Новий огляд досліджень показує, що природні технології біогаз – насичений вуглецем матеріал – може стати важливим інструментом для використання в сільському господарстві для пом’якшення зміни клімату.
Виготовлений шляхом піролізу, який передбачає нагрівання органічного матеріалу в середовищі з низьким вмістом кисню, біовугілля – схожа на деревне вугілля пориста речовина – давно використовується для вирощування сільськогосподарських культур як засіб для поліпшення ґрунту або поглинання вуглецю.
Нещодавно дослідники помітили відродження підвищеного інтересу до технології завдяки її унікальній фізичній структурі та різноманітним сільськогосподарським та екологічним перевагам.
З цих причин потенціал біовугілля щодо видалення великої кількості парникових газів з атмосфери заслуговує на переоцінку, сказав Радж Шрестха, провідний автор дослідження та науковий співробітник в садівництва та рослинництва в Університеті штату Огайо.
«Коли фермери вирощують урожай, вони вносять добрива та/або гній і використовують різну техніку для обробітку ґрунту», — сказав Шреста. «У процесі виробляються парникові гази, які викидаються в атмосферу».
Але фермери могли б зменшити цей вплив, застосовуючи біовугілля на своїх полях, відповідно до статті, нещодавно опублікованої в Журнал якості навколишнього середовища.
«Якщо ми зможемо переконати фермерів, що перетворення біомаси на біовугілля корисне для довгострокової стійкості ґрунтів, економіки та навколишнього середовища, тоді ми зможемо побачити широке впровадження цієї технології», — сказав Шреста.
Дослідники проаналізували понад 200 польових досліджень, проведених по всьому світу, які досліджували вплив використання біовугілля в сільському господарстві на викиди закису азоту, метану та вуглекислого газу – газів, що утримують тепло, які викликають нагрівання атмосфери Землі.
Команда виявила, що кількість біовугілля в ґрунті має різний вплив на локальні викиди парникових газів, які коливаються від зменшення до збільшення, а в деяких випадках і без змін. Але загалом команда виявила, що використання біовугілля в польових умовах знизило кількість закису азоту в повітрі приблизно на 18%, а метану – на 3%.
Сам по собі біовугілля також не був ефективним у зниженні викидів вуглекислого газу, але допоміг у поєднанні з комерційними азотними добривами або іншими органічними матеріалами, такими як гній або компост.
«Ми можемо досягти негативних викидів у наших агроекосистемах, зменшивши джерело вуглецю та посиливши поглинач вуглецю», — сказав Шреста. Зменшення джерела вуглецю на Землі можна досягти шляхом скорочення викидів парникових газів у результаті нашої діяльності, а збільшення поглинання вуглецю – підвищення здатності технології поглинати більше вуглецю, ніж викидається в атмосферу – можна досягти шляхом збільшення довгострокового накопичення вуглецю в ґрунті шляхом перетворення органічних відходів у біовугілля, сказав він.
«Що хороше в біовугіллі, так це те, що воно сприяє обом цим аспектам, створюючи чисте негативне сільське господарство», — сказав Шреста.
Зараз, коли фермери залишають рослинні залишки на полі, лише близько 10-20% залишкового вуглецю переробляється в ґрунт під час процесу розкладання, але шляхом перетворення такої ж кількості залишків на біовугілля, а потім внесення його в поле, ми можемо зберігати близько 50% цього вуглецю в стабільних формах вуглецю».
Оскільки біовугілля-вуглець, розміщений у ґрунті, також може зберігатися від кількох сотень до тисяч років, наразі це одна із запропонованих найкращих практик управління для досягнення негативних викидів і запобігання підвищення середньої температури Землі до 1.5 градусів Цельсія над доіндустріальним рівнем .
Згідно з дослідженням, між 2011 і 2020 роками глобальні викиди парникових газів зросли: вуглекислий газ приблизно на 5.6%, метан – на 4.2%, а закис азоту – на 2.7%, причому приблизно 16% цих викидів припадає на сільське господарство.
Хоча такі рівні вже призвели до незворотних змін у глобальній кліматичній системі, Шреста сказав, що майбутні збитки можна уповільнити, допомагаючи зменшити масштаби викидів у сільському та лісовому секторах.
Проте, незважаючи на потенціал біовугілля як технології негативних викидів і нещодавнє збільшення досліджень, пов’язаних з біовугіллям, важко змусити фермерів застосовувати його, частково через те, що він не був комерціалізований для широкого використання або добре пропагований, сказав Шреста.
Щоб краще надавати більше науково обґрунтованої практичної інформації про технологію та її переваги для фермерів і підприємств, пов’язаних із сільським господарством, багато законодавців прийняті політики, спрямовані на розслідування його ефективність для різних типів ґрунтів і умов навколишнього середовища. Це мета, яку поділяє Шреста, оскільки головна мета оглядової статті його команди полягає в тому, щоб підвищити довіру фермерів до біовугілля, щоб більше з них вирішило прийняти його раніше.
