como carbón vegetal que realiza una serie de funciones en procesos biológicos que se encuentran en el suelo, los hábitats acuáticos o en el sistema digestivo de los animales.
Los habitantes de la Amazonia precolombina producían biocarbón mediante la combustión lenta de residuos agrícolas (es decir, cubriendo la biomasa en llamas con tierra) [9] en pozos o trincheras. [10] No se sabe si intencionalmente utilizaron biocarbón para mejorar la productividad del suelo. [10] Los colonos europeos lo llamaron terra preta de Indio . [11] Tras observaciones y experimentos, un equipo de investigación que trabajaba en la Guayana Francesa planteó la hipótesis de que la lombriz de tierra amazónica Pontoscolex corethrurus era el principal agente de la pulverización fina y la incorporación de restos de carbón en el suelo mineral. [12]
Producción
El biocarbón es un residuo de grano fino con alto contenido de carbono que se produce actualmente mediante procesos de pirólisis modernos ; es la descomposición térmica directa de la biomasa en ausencia de oxígeno (evitando la combustión ), lo que produce una mezcla de productos sólidos (el biocarbón propiamente dicho), líquidos ( bioaceite ) y gas (gas de síntesis ). El rendimiento específico de la pirólisis depende de las condiciones del proceso, como la temperatura , el tiempo de residencia y la velocidad de calentamiento. [13] Estos parámetros pueden optimizarse para producir energía o biocarbón. [14] Las temperaturas de 400 a 500 ° C (673 a 773 K) producen más carbonilla , mientras que las temperaturas superiores a 700 ° C (973 K) favorecen el rendimiento de los componentes del combustible líquido y gaseoso. [15] La pirólisis ocurre más rápidamente a temperaturas más altas, por lo general requiere segundos en lugar de horas. El aumento de la velocidad de calentamiento también conducirá a una disminución del rendimiento de biocarbón de pirólisis, mientras que la temperatura está en el rango de 350–600 ° C (623–873 K). [16] Los rendimientos típicos son 60% de bioaceite , 20% de biocarbón y 20% de gas de síntesis. En comparación, la pirólisis lenta puede producir sustancialmente más carbonilla (~ 35%); [15] esto contribuye a la fertilidad observada del suelo de terra preta . Una vez inicializados, ambos procesos producen energía neta. Para las entradas típicas, la energía requerida para hacer funcionar un pirolizador "rápido" es aproximadamente el 15% de la energía que produce. [17] Las plantas de pirólisis modernas pueden utilizar el gas de síntesis creado por el proceso de pirólisis y producir de 3 a 9 veces la cantidad de energía necesaria para funcionar. [10]
Además de la pirólisis, los procesos de torrefacción y carbonización hidrotermal también pueden descomponer térmicamente la biomasa en material sólido. Sin embargo, estos productos no se pueden definir estrictamente como biocarbón. El producto de carbono del proceso de torrefacción todavía contiene algunos componentes orgánicos volátiles, por lo que sus propiedades se encuentran entre las de la materia prima de biomasa y el biocarbón. [18] Además, incluso la carbonización hidrotermal podría producir un producto sólido rico en carbono, la carbonización hidrotermal es evidentemente diferente del proceso de conversión térmica convencional. [19] Por lo tanto, el producto sólido de la carbonización hidrotermal se define como "hidrocarburo" en lugar de "biocarbón".
El método de pozo / zanja de la Amazonia [10] no extrae ni bioaceites ni gas de síntesis, y libera una gran cantidad de CO
2, carbono negro y otros gases de efecto invernadero (GEI) (y potencialmente toxinas ) en el aire, aunque menos gases de efecto invernadero que los capturados durante el crecimiento de la biomasa. Los sistemas a escala comercial procesan desechos agrícolas, subproductos de papel e incluso desechos municipales y, por lo general, eliminan estos efectos secundarios mediante la captura y el uso de productos líquidos y gaseosos. La producción de biocarbón como salida no es una prioridad en la mayoría de los casos.
Sistemas centralizados, descentralizados y móviles
En un sistema centralizado, toda la biomasa de una región se lleva a una planta central (es decir, una central térmica de biomasa [20] ) para su procesamiento en biocarbón. Alternativamente, cada agricultor o grupo de agricultores puede operar un horno de tecnología más baja . Finalmente, un camión equipado con un pirolizador puede moverse de un lugar a otro para pirolizar la biomasa. La energía del vehículo proviene del flujo de gas de síntesis , mientras que el biocarbón permanece en la granja. El biocombustible se envía a una refinería o lugar de almacenamiento. Los factores que influyen en la elección del tipo de sistema incluyen el costo de transporte de los subproductos líquidos y sólidos, la cantidad de material a procesar y la capacidad de alimentar directamente a la red eléctrica.
Los cultivos más comunes utilizados para hacer biocarbón incluyen varias especies de árboles, así como varios cultivos energéticos . Algunos de estos cultivos energéticos (es decir, el pasto Napier ) también pueden almacenar mucho más carbono en un período de tiempo más corto que los árboles. [21]
Para cultivos que no son exclusivamente para la producción de biocarbón, la relación residuo-producto (RPR) y el factor de recolección (CF) el porcentaje del residuo no utilizado para otras cosas, miden la cantidad aproximada de materia prima que se puede obtener para la pirólisis. después de cosechar el producto primario. Por ejemplo, Brasil cosecha aproximadamente 460 millones de toneladas (TM) de caña de azúcar anualmente, [22] con un RPR de 0.30 y un CF de 0.70 para las puntas de caña de azúcar, que normalmente se queman en el campo. [23] Esto se traduce en aproximadamente 100 TM de residuos al año, que podrían pirolizarse para crear energía y aditivos para el suelo. Agregar el bagazo (desechos de caña de azúcar) (RPR = 0.29 CF = 1.0), que de otra manera se quema (ineficientemente) en calderas, eleva el total a 230 TM de materia prima de pirólisis. Sin embargo, algunos residuos de plantas deben permanecer en el suelo para evitar mayores costos y emisiones de fertilizantes nitrogenados. [24]
Las tecnologías de pirólisis para procesar biomasa suelta y frondosa producen biocarbón y gas de síntesis. [25]
Despolimerización termocatalítica
Alternativamente, la "despolimerización termocatalítica", que utiliza microondas , se ha utilizado recientemente para convertir de manera eficiente la materia orgánica en biocarbón a escala industrial, produciendo ~ 50% de carbón vegetal. [26] [27]
Propiedades
Las propiedades físicas y químicas de los biocarros, determinadas por las materias primas y las tecnologías, son cruciales para la aplicación de los biocarros en la industria y el medio ambiente. Se aplican diferentes datos de caracterización a los biochars y determinan su desempeño en un uso específico. Por ejemplo, las directrices publicadas por la Iniciativa Internacional de Biocarbón proporcionan métodos estandarizados para evaluar la calidad del producto de biocarbón para aplicación al suelo. [28] Las propiedades del biocarbón se pueden caracterizar en varios aspectos, incluida la composición próxima y elemental, el valor de pH y la porosidad, que se correlacionan con diferentes propiedades del biocarbón. Las proporciones atómicas de biocarbón, incluidos H / C y O / C, se correlacionan con las propiedades del biocarbón que son relevantes para el contenido orgánico, como la polaridad y la aromaticidad. [29] El diagrama de van-Krevelen se puede utilizar para mostrar la evolución de las proporciones atómicas de biocarbón en el proceso de producción. [30] En el proceso de carbonización, tanto la relación H / C como O / C disminuyen debido a la liberación de grupos funcionales que contienen hidrógeno y oxígeno. [31]
Usos
Sumidero de carbono
La combustión y la descomposición natural de la biomasa liberan grandes cantidades de dióxido de carbono y metano a la atmósfera terrestre . El proceso de producción de biocarbón también libera CO2 (hasta el 50% de la biomasa), sin embargo, el contenido de carbono restante es estable indefinidamente. [32] El biocarbón presenta un medio estable de almacenar carbono en el suelo durante siglos, lo que potencialmente reduce o detiene el crecimiento de los niveles atmosféricos de gases de efecto invernadero . Al mismo tiempo, su presencia en la tierra puede mejorar la calidad del agua , aumentar la fertilidad del suelo , aumentar la productividad agrícola y reducir la presión sobre los bosques primarios . [33]
El biocarbón puede secuestrar carbono en el suelo durante cientos o miles de años, como el carbón . [34] [35] [36] [37] [38] Tal tecnología de carbono negativo conduciría a una extracción neta de CO 2 de la atmósfera, al tiempo que produciría energía consumible. Esta técnica es defendida por científicos prominentes como James Hansen , anteriormente director del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA , [39] y James Lovelock , creador de la hipótesis de Gaia , para mitigar el calentamiento global mediante la remediación de gases de efecto invernadero . [40]
Los investigadores han estimado que el uso sostenible de biocarbón podría reducir las emisiones netas globales de dióxido de carbono ( CO
2), metano y óxido nitroso en hasta 1.8 Pg CO2-C equivalente ( CO
2-C e ) por año (12% de CO antropogénico actual
2-C e emisiones), y las emisiones netas totales en el transcurso del próximo siglo en 130 Pg CO
2-C e , sin poner en peligro la seguridad alimentaria , los hábitats o la conservación del suelo . [41]
Enmienda del suelo
Se reconoce que el biocarbón ofrece una serie de beneficios para la salud del suelo . Se ha descubierto que la naturaleza extremadamente porosa del biocarbón es eficaz para retener tanto el agua como los nutrientes solubles en agua. La bióloga de suelos Elaine Ingham indica [42] la extrema idoneidad del biocarbón como hábitat para muchos microorganismos beneficiosos del suelo . Ella señala que cuando se carga previamente con estos organismos benéficos, el biocarbón se convierte en una enmienda del suelo extremadamente eficaz que promueve un buen suelo y, a su vez, la salud de las plantas.
