Nový přehled výzkumu naznačuje, že technologie založené na přírodě biouhel – materiál bohatý na uhlík – by mohl být důležitým nástrojem pro použití v zemědělství, který by pomohl zmírnit změnu klimatu.
Biouhel – porézní hmota podobná dřevěnému uhlí – vyrobený pyrolýzou, která zahrnuje zahřívání organického materiálu v prostředí s nízkým obsahem kyslíku – se již dlouho používá v rostlinné výrobě jako prostředek pro úpravu půdy nebo jako prostředek pro sekvestraci uhlíku.
Výzkumníci nedávno zaznamenali oživení zvýšeného zájmu o technologii kvůli její jedinečné fyzické struktuře a různým zemědělským a ekologickým výhodám.
Z těchto důvodů si potenciál biouhlu odstranit velké množství skleníkových plynů z atmosféry zaslouží přehodnocení, řekl Raj Shrestha, hlavní autor studie a vědecký spolupracovník v zahradnictví a věda o plodinách na The Ohio State University.
„Když farmáři pěstují své plodiny, aplikují hnojivo a/nebo hnůj a k obdělávání půdy používají různé stroje,“ řekl Shrestha. "V tomto procesu jsou produkovány skleníkové plyny a uvolňovány do atmosféry."
Zemědělci by však mohli tento dopad zmírnit aplikací biouhlu na svá pole, podle článku nedávno zveřejněného v časopise The New York Journal of Environmental Quality.
„Pokud se nám podaří přesvědčit farmáře, že přeměna biomasy na biouhel je dobrá pro dlouhodobou udržitelnost půdy, ekonomiku a životní prostředí, pak budeme moci vidět široké přijetí této technologie,“ řekl Shrestha.
Výzkumníci zhodnotili více než 200 terénních studií provedených po celém světě, které zkoumaly dopad aplikace biouhlu v zemědělství na emise oxidu dusného, metanu a oxidu uhličitého – plynů zachycujících teplo, které způsobují oteplování zemské atmosféry.
Tým zjistil, že množství biouhlu v půdě má proměnlivé účinky na místní emise skleníkových plynů, které se pohybují od poklesu až po zvýšení, a v některých případech beze změny. Obecně však tým zjistil, že použití biouhlu v terénu snížilo množství oxidu dusného ve vzduchu asi o 18 % a metanu o 3 %.
Samotný biouhel také nebyl účinný při snižování emisí oxidu uhličitého, ale pomohl v kombinaci s komerčními dusíkatými hnojivy nebo jinými organickými materiály, jako je hnůj nebo kompost.
"Můžeme dosáhnout negativních emisí v našich agroekosystémech snížením zdroje uhlíku a zvýšením propadu uhlíku," řekl Shrestha. Snížení zdrojů uhlíku na Zemi lze dosáhnout snížením emisí skleníkových plynů z našich činností a zvýšením ukládání uhlíku – zvýšením schopnosti technologie absorbovat více uhlíku, než vypustí do atmosféry – lze dosáhnout zvýšením dlouhodobé zásoby uhlíku v půdě prostřednictvím přeměny. organického odpadu na biouhel, řekl.
"Na biouhlu je dobré to, že přispívá k oběma těmto aspektům k vytvoření čistého negativního zemědělství," řekl Shrestha.
Právě teď, když farmáři nechávají zbytky plodin na poli, pouze asi 10 % až 20 % uhlíku ze zbytků se recykluje do půdy během procesu rozkladu, ale přeměnou stejného množství zbytků na biouhel a jeho následnou aplikací na pole, můžeme uložit asi 50 % tohoto uhlíku do stabilních uhlíkových forem.“
Vzhledem k tomu, že biouhlík-uhlík umístěný v půdě může také vydržet kdekoli od několika stovek až po tisíce let, je to v současné době jedna z navrhovaných nejlepších metod řízení pro dosažení negativních emisí a zabránění zvýšení průměrné teploty Země na 1.5 stupně Celsia nad předindustriální úroveň. .
Podle studie mezi lety 2011 a 2020 celosvětově vzrostly emise skleníkových plynů: oxid uhličitý asi o 5.6 %, metan o 4.2 % a oxid dusný o 2.7 % – a zemědělství tvoří asi 16 % těchto emisí.
Zatímco takové úrovně již vedly k nevratným změnám v globálním klimatickém systému, Shrestha řekl, že budoucí škody by mohly být zpomaleny tím, že se pomůže omezit rozsah emisí ze zemědělství a lesnictví.
Navzdory potenciálu biouhlu jako technologie negativních emisí a nedávnému nárůstu výzkumu souvisejícího s biouhlem je obtížné přimět zemědělce, aby jej používali, částečně proto, že nebyl komercializován pro široké použití nebo dobře propagován, řekl Shrestha.
Aby bylo možné lépe poskytovat více vědecky podložených praktických informací o technologii a jejích výhodách pro zemědělce a podniky související se zemědělstvím, mnoho zákonodárců přijaté zásady určené k vyšetřování jeho účinnost v mnoha různých typech půdy a podmínkách prostředí. Je to cíl, který Shrestha sdílí, protože hlavním cílem revizního dokumentu jeho týmu je zlepšit důvěru farmářů v biouhel, aby se více z nich rozhodlo jej přijmout dříve.
