Biochar: acchiappo il carbonio e lo sequestro nel terreno

Per contenere il cambiamento climatico risulta strategico, oltre che ridurre le emissioni di carbonio, gestirne meglio lo stoccaggio, sequestrandolo nella vegetazione, nel suolo e nel sottosuolo. Il biochar, ammendante recentemente riconosciuto per l'agricoltura, è considerato a livello internazionale tra le pratiche di gestione del suolo agricolo in grado di sequestrare carbonio.

Si tratta di una sostanza in grado di fissare, quando distribuita sul terreno, il carbonio, specialmente nei primi centimetri. L'elevata stabilità del biochar permette a questo prodotto di costituire un'interessante tecnologia "carbon negative" in quanto sequestra più carbonio di quanto ne viene immesso in atmosfera durante la sua produzione. Inoltre, è in grado di arricchire il terreno in sostanza organica, ma soprattutto ha la capacità di trattenere l'acqua e di rilasciarla in maniera graduale.

Acchiappacarbonio è un progetto che ha avuto come obiettivo la carbonizzazione dei residui e degli scarti agricoli. Finanziato dal Psr della Regione Emilia-Romagna, il progetto si basa su un processo innovativo che è quello della pirolisi, sistema che permette di trasformare gli scarti e i residui dei processi agroalimentari in sostanza ammendante altamente utile per i terreni agricoli.

Nello specifico, sono stati raccolti residui di potatura e scarti delle diverse aziende agricole partner del progetto e attraverso il sistema della pirolisi sono state trasformati in biochar.
 
Allo scopo, nell'ambito del progetto è stato realizzato un micropirogassificatore dotato di due sistemi di alimentazione da biomassa: uno a destra per la biomassa nota (as esempio, pellet di cui si conosce sia la sostanza secca sia il valore energetico) e uno a sinistra in cui si impiega biomassa anche molto umida (anche oltre 60% di umidità), che rappresenta il vero e proprio residuo dell'attività agricola (ad esesmpio, liquame suino o bovino o prodotti del digestato).

La miscela delle due biomasse ha luogo all'interno del bioreattore senza premiscelazione, in questo modo la miscelazione avviene in funzione della resa energetica nella camera di combustione. In pratica in un primo momento all'interno della camera del bioreattore viene prodotto un gas sintetico, detto singas, che va in camera di combustione e viene combusto e l'energia prodotta viene convertita in vapore grazie alla caldaia collegata all'impianto. In funzione della resa energetica del singas si possono effettuare differenti miscelazioni o integrazioni con la biomassa a energia nota. Il risultato finale di questo processo non è la cenere ma il biochar.

Il sistema messo a punto permette di produrre microtaglie alimentate con circa 15 kg/ora di biomassa secca, per cui può essere un impianto adatto anche a una piccola azienda agricola che utilizza i propri residui.

Successivamente in tre aziende partner del progetto sono state effettuate prove agronomiche per due anni consecutivi sugli stessi appezzamenti su colture diverse presenti in azienda (grano tenero, orzo, pomodoro, vite, melo, pomodoro). Nelle parcelle sperimentali sono state distribuite quantità differenti di biochar ottenuto dalla carbonizzazione di ramaglie di bosco, residui di potatute di vite e frutteto, tal quale o in miscela con quantità definite di liquame, letame o digestato.

Dalle prove di campo emerge chiaramente che il biochar non è un fertilizzante in sé, perché le crescite e le rese nelle tesi con solo biochar non raggiungono mai i livelli delle tesi sottoposte a concimazione. È però evidente che l’aggiunta di biochar ad altri fertilizzanti, chimici o organici, ne potenzia spesso l'effetto con rese più alte.

Nello specifico su colture arboree non si sono riscontrate differenze marcate tra l'apporto fornito dal Biochar singolarmente e in associazione con matrici organiche come digestato o liquame o letame; a causa della loro lenta risposta alle concimazioni organiche, servirebbero più anni di studio sullo stesso appezzamento per verificare i significativi benefici.

Situazione analoga si è verificata anche su colture erbacee, in particolare frumento e orzo, dove nelle miscele con dosi superiori di biochar sembra mantenersi più a lungo l'effetto della concimazione organica.
Il progetto ha dimostrato la fattibilità dell'impiego del biochar come ammendante nell'agricoltura sostenibile in ambienti di collina. L'utilizzo del biochar come ammendante del suolo può apportare dei vantaggi sia di tipo agronomico che ambientale, come il prolungato mantenimento della fertilità del suolo, la riduzione delle emissioni di gas serra e lo stoccaggio a lungo termine del carbonio.

Il progetto ha valutato inoltre la sostenibilità economica dell'impiego del biochar come ammendante dei terreni delle aziende coinvolte nel progetto e come prodotto da destinare al mercato degli ammendanti. Dai risultati ottenuti emerge un vantaggio economico significativo nell'ipotesi di vendita del biochar, grazie all'elevata remunerazione riconosciuta dal mercato, soprattutto per la produzione di fertilizzanti e nel settore florovivaistico.

Nell'ipotesi di reimpiego del biochar nei terreni aziendali, il vantaggio economico è condizionato dall'effetto ammendante di lungo periodo, che non è stato possibile misurare a causa delle limitazioni temporali delle sperimentazioni in campo. Le valutazioni economiche effettuate sulla base dei dati ottenuti dalle evidenze sperimentali di breve periodo individuano nella produttività delle coltivazioni agricole e nel beneficio ambientale della sostituzione dei fertilizzanti minerali e del sequestro di carbonio le variabili chiave della sostenibilità economica dell'impiego del biochar in agricoltura.

L'impatto benefico del biochar su fertilità del suolo, comunità di microrganismi e invertebrati, servizi ecosistemici, modulazione del pH, modulazione della ritenzione idrica, potenziamento delle difese delle piante e altro, in un'ottica di economia circolare e sostenibilità, risulta essere un'ottima soluzione per sequestrare carbonio e offrire altri vantaggi alle colture. Per determinare tali benefici, è necessario che le proprietà del biochar rimangano costanti nel tempo. Da qui l'importanza di comprendere la stabilità e i meccanismi di degradazione del biochar nell'ambiente.

I risultati ottenuti sono stati impiegati per la redazione di "linee guida" sull'utilizzo del biochar.

Visita la pagina dedicata al progetto Acchiappacarbonio