También se ha demostrado que el biocarbón reduce la lixiviación de E-coli a través de suelos arenosos según la tasa de aplicación, la materia prima, la temperatura de pirólisis, el contenido de humedad del suelo , la textura del suelo y las propiedades superficiales de las bacterias. [43] [44] [45]
Para las plantas que requieren alto contenido de potasa y pH elevado , [46] se puede utilizar biocarbón como enmienda del suelo para mejorar el rendimiento. [47]
El biocarbón puede mejorar la calidad del agua, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al suelo , reducir la lixiviación de nutrientes , reducir la acidez del suelo y reducir los requisitos de riego y fertilizantes . [48] También se descubrió que el biocarbón en determinadas circunstancias induce respuestas sistémicas de las plantas a las enfermedades fúngicas foliares y mejora las respuestas de las plantas a las enfermedades causadas por patógenos transmitidos por el suelo. [49] [50] [51]
Los diversos impactos del biocarbón pueden depender de las propiedades del biocarbón, [52] así como de la cantidad aplicada, [51] y todavía existe una falta de conocimiento sobre los mecanismos y propiedades importantes. [53] El impacto del biocarbón puede depender de las condiciones regionales, incluido el tipo de suelo, el estado del suelo (empobrecido o sano), la temperatura y la humedad. [54] Las adiciones modestas de biocarbón al suelo reducen el óxido nitroso N
2O [55] emisiones hasta en un 80% y eliminan las emisiones de metano , que son gases de efecto invernadero más potentes que el CO
2. [56]
Los estudios han informado efectos positivos del biocarbón en la producción de cultivos en suelos degradados y pobres en nutrientes. [57] La aplicación de compost y biocarbón en el marco del proyecto FERTIPLUS del 7º PM ha tenido efectos positivos en la humedad del suelo y la productividad y calidad de los cultivos en diferentes países. [58] El biocarbón puede diseñarse con cualidades específicas para apuntar a distintas propiedades de los suelos. [59] En un suelo de sabana colombiana, el biocarbón redujo la lixiviación de nutrientes críticos, creó una mayor absorción de nutrientes por parte de los cultivos y proporcionó una mayor disponibilidad de nutrientes al suelo. [60] A niveles del 10%, el biocarbón redujo los niveles de contaminantes en las plantas hasta en un 80%, mientras que redujo el contenido total de clordano y DDX en las plantas en un 68 y 79%, respectivamente. [61] Por otro lado, debido a su alta capacidad de adsorción, el biocarbón puede reducir la eficacia de los pesticidas aplicados al suelo que se utilizan para el control de malezas y plagas. [62] [63] Los biocarros de gran superficie pueden ser particularmente problemáticos a este respecto; Se necesita más investigación sobre los efectos a largo plazo de la adición de biocarbón al suelo. [62]
Slash-and-char
El cambio de técnicas de cultivo de roza y quema a roza y carbón en Brasil puede disminuir tanto la deforestación de la cuenca del Amazonas como las emisiones de dióxido de carbono , así como aumentar el rendimiento de los cultivos. La tala y quema deja solo el 3% del carbono del material orgánico en el suelo. [64] Slash-and-char puede mantener hasta el 50% del carbono en una forma muy estable. [65] Devolver el biocarbón al suelo en lugar de eliminarlo todo para la producción de energía reduce la necesidad de fertilizantes nitrogenados, lo que reduce los costos y las emisiones de la producción y el transporte de fertilizantes. [66] Además, al mejorar la capacidad del suelo para ser labrado, su fertilidad y su productividad, los suelos mejorados con biocarbón pueden sostener indefinidamente la producción agrícola, mientras que los suelos no enriquecidos se agotan rápidamente de nutrientes, lo que obliga a los agricultores a abandonar los campos, produciendo un ciclo continuo de tala y quema y la pérdida continua de selva tropical . El uso de pirólisis para producir bioenergía también tiene el beneficio adicional de no requerir cambios de infraestructura como lo hace el procesamiento de biomasa para etanol celulósico . Además, el biocarbón producido puede ser aplicado por la maquinaria usada actualmente para labrar la tierra o el equipo usado para aplicar fertilizante. [67]
Retención de agua
El biocarbón es higroscópico . Por lo tanto, es un material de suelo deseable en muchos lugares debido a su capacidad para atraer y retener agua. Esto es posible debido a su estructura porosa y su gran superficie específica . [68] Como resultado, los nutrientes como el fosfato y los agroquímicos se retienen para beneficio de las plantas. Por lo tanto, las plantas son más saludables y menos fertilizantes se filtran a las aguas superficiales o subterráneas .
Producción de energía: bioaceite y gas de síntesis
Se pueden usar unidades de pirólisis móviles para reducir los costos de transporte de la biomasa si el biocarbón se devuelve al suelo y se usa la corriente de gas de síntesis para impulsar el proceso. [69] [70] El bioaceite contiene ácidos orgánicos que son corrosivos para los contenedores de acero, tiene un alto contenido de vapor de agua que es perjudicial para la ignición y, a menos que se limpie cuidadosamente, contiene algunas partículas de biocarbón que pueden bloquear los inyectores. [71] Actualmente, es menos adecuado para su uso como un tipo de biodiésel que otras fuentes.
Si el biocarbón se utiliza para la producción de energía en lugar de como enmienda del suelo, se puede sustituir directamente por cualquier aplicación que utilice carbón. La pirólisis también puede ser la forma más rentable de generar electricidad a partir de biomateriales. [72]
Forraje para ganado
Un agricultor de Australia Occidental ha explorado el uso de biocarbón mezclado con melaza como forraje para ganado . Afirma que en los rumiantes , el biocarbón puede ayudar a la digestión y reducir la producción de metano . El agricultor también usa escarabajos peloteros para trabajar el estiércol infundido con biocarbón en el suelo sin usar maquinaria. Se propone que el nitrógeno y el carbono del estiércol se incorporen al suelo en lugar de permanecer en la superficie del suelo, lo que reduce la producción de óxido nitroso y dióxido de carbono , ambos gases de efecto invernadero. El nitrógeno y el carbono se suman a la fertilidad del suelo. También hay evidencia en la granja de que el forraje ha conducido a mejoras en la ganancia de peso en vivo en el ganado Angus-Cross . [73]
Doug Pow ganó el premio a la innovación en la gestión de tierras agrícolas del gobierno australiano en los premios Landcare de Australia Occidental 2019 por esta innovación. [74] [73] El trabajo del Sr. Pow condujo a dos ensayos adicionales en ganado lechero, con los resultados de la reducción del olor y el aumento de la producción de leche. [75]
Beneficios directos e indirectos
- La pirólisis de residuos de biomasa de origen forestal o agrícola genera un biocombustible sin competencia con la producción de cultivos.
