Ο βιοάνθρακας είναι οργανικό υλικό που παράγεται μέσω θερμικής επεξεργασίας βιομάζας υπό απουσία οξυγόνου. Αυτό το προϊόν έχει μοναδικές ιδιότητες που το καθιστούν πολύτιμο για χρήση στη γεωργία. Στο άρθρο θα εξετάσουμε τι είναι το βιοκάρβουνο, πώς παράγεται, πού εφαρμόζεται και ποια πλεονεκτήματα προσφέρει για το έδαφος και τα φυτά.
Τι είναι ο βιοάνθρακας (βιοκάρβουνο)
Ο βιοάνθρακας είναι προϊόν άνθρακα που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα πυρόλυσης οργανικής πρώτης ύλης φυτικής ή ζωικής προέλευσης. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η βιομάζα θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες (300–700°C) υπό απουσία οξυγόνου. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι οργανικές ουσίες διασπώνται με σχηματισμό βιοκάρβουνου, πυρολυτικού υγρού και συνθετικού αερίου.
Η διαδικασία παραγωγής μπορεί να διαιρεθεί σε αρκετά