- El biocarbón es un subproducto de la pirólisis que se puede arar en los suelos de los campos de cultivo para mejorar su fertilidad y estabilidad, y para el secuestro de carbono a mediano y largo plazo en estos suelos. Ha significado una mejora notable en los suelos tropicales mostrando efectos positivos en el aumento de la fertilidad del suelo y en la mejora de la resistencia a las enfermedades en los suelos de Europa occidental. [58]
- Biochar potencia el proceso natural: la biosfera captura CO
2, especialmente a través de la producción de plantas, pero solo una pequeña porción es secuestrada de manera estable durante un tiempo relativamente largo (tierra, madera, etc.). - La producción de biomasa para obtener biocombustibles y biocarbón para el secuestro de carbono en el suelo es un proceso de carbono negativo, es decir, más CO
2se elimina de la atmósfera que se libera, lo que permite su secuestro a largo plazo. [76]
Investigar
Se están realizando investigaciones en todo el mundo sobre aspectos relacionados con la pirólisis / biocarbón. De 2005 a 2012, hubo 1.038 artículos que incluyeron la palabra "biochar" o "bio-char" en el tema que había sido indexado en ISI Web of Science. [77] Instituciones tan diversas en todo el mundo como la Universidad de Cornell , la Universidad de Edimburgo (que tiene una unidad de investigación dedicada) están realizando más investigaciones , [78] la Universidad de Georgia, [79] [80] la Organización de Investigación Agrícola (ARO) de Israel, Volcani Center , [81] y la Universidad de Delaware .
El efecto a largo plazo del biocarbón en el suelo El secuestro de carbono de los aportes recientes de carbono se ha examinado utilizando suelo de campos arables en Bélgica con manchas negras enriquecidas con carbón que datan de hace más de 150 años en hornos de montículo de producción de carbón histórico. La capa superficial de estos 'puntos negros' tenía una mayor concentración de C orgánico [3,6 ± 0,9% de carbono orgánico (OC)] que los suelos adyacentes fuera de estos puntos negros (2,1 ± 0,2% de OC). Los suelos habían sido cultivados con maíz durante al menos 12 años, lo que proporcionaba una entrada continua de C con una firma isotópica de C (δ13C) −13,1, distinta del δ13C del carbono orgánico del suelo (−27,4 ‰) y carbón vegetal (−25,7 ‰) recogidos en el área circundante. Las firmas de isótopos en el suelo revelaron que la concentración de C derivado del maíz era significativamente más alta en las muestras modificadas con carbón ('puntos negros') que en las adyacentes no modificadas (0,44% frente a 0,31%; P = 0,02). Posteriormente, se recogió la capa superficial del suelo como un gradiente a través de dos 'puntos negros' junto con los suelos adyacentes correspondientes fuera de estos puntos negros y la respiración del suelo, y se llevó a cabo el fraccionamiento físico del suelo. La respiración total del suelo (130 días) no se vio afectada por el carbón vegetal, pero la respiración del C derivado del maíz por unidad de OC derivado del maíz en el suelo disminuyó significativamente alrededor de la mitad (P <0.02) con el aumento del C derivado del carbón en el suelo. El C derivado del maíz estuvo proporcionalmente más presente en los agregados del suelo protegido en presencia de carbón vegetal. La mineralización específica más baja y el mayor secuestro de C del C reciente con carbón vegetal se atribuyen a una combinación de protección física, saturación de C de las comunidades microbianas y, potencialmente, una producción primaria anual ligeramente más alta. En general, este estudio proporciona evidencia de la capacidad del biocarbón para mejorar el secuestro de C en los suelos a través de una reducción de la rotación de C a largo plazo. ( Hernandez-Soriano et al , 2015 ).
El biocarbón secuestra carbono (C) en los suelos debido a su tiempo de residencia prolongado, que va desde varios años hasta milenios. Además, el biocarbón puede promover el secuestro indirecto de C aumentando el rendimiento de los cultivos y, potencialmente, reduciendo la mineralización de C. Los estudios de laboratorio han demostrado efectos del biocarbón sobre la mineralización de C utilizando firmas de isótopos de 13C. (Kerre et al, 2016)
El análisis de fluorescencia de la materia orgánica disuelta del suelo modificado con biocarbón reveló que la aplicación de biocarbón aumentó un componente fluorescente similar al húmico, probablemente asociado con el biocarbón en solución. El enfoque combinado de espectroscopía y microscopía reveló la acumulación de carbono aromático en puntos discretos en la fase sólida de microagregados y su co-localización con minerales arcillosos para suelos enmendados con residuos crudos o biocarbón. La co-localización de aromático-C: polisacáridos-C se redujo consistentemente con la aplicación de biocarbón. Estos hallazgos sugirieron que la reducción del metabolismo del C es un mecanismo importante para la estabilización del C en suelos modificados con biocarbón (Hernandez-Soriano et al , 2016).
Los estudiantes del Instituto de Tecnología Stevens en Nueva Jersey están desarrollando supercondensadores que usan electrodos hechos de biocarbón. [82] Un proceso desarrollado por investigadores de la Universidad de Florida que elimina el fosfato del agua, también produce gas metano utilizable como combustible y carbono cargado de fosfato adecuado para enriquecer el suelo. [83] Investigadores de la Universidad de Auckland también están trabajando en la utilización de biocarbón en aplicaciones de hormigón para reducir las emisiones de carbono durante la producción de hormigón y mejorar considerablemente la resistencia. [84] También ha demostrado que el biocarbón se puede utilizar como un relleno adecuado en una matriz de polímero. [85] Recientemente, se prepararon biocompuestos de biocarbón-almidón [86] y se investigaron sus comportamientos nanomecánicos utilizando microscopía de fuerza atómica dinámica avanzada. [87] Recientemente, se investigó el comportamiento de aglomeración del biocarbón en polipropileno mediante estudios de micro-CT. [88] Estos estudios dan más información sobre la interacción del biocarbón con la matriz del polímero.
Se están llevando a cabo investigaciones e investigaciones prácticas sobre el potencial del biocarbón para suelos gruesos en ecosistemas semiáridos y degradados. En Namibia, el país de África Meridional, el biocarbón se explora como una medida en el marco de los esfuerzos de adaptación al cambio climático , fortaleciendo la resiliencia a la sequía y la seguridad alimentaria de las comunidades locales a través de la producción local y la aplicación de biocarbón de la abundante biomasa invasora . [89]
Posible sector comercial
Si la biomasa se piroliza para obtener biocarbón y se vuelve a colocar en el suelo, en lugar de quemarse por completo, esto puede reducir las emisiones de carbono. Potencialmente, la industria de la bioenergía podría incluso hacerse para secuestrar carbono neto. [90] La pirólisis podría ser rentable para una combinación de secuestro y producción de energía cuando el costo de un CO
2tonelada alcanza los $ 37. [90] Los créditos de carbono podrían ayudar a facilitar la implementación ya que la mayoría de los grandes productores de energía de biomasa no están equipados para crear biocarbón ni están motivados financieramente para hacerlo (porque implementar la producción de biocarbón dejaría menos energía para la producción de energía). [20] [91]
Los proyectos actuales de biocarbón no tienen un impacto significativo en el presupuesto global de carbono , aunque se ha defendido la expansión de esta técnica como un enfoque de geoingeniería . [92] En mayo de 2009, el Biochar Fund, una pequeña "organización de lucro social", recibió una subvención del Congo Basin Forest Fund para un proyecto en África Central para frenar simultáneamente la deforestación , aumentar la seguridad alimentaria de las comunidades rurales y proporcionar energía renovable. energía y secuestran carbono. Aunque algunos agricultores informaron mejores cosechas de maíz, el proyecto terminó temprano sin resultados significativos y con las promesas a los agricultores no cumplidas. [93]
Parece que se requieren tasas de aplicación de 2,5 a 20 toneladas por hectárea (1,0 a 8,1 t / acre) para producir mejoras significativas en el rendimiento de las plantas. Los costos del biocarbón en los países desarrollados varían de $ 300 a $ 7000 / tonelada, generalmente demasiado altos para el agricultor / horticultor y prohibitivos para los cultivos de campo de bajos insumos. En los países en desarrollo, las limitaciones del biocarbón agrícola se relacionan más con la disponibilidad de biomasa y el tiempo de producción. Una alternativa es utilizar pequeñas cantidades de biocarbón en complejos de biocarbón-fertilizante de menor costo. [94]
Varias empresas en América del Norte , Australia e Inglaterra venden biocarbón o unidades de producción de biocarbón. En Suecia, la 'Solución de Estocolmo' es un sistema de plantación de árboles urbanos que utiliza un 30% de biocarbón para apoyar el crecimiento saludable del bosque urbano. [95] El Qatar Aspire Park ahora usa biochar para ayudar a los árboles a hacer frente al intenso calor de sus veranos [ cita requerida ] .
En la Conferencia Internacional de Biochar de 2009, se presentó una unidad de pirólisis móvil con una ingesta específica de 1,000 libras (450 kg) para aplicaciones agrícolas. La unidad tenía una longitud de 12 pies y una altura de 7 pies (3,6 m por 2,1 m). [96]
Una unidad de producción en Dunlap, Tennessee por Mantria Corporation abrió en agosto de 2009 después de una prueba y una ejecución inicial, luego se cerró como parte de una investigación del esquema Ponzi . [97]
Ver también
- Carbón activado
- Carbonización
- Pellet combustible
- Carbono del suelo
- Ecología del suelo
Notas
- ↑ a b Lean, Geoffrey (7 de diciembre de 2008). "Antiguas habilidades 'podrían revertir el calentamiento global ' " . The Independent . Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2011 . Consultado el 1 de octubre de 2011 .
- ^ Yousaf, Balal; Liu, guyanés; Wang, Ruwei; Abbas, Qumber; Imtiaz, Muhammad; Liu, Ruijia (2016). "Investigar los efectos del biocarbón sobre la mineralización de C y el secuestro de carbono en el suelo en comparación con enmiendas convencionales que utilizan el enfoque de isótopos estables (δ13C)" . GCB Bioenergía . 9 (6): 1085–1099. doi : 10.1111 / gcbb.12401 .
- ^ "Geoingeniería del clima: ciencia, gobernanza e incertidumbre" . La Royal Society . 2009 . Consultado el 22 de agosto de 2010 .
- ^ Dominic Woolf; James E. Amonette; F. Alayne Street-Perrott; Johannes Lehmann; Stephen Joseph (agosto de 2010). "Biocarbón sostenible para mitigar el cambio climático global" . Comunicaciones de la naturaleza . 1 (5): 56. Código Bibliográfico : 2010NatCo ... 1E..56W . doi : 10.1038 / ncomms1053 . ISSN 2041-1723 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .
- ↑ Constanze Werner, Hans-Peter Schmidt, Dieter Gerten, Wolfgang Lucht und Claudia Kammann (2018). Potencial biogeoquímico de los sistemas de pirólisis de biomasa para limitar el calentamiento global a 1,5 ° C. Cartas de investigación ambiental , 13 (4), 044036. doi.org/10.1088/1748-9326/aabb0e
- ^ "Slash y Char" . Consultado el 19 de septiembre de 2014 .
- ^ "Definición de producción estandarizada y directrices de prueba de productos para biocarbón que se utiliza en el suelo" (PDF) . 2015 . Consultado el 23 de noviembre de 2015 .
- ^ "biochar" . Diccionario de inglés de Oxford (edición en línea). Prensa de la Universidad de Oxford. (Se requiere suscripción o membresía en una institución participante ).
- ^ Solomon, Dawit, Johannes Lehmann, Janice Thies, Thorsten Schafer, Biqing Liang, James Kinyangi, Eduardo Neves, James Petersen, Flavio Luizao y Jan Skjemstad, Firma molecular y fuentes de recalcitrancia bioquímica del carbono orgánico en las tierras oscuras del Amazonas , 71 Geochemica et cosmochemica ACTA 2285, 2286 (2007) ("Las Tierras Oscuras Amazónicas (ADE) son un tipo único de suelos aparentemente desarrollado entre 500 y 9000 años AP a través de actividades antropogénicas intensas como la quema de biomasa y depósitos de nutrientes de alta intensidad en precolombinos Asentamientos amerindios que transformaron los suelos originales en Antrosoles Fimicos en toda la cuenca del Amazonas brasileño. ") (Citas internas omitidas)
- ^ a b c d Lehmann 2007a , págs. 381–387 Se encuentran suelos similares, más raramente, en otras partes del mundo. Hasta la fecha, los científicos no han podido reproducir por completo las propiedades beneficiosas de crecimiento de la terra preta . Se hipotetiza que parte de los supuestos beneficios de la terra preta requieren que el biocarbón sea envejecido para que aumente la capacidad de intercambio catiónico del suelo, entre otros posibles efectos. De hecho, no hay evidencia de que los nativos produjeran biocarbón para el tratamiento del suelo, sino más bien para carbón vegetal transportable; hay poca evidencia para alguna hipótesis que explique la frecuencia y ubicación de los parches de terra preta en la Amazonia. Los pozos de carbón abandonados u olvidados que quedaron durante siglos fueron finalmente recuperados por el bosque. En ese tiempo, los efectos negativos inicialmente severos del carbón (pH alto, contenido extremo de cenizas, salinidad) desaparecieron y se volvieron positivos a medida que el ecosistema del suelo forestal saturaba los carbones con nutrientes. supra nota 2 en 386 ("Solo el biocarbón envejecido muestra una alta retención de cationes, como en las Tierras Oscuras del Amazonas. A altas temperaturas (30-70 ° C), la retención de cationes ocurre en unos pocos meses. El método de producción que lograría una alta CIC en el suelo en climas fríos no se conoce actualmente. ") (se omiten las citas internas).
- ↑ Glaser, Lehmann & Zech 2002 , pp. 219-220 "Estos llamados Terra Preta do Indio (Terra Preta) caracterizan los asentamientos de los indios precolombinos. En los suelos de Terra Preta, grandes cantidades de C negro indican una entrada alta y prolongada de materia orgánica carbonizada probablemente debido a la producción de carbón vegetal en los hogares, mientras que sólo se agregan pequeñas cantidades de carbón vegetal a los suelos como resultado de los incendios forestales y las técnicas de roza y quema ". (citas internas omitidas)
- ^ Jean-François Ponge; Stéphanie Topoliantz; Sylvain Ballof; Jean-Pierre Rossi; Patrick Lavelle; Jean-Marie Betsch; Philippe Gaucher (2006). "Ingestión de carbón vegetal por la lombriz de tierra amazónica Pontoscolex corethrurus : un potencial para la fertilidad del suelo tropical" (PDF) . Biología y Bioquímica del Suelo . 38 (7): 2008-2009. doi : 10.1016 / j.soilbio.2005.12.024 .
- ^ Tripathi, Manoj; Sabu, JN; Ganesan, P. (21 de noviembre de 2015). "Efecto de los parámetros del proceso en la producción de biocarbón a partir de residuos de biomasa mediante pirólisis: una revisión". Revisiones de energías renovables y sostenibles . 55 : 467–481. doi : 10.1016 / j.rser.2015.10.122 . ISSN 1364-0321 .
- ^ Gaunt & Lehmann 2008 , págs. 4152, 4155 ("Suponiendo que la energía del gas de síntesis se convierte en electricidad con una eficiencia del 35%, la recuperación en el balance energético del ciclo de vida varía de 92 a 274 kg CO 2 MWn -1 de electricidad generada donde el proceso de pirólisis se optimiza para obtener energía y de 120 a 360 kg de CO
2MWn −1 donde se aplica biocarbón a la tierra. Esto se compara con las emisiones de 600 a 900 kg de CO
2MWh −1 para tecnologías basadas en combustibles fósiles). - ^ a b Winsley, Peter (2007). "Producción de biocarbón y bioenergía para la mitigación del cambio climático". Revisión de la ciencia de Nueva Zelanda . 64 . (Consulte la Tabla 1 para ver las diferencias en la producción para Rápido, Intermedio, Lento y Gasificación).
- ^ Aysu, Tevfik; Küçük, M. Maşuk (16 de diciembre de 2013). "Pirólisis de biomasa en un reactor de lecho fijo: efectos de los parámetros de pirólisis en los rendimientos de producto y caracterización de productos". Energía . 64 (1): 1002–1025. doi : 10.1016 / j.energy.2013.11.053 . ISSN 0360-5442 .
- ^ Laird 2008 , pp. 100, 178-181 "La energía necesaria para operar un pirolizador rápido es aproximadamente el 15% de la energía total que se puede derivar de la biomasa seca. Los sistemas modernos están diseñados para utilizar el gas de síntesis generado por el pirolizador para proporcionar todas las necesidades energéticas del pirolizador ".
- ^ Kambo, Harpreet Singh; Dutta, Animesh (14 de febrero de 2015). "Una revisión comparativa de biocarbón e hidrocarburo en términos de producción, propiedades fisicoquímicas y aplicaciones". Revisiones de energías renovables y sostenibles . 45 : 359–378. doi : 10.1016 / j.rser.2015.01.050 . ISSN 1364-0321 .
- ^ Lee, Jechan; Sarmah, Ajit K .; Kwon, Eilhann E. (2019). Biocarbón de biomasa y residuos: fundamentos y aplicaciones . Elsevier. págs. 1–462. doi : 10.1016 / C2016-0-01974-5 . hdl : 10344/443 . ISBN 978-0-12-811729-3.
- ^ a b ¿Podría la tecnología de biomasa ayudar a comercializar el biocarbón? 31 de octubre de 2011 www.renewableenergyworld.com , consultado el 25 de abril de 2021
- ^ La hierba Napier puede producir 60 toneladas de CO2 / ha www.cropj.com DOI: 10.21475 / ajcs.2016.10.09.p7747, consultado el 25 de abril de 2021
- ^ "Cantidad de producción de caña de azúcar en Brasil en 2006" . FAOSTAT. 2006. Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2015 . Consultado el 1 de julio de 2008 .
- ^ Perera, KKCK, PG Rathnasiri, SAS Senarath, AGT Sugathapala, SC Bhattacharya y P. Abdul Salam, Evaluación del potencial energético sostenible de los recursos de biomasa no plantados en Sri Lanka, 29 Biomasa y bioenergía 199, 204 (2005) ( mostrando RPR para numerosas plantas, describiendo el método para determinar los residuos agrícolas disponibles para la producción de energía y carbón).
- ^ Laird 2008 , págs. 179 "Gran parte del debate científico actual sobre la recolección de biomasa para bioenergía se centra en cuánto se puede recolectar sin causar demasiado daño".
- ^ Jorapur, Rajeev; Rajvanshi, Anil K. (1997). "Gasificador de bagazo de hoja de caña de azúcar para aplicaciones de calefacción industrial". Biomasa y Bioenergía . 13 (3): 141-146. doi : 10.1016 / S0961-9534 (97) 00014-7 .
- ^ Karagöz, Selhan; Bhaskar, Thallada; Muto, Akinori; Sakata, Yusaku; Oshiki, Toshiyuki; Kishimoto, Tamiya (1 de abril de 2005). "Tratamiento hidrotermal catalítico a baja temperatura de biomasa de madera: análisis de productos líquidos". Revista de Ingeniería Química . 108 (1-2): 127-137. doi : 10.1016 / j.cej.2005.01.007 . ISSN 1385-8947 .
- ^ Jha, Alok (13 de marzo de 2009). " ' Biochar' se vuelve industrial con microondas gigantes para retener el carbón en el carbón vegetal" . The Guardian . Consultado el 23 de septiembre de 2011 .
- ^ "Definición de producción estandarizada y directrices de prueba de productos para biocarbón que se utiliza en el suelo" (PDF) . 2015 . Consultado el 23 de noviembre de 2015 .
- ^ Crombie, Kyle; Mašek, Ondřej; Sohi, Saran P .; Brownsort, Peter; Cross, Andrew (21 de diciembre de 2012). "El efecto de las condiciones de pirólisis sobre la estabilidad del biocarbón según lo determinado por tres métodos" (PDF) . Biología del cambio global Bioenergía . 5 (2): 122-131. doi : 10.1111 / gcbb.12030 . ISSN 1757-1707 . S2CID 54693411 .
- ^ Krevelen D., van (1950). "Método gráfico-estadístico para el estudio de la estructura y los procesos de reacción del carbón" . Combustible . 29 : 269-284.
- ^ Weber, Kathrin; Más rápido, Peter (1 de abril de 2018). "Propiedades del biocarbón". Combustible . 217 : 240-261. doi : 10.1016 / j.fuel.2017.12.054 . ISSN 0016-2361 .
- ^ Woolf, Dominic; Amonette, James E .; Street-Perrott, F. Alayne; Lehmann, Johannes; Joseph, Stephen (10 de agosto de 2010). "Biocarbón sostenible para mitigar el cambio climático global" . Comunicaciones de la naturaleza . 1 (5): 56. Bibcode : 2010NatCo ... 1 ... 56W . doi : 10.1038 / ncomms1053 . ISSN 2041-1723 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .
- ^ Laird 2008 , págs. 100, 178-181
- ^ Lehmann, Johannes. "Terra Preta de Indio" . Bioquímica del suelo (se omiten las citas internas) .Los suelos enriquecidos con biocarbón no solo contienen más carbono (150 gC / kg en comparación con 20-30 gC / kg en los suelos circundantes), sino que los suelos enriquecidos con biocarbón son, en promedio, más del doble de profundos que los suelos circundantes. [ cita requerida ]
- ^ Lehmann 2007b "este secuestro puede llevarse un paso más allá calentando la biomasa de la planta sin oxígeno (un proceso conocido como pirólisis a baja temperatura)".
- ^ Lehmann 2007a , págs. 381, 385 "La pirólisis produce de 3 a 9 veces más energía de la que se invierte en generar la energía. Al mismo tiempo, aproximadamente la mitad del carbono se puede secuestrar en el suelo. El carbono total almacenado en estos suelos puede ser un orden de magnitud más alto que los suelos adyacentes.
- ^ Winsley, Peter (2007). "Producción de biocarbón y bioenergía para la mitigación del cambio climático" (PDF) . Revisión de la ciencia de Nueva Zelanda . 64 (5): 5. Archivado desde el original (PDF) el 4 de octubre de 2013 . Consultado el 10 de julio de 2008 .
- ^ Kern, Dirse C. (9 a 15 de julio de 2006). "Nuevo experimento de tierra oscura en la ciudad de Tailandia - Para-Brasil: el sueño de Wim Sombroek". XVIII Congreso Mundial de Ciencias del Suelo .
- ^ Hamilton, Tyler (22 de junio de 2009). "La única opción es adaptarse, dice el autor del clima" . La estrella . Toronto.
- ^ Vince 2009
- ^ Woolf, Dominic; Amonette, James E .; Street-Perrott, F. Alayne; Lehmann, Johannes; José, Stephen (2010). "Biocarbón sostenible para mitigar el cambio climático global" . Comunicaciones de la naturaleza . 1 (5): 1–9. Código Bibliográfico : 2010NatCo ... 1 ... 56W . doi : 10.1038 / ncomms1053 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .
- ^ Ingham, Entrevista de Elaine con Elaine Ingham , (2015)
- ^ Reforzar, CH; Abit, SM (2012). "El biocarbón pirolizado a dos temperaturas afecta el transporte de Escherichia coli a través de un suelo arenoso". Revista de Calidad Ambiental . 41 (1): 124-133. doi : 10.2134 / jeq2011.0207 . PMID 22218181 . S2CID 1689197 .
- ^ Abit, SM; Reforzar, CH; Cai, P .; Walker, SL (2012). "Influencia de la temperatura de la materia prima y la pirólisis de enmiendas de biocarbón en el transporte de Escherichia coli en suelos saturados e insaturados". Ciencia y tecnología ambientales . 46 (15): 8097–8105. Código bibliográfico : 2012EnST ... 46.8097A . doi : 10.1021 / es300797z . PMID 22738035 .
- ^ Abit, SM; Reforzar, CH; Cantrell, KB; Flores, JQ; Walker, SL (2014). "Transporte de Escherichia coli, Salmonella typhimurium y microesferas en suelos modificados con biocarbón con diferentes texturas". Revista de Calidad Ambiental . 43 (1): 371–378. doi : 10.2134 / jeq2013.06.0236 . PMID 25602571 .
- ^ Lehmann, Johannes y Jose Pereira da Silva Jr., Christoph Steiner, Thomas Nehls, Wolfgang Zech y Bruno Glaser, Disponibilidad de nutrientes y lixiviación en un antrosol arqueológico y un ferralsol de la cuenca del Amazonas central: fertilizantes, estiércol y enmiendas de carbón , 249 Planta y suelo 343, 355 (2003)
- ^ Tenic, E .; Ghogare, R .; Dhingra, A. (2020). "Biochar: ¿una panacea para la agricultura o simplemente carbono?" . Horticulturae . 6 (3): 37. doi : 10.3390 / horticulturae6030037 .
- ^ Supra nota 6; Day, Danny, Robert J. Evans, James W. Lee y Don Reicosky, Economical CO
2, ASÍ
Xy NO
Xcaptura de la utilización de combustibles fósiles con producción combinada de hidrógeno renovable y secuestro de carbono a gran escala , 30 Energía 2558, 2560 - ^ Elad, Y .; Rav David, D .; Meller Harel, Y .; Borenshtein, M .; Kalifa Hananel, B .; Silber, A .; Graber, ER (2010). "Inducción de resistencia sistémica en plantas por biochar, un agente secuestrante de carbono aplicado al suelo" . Fitopatología . 100 (9): 913–921. doi : 10.1094 / phyto-100-9-0913 . PMID 20701489 .
- ^ Meller Harel, Y., Elad, Y., Rav David, D., Borenstein, M., Schulcani, R., Lew, B., Graber, ER (2012) Biochar media la respuesta sistémica de la fresa a los patógenos fúngicos foliares. Planta y suelo, 357: 245-257
- ^ a b Jaiswal, AK; Elad, Y .; Graber, ER; Frenkel, O. (2014). "Supresión de Rhizoctonia solani y promoción del crecimiento de plantas en pepino según se ve afectado por la temperatura, la materia prima y la concentración de pirólisis de biocarbón". Biología y Bioquímica del Suelo . 69 : 110-118. doi : 10.1016 / j.soilbio.2013.10.051 .
- ^ Silber, A .; Levkovitch, I .; Graber, ER (2010). "Liberación de minerales dependiente del pH y propiedades superficiales del biocarbón de maíz: implicaciones agronómicas" . Ciencia y tecnología ambientales . 44 (24): 9318–9323. Código Bibliográfico : 2010EnST ... 44.9318S . doi : 10.1021 / es101283d . PMID 21090742 .
- ^ Glaser, Lehmann & Zech 2002 , págs. 224 nota 7 "Tres factores principales influyen en las propiedades del carbón vegetal: (1) el tipo de materia orgánica utilizada para carbonizar, (2) el ambiente de carbonización (por ejemplo, temperatura, aire) y ( 3) adiciones durante el proceso de carbonización. La fuente de material de carbón influye fuertemente en los efectos directos de las enmiendas de carbón sobre el contenido y la disponibilidad de nutrientes ".
- ^ El Dr. Wardle señala que se ha observado un mejor crecimiento de las plantas en suelos tropicales (empobrecidos) al hacer referencia a Lehmann, pero que en el bosque boreal (altocontenido de materia orgánica del suelo nativo) en el que se llevó a cabo este experimento, aceleró la materia orgánica del suelo nativo. pérdida. Wardle, supra nota 18. ("Aunque varios estudios han reconocido el potencial del C negro para mejorar el secuestro de carbono del ecosistema, nuestros resultados muestran que estos efectos pueden ser compensados parcialmente por su capacidad para estimular la pérdida de C del suelo nativo, al menos para los bosques boreales . ") (citas internas omitidas) (énfasis agregado).
- ^ "El biocarbón disminuyó las emisiones de N2O de los suelos. [Impacto social]. FERTIPLUS. Reducción de fertilizantes minerales y agroquímicos mediante el reciclaje de residuos orgánicos tratados como compost y biocarbón (2011-2015). Programa Marco 7 (FP7)" . SIOR, Repositorio Abierto de Impacto Social . Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2017.
- ^ Lehmann 2007a , págs. Nota 3 en 384 "En experimentos de invernadero, lasemisiones deNO x se redujeron en un 80% y las emisiones de metano se suprimieron por completo con adiciones de biocarbón de 20 g kg-1 (2%) a un soporte de pasto forrajero".
- ^ "Ficha técnica de biocarbón" . csiro.au . Consultado el 2 de septiembre de 2016 .
- ^ Novak, Jeff. Desarrollo de biocarbón de diseño para remediar aspectos químicos y físicos específicos de suelos degradados. Proc. de la North American Biochar Conference 2009, Universidad de Colorado en Boulder. Florence: Departamento de Agricultura de EE. UU., 2009. 1-16. Impresión
- ^ Julie, Major, Johannes Lehmann, Macro Rondon y Susan J. Riha. La lixiviación de nutrientes debajo de la zona de raíces se reduce con el biocarbón, la hidrología de una sabana colombiana Oxisol no se ve afectada. Proc. de la North American Biochar Conference 2009, Universidad de Colorado en Boulder. Ithaca: Departamento de Ciencias de Cultivos y Suelos de la Universidad de Cornell, 2009. Imprimir.
- ^ Elmer, Wade, Jason C. White y Joseph J. Pignatello. Impacto de la adición de biocarbón al suelo sobre la biodisponibilidad de sustancias químicas importantes en la agricultura. Rep. New Haven: Universidad de Connecticut, 2009. Imprimir.
- ^ a b Graber, ER, Tsechansky, L., Gerstl, Z., Lew, B. (2011) El biocarbón de alta superficie afecta negativamente la eficacia del herbicida. Planta y suelo, 353: 95-106.
- ^ Graber, ER, Tsechansky, L., Khanukov, J., Oka, Y. (2011) Sorción, volatilización y eficacia del fumigante 1,3-dicloropropeno en un suelo modificado con biocarbón. Revista de la Sociedad de Ciencias del Suelo de América. 75 (4) 1365-1373
- ^ Glaser, Lehmann & Zech 2002 , págs. Nota 7 en 225 "Los datos publicados promedian alrededor del 3% de formación de carbón de la biomasa original C".
- ^ Secuestro de biocarbón en ecosistemas terrestres - Una revisión , por Johannes Lehmann, John Gaunt y Marco Rondon. Estrategias de mitigación y adaptación para el cambio global 403, 404 (2006). supra nota 11 en 407 ("Si esta biomasa leñosa aérea se convirtiera en biocarbón mediante técnicas simples de horno y se aplicara al suelo, más del 50% de este carbono se secuestraría en una forma muy estable").
- ^ Gaunt & Lehmann 2008 , págs. 4152 nota 3 ("Esto da como resultado un mayor rendimiento de los cultivos en la agricultura de bajos insumos y un mayor rendimiento de los cultivos por unidad de fertilizante aplicado (eficiencia del fertilizante) en la agricultura de altos insumos , así como reducciones en efectos como escorrentía, erosión y pérdidas gaseosas ").
- ^ Lehmann 2007b , págs. Nota 9 en 143 "Puede mezclarse con abonos o fertilizantes e incluirse en métodos de labranza cero, sin necesidad de equipo adicional".
- ^ Kristin Ricigliano Terra Pretas: Influencia de las enmiendas de carbón en suelos relictos y agricultura moderna Universidad de Maryland, www.agronomy.org , consultado el 25 de abril de 2021
- ^ Badger y Fransham , 2006 , págs. 322
- ^ Michael Jacobson, Cedric Briens y Franco Berruti, "Tecnología de tubo de elevación para aumentar la transferencia de calor en un reactor de pirólisis anular", CFB'9, Hamburgo, Alemania, 13-16 de mayo de 2008.
- ^ Yaman, Serdar, pirólisis de biomasa para producir combustibles y materias primas químicas , 45 Energy Conversion & MGMT 651, 659 (2003).
- ^ Bridgwater, AV, AJ Toft y JG Brammer, Una comparación tecnoeconómica de la producción de energía por pirólisis rápida de biomasa con gasificación y combustión , 6 Renewable & Sustainable Energy Rev.181, 231 ("el sistema de motor diesel y pirólisis rápida es claramente el más económico de los nuevos sistemas a escalas de hasta 15 MWe ")
- ^ a b Daly, Jon (18 de octubre de 2019). "Escarabajos que comen caca y carbón utilizado por el agricultor de WA para combatir el cambio climático" . ABC.net.au . Corporación Australiana de Radiodifusión . Consultado el 18 de octubre de 2019 .
Pow dijo que su innovador sistema agrícola podría ayudar a los productores de ganado a ser más rentables al mismo tiempo que ayuda a abordar el impacto del cambio climático.
- ^ "Los premios de cuidado de la tierra del estado y el territorio de 2019 celebran a los campeones destacados del cuidado de la tierra" . Landcare Australia . Landcare Australia. 2019 . Consultado el 18 de octubre de 2019 .
- ^ "Granjero de Manjimup que emplea escarabajo pelotero para hacer frente al cambio climático establecido para representar WA en el escenario nacional" . Landcare Australia . Landcare Australia. Octubre de 2019 . Consultado el 18 de octubre de 2019 .
- ^ Cornet A., Escadafal R., 2009. ¿Es biochar "verde"? Mirador CSFD. Montpellier, Francia. 8 págs.
- ^ Verheijen, FGA; Graber, ER; Ameloot, N .; Bastos, AC; Sohi, S .; Knicker, H. (2014). "Biochars en suelos: nuevos conocimientos y necesidades de investigación emergentes". EUR. J. Ciencia del suelo . 65 : 22-27. doi : 10.1111 / ejss.12127 . hdl : 10261/93245 .
- ^ UK Biochar Research Center www.ed.ac.uk , consultado el 25 de abril de 2021
- ^ " ¿Puede Biochar salvar el planeta? " . CNN . Consultado el 10 de marzo de 2009 .
- ^ Merrit, AC (2017), "Biochar casi duplica el rendimiento de maní en la investigación de los estudiantes" ftfpeanutlab.caes.uga.edu , publicado el 29 de junio de 2017
- ^ iBRN Israel Biochar Research Network sites.google.com/site/ibrnisraelbiocharnetwork , consultado el 25 de abril de 2021
- ^ "Un material más barato y ecológico para supercondensadores" . Instituto de Tecnología Stevens . 2011 . Consultado el 25 de mayo de 2011 .
- ^ "Biochar" More Effective, Cheaper at Removing Phosphate from Water " . Universidad de Florida . 2011. Consultado el 18 de mayo de 2011 .
- ^ Akhtar, A .; Sarmah, AK (2018). "Mejora de la resistencia del hormigón de áridos reciclados mediante carbón rico en silicio derivado de residuos orgánicos". Revista de producción más limpia . 196 : 411–423. doi : 10.1016 / j.jclepro.2018.06.044 .
- ^ Anesh Manjaly Poulose, Ahmed Yagoub Elnour, Arfat Anis, Hamid Shaikh, SM Al-Zahrani, Justin George, Mohammad I. Al-Wabel, Adel R. Usman, Yong Sik Ok, Daniel CW Tsang, Ajit K. Sarmah (2018) . Compuestos de biocarbón-polímero de palma datilera: una investigación de las características eléctricas, mecánicas, térmicas y reológicas. Science of the Total Environment 619–620, páginas 311-318. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.076
- ^ Bartoli, M., Giorcelli, M., Jagdale, P., Rovere, M. y Tagliaferro, A. (2020). Una revisión de las aplicaciones de biocarbón que no son del suelo. Materiales, 13 (2), 261.
- ^ Justin George, Lal B. Azadb, Anesh M. Poulosec, Yiran Y, Ajit K. Sarmaha (2019). Comportamiento nanomecánico del compuesto de polímero de almidón y biocarbón: Investigación a través de microscopía de fuerza atómica dinámica avanzada.Compuestos Parte A: Ciencia aplicada y fabricación, Volumen 124, septiembre de 2019, 105486. doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.105486
- ^ George, J. y Bhattacharyya, D. (2021). Compuesto de polipropileno reforzado con biocarbono: una investigación del comportamiento mecánico y del relleno a través de microscopía de fuerza atómica dinámica avanzada y micro CT de rayos X. Cartas de polímero eXPRESS, 15 (3), 224-235. doi.org/10.3144/expresspolymlett.2021.20.
- ^ Servicio de asesoramiento sobre desmontaje de bujes Namibia (23 de septiembre de 2020). "Inicio rápido para la cadena de valor del biocarbón: directrices prácticas para productores ahora publicadas" . Servicio de Asesoramiento de Desbarbado . Consultado el 24 de septiembre de 2020 .
- ↑ a b Lehmann 2007b , págs. 143, 144.
- ^ Biochar and Renewable Energy from Biomass biochar-us.org , consultado el 25 de abril de 2021
- ^ Ananthaswamy, Anil, Fábrica de microondas para actuar como sumidero de carbono , New Scientist , 1 de octubre (2008) ("Recuperado el 12 de diciembre de 2008)
Biochar: ¿Se justifica la exageración? Por Roger Harrabin, analista medioambiental, (09:20 GMT, lunes , 16 de marzo de 2009) BBC News - ^ Benoit Anthony Ndameu (noviembre de 2011). "Ensayos de Biochar Fund en Camerún: bombo y promesas incumplidas" (PDF) . Biofuelwatch . Consultado el 19 de octubre de 2012 .
- ^ Joseph, S., Graber, ER, Chia, C., Munroe, P., Donne, S., Thomas, T., Nielsen, S., Marjo, C., Rutlidge, H., Pan, GX., Li, L., Taylor, P., Rawal, A., Hook, J. (2013). Paradigmas cambiantes sobre el biocarbón: las micro / nanoestructuras y los componentes solubles son responsables de su capacidad para promover el crecimiento de las plantas. Gestión de carbono 4: 323-343
- ^ O'Sullivan, Feargus (20 de diciembre de 2016). "El ingenioso plan de Estocolmo para reciclar los residuos del jardín" . Citylab . Consultado el 15 de marzo de 2018 .
- ^ Austin, Anna (octubre de 2009). "Una nueva herramienta de mitigación del cambio climático" . Revista Biomass . BBI International . Consultado el 30 de octubre de 2009 .
- ^ Blumenthal, Jeff (17 de noviembre de 2009). "Wragg, Knorr ordenó detener las operaciones de Mantria" . Diario de negocios de Filadelfia .
Referencias
- Aysu, Tevfik; Küçük, M. Maşuk (16 de diciembre de 2013). "Pirólisis de biomasa en un reactor de lecho fijo: efectos de los parámetros de pirólisis en los rendimientos de producto y caracterización de productos". Energía . 64 (1): 1002–1025. doi : 10.1016 / j.energy.2013.11.053 . ISSN 0360-5442 .
- Badger, Phillip C .; Fransham, Peter (2006). "Uso de plantas de pirólisis rápida móviles para densificar la biomasa y reducir los costos de manipulación de la biomasa: una evaluación preliminar". Biomasa y Bioenergía . 30 (4): 321–325. doi : 10.1016 / j.biombioe.2005.07.011 .
- Biederman, Lori A .; W. Stanley Harpole (2011). "Biochar y ecosistemas perennes gestionados" . Informes de progreso de la granja de investigación del estado de Iowa . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- Brewer, Catherine (2012). Caracterización e Ingeniería de Biocarbón (disertación). Universidad Estatal de Iowa . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- Crombie, Kyle; Mašek, Ondřej; Sohi, Saran P .; Brownsort, Peter; Cross, Andrew (21 de diciembre de 2012). "El efecto de las condiciones de pirólisis sobre la estabilidad del biocarbón según lo determinado por tres métodos" (PDF) . Biología del cambio global Bioenergía . 5 (2): 122-131. doi : 10.1111 / gcbb.12030 . ISSN 1757-1707 . S2CID 54693411 .
- Gaunt, John L .; Lehmann, Johannes (2008). "Balance de energía y emisiones asociadas con el secuestro de biocarbón y la producción de bioenergía por pirólisis". Ciencia y tecnología ambientales . 42 (11): 4152–4158. Código bibliográfico : 2008EnST ... 42.4152G . doi : 10.1021 / es071361i . PMID 18589980 .
- Glaser, Bruno; Lehmann, Johannes; Zech, Wolfgang (2002). "Mejora de las propiedades físicas y químicas de suelos altamente degradados en los trópicos con carbón vegetal - una revisión". Biología y fertilidad de suelos . 35 (4): 219–230. doi : 10.1007 / s00374-002-0466-4 . S2CID 15437140 .
- Kambo, Harpreet Singh; Dutta, Animesh (14 de febrero de 2015). "Una revisión comparativa de biocarbón e hidrocarburo en términos de producción, propiedades físico-químicas y aplicaciones". Revisiones de energías renovables y sostenibles . 45 : 359–378. doi : 10.1016 / j.rser.2015.01.050 . ISSN 1364-0321 .
- Laird, David A. (2008). "La visión del carbón vegetal: un escenario de beneficio mutuo para la producción simultánea de bioenergía, secuestrando carbono de forma permanente, mientras se mejora la calidad del suelo y del agua" . Revista de Agronomía . 100 : 178-181. doi : 10.2134 / agronj2007.0161 . Archivado desde el original el 15 de mayo de 2008.
- Lee, Jechan; Sarmah, Ajit K .; Kwon, Eilhann E. (2019). Biocarbón de biomasa y residuos: fundamentos y aplicaciones . Elsevier. págs. 1–462. doi : 10.1016 / C2016-0-01974-5 . hdl : 10344/443 . ISBN 978-0-12-811729-3.
- Lehmann, Johannes (2007a). "Bioenergía en el negro" (PDF) . Frente Ecol Environ . 5 (7): 381–387. doi : 10.1890 / 1540-9295 (2007) 5 [381: BITB] 2.0.CO; 2 . Consultado el 1 de octubre de 2011 .
- Lehmann, Johannes (2007b). "Un puñado de carbono". Naturaleza . 447 (7141): 143-144. Código Bibliográfico : 2007Natur.447..143L . doi : 10.1038 / 447143a . PMID 17495905 . S2CID 31820667 .
- Lehmann, J .; Flaco, John; Rondon, Marco; et al. (2006). "Secuestro de biocarbón en ecosistemas terrestres - una revisión" (PDF) . Estrategias de mitigación y adaptación para el cambio global . 11 (2): 395–427. CiteSeerX 10.1.1.183.1147 . doi : 10.1007 / s11027-005-9006-5 . S2CID 4696862 . Archivado desde el original (PDF) el 22 de julio de 2008.
- Nakka, SBR (2011) "Sostenibilidad de los sistemas de biocarbón en países en desarrollo" , Publicado en IBI
- Vince, Gaia (3 de enero de 2009). "Una última oportunidad para salvar a la humanidad" . Nuevo científico . No. 2692.
- Woolf, Dominic; Amonette, James E .; Street-Perrott, F. Alayne; Lehmann, Johannes; José, Stephen (2010). "Biocarbón sostenible para mitigar el cambio climático global" . Comunicaciones de la naturaleza . 1 (5): 1–9. Código Bib : 2010NatCo ... 1E..56W . doi : 10.1038 / ncomms1053 . PMC 2964457 . PMID 20975722 .
- Graber, ER y Elad, Y. (2013) Impacto del biocarbón en la resistencia de las plantas a las enfermedades. Capítulo 2, en Biochar and Soil Biota, Ed. Natalia Ladygina, CRC Press, Boca Raton, Florida, págs. 41–68
- Ameloot, N .; Graber, ER; Verheijen, F .; De Neve, S. (2013). "Efecto de los organismos del suelo sobre la estabilidad del biocarbón en el suelo: necesidades de revisión e investigación". EUR. J. Ciencia del suelo . 64 (4): 379–390. doi : 10.1111 / ejss.12064 .
- Jeffery, S .; Verheijen, FGA; van der Velde, M .; Bastos, AC (2011). "Una revisión cuantitativa de los efectos de la aplicación de biocarbón a los suelos sobre la productividad de los cultivos mediante metanálisis" . Agricultura, ecosistemas y medio ambiente . 144 : 175-187. doi : 10.1016 / j.agee.2011.08.015 .
- Hernandez-Soriano, MC; Kerre, B .; Goos, P .; Hardy, B .; Dufey, J .; Smolders, E. (2015). "Efecto a largo plazo del biocarbón en la estabilización del carbono reciente: suelos con insumos históricos de carbón vegetal" (PDF) . GCB Bioenergía . 8 (2): 371–381. doi : 10.1111 / gcbb.12250 .
- Hernandez-Soriano, MC; Kerre, B .; Kopittke, P .; Horemans, B .; Smolders, E. (2016). "Biochar afecta la composición del carbono y la estabilidad en el suelo: un estudio combinado de espectroscopía y microscopía" . Informes científicos . 6 : 25127. Bibcode : 2016NatSR ... 625127H . doi : 10.1038 / srep25127 . PMC 4844975 . PMID 27113269 .
- Kerre, B .; Hernandez-Soriano, MC; Smolders, E. (2016). "Partición de fuentes de carbono entre piscinas funcionales para investigar los efectos de cebado a corto plazo del biocarbón en el suelo: un estudio de 13C". Ciencia del Medio Ambiente Total . 547 : 30–38. Código bibliográfico : 2016ScTEn.547 ... 30K . doi : 10.1016 / j.scitotenv.2015.12.107 . PMID 26780129 .
- Tripathi, Manoj; Sabu, JN; Ganesan, P. (21 de noviembre de 2015). "Efecto de los parámetros del proceso en la producción de biocarbón a partir de residuos de biomasa mediante pirólisis: una revisión". Revisiones de energías renovables y sostenibles . 55 : 467–481. doi : 10.1016 / j.rser.2015.10.122 . ISSN 1364-0321 .
- Weber, Kathrin; Más rápido, Peter (1 de abril de 2018). "Propiedades del biocarbón". Combustible . 217 : 240-261. doi : 10.1016 / j.fuel.2017.12.054 . ISSN 0016-2361 .
enlaces externos
- Directrices prácticas para productores de biocarbón, África meridional
- Iniciativa internacional de biocarbón
- Biochar-us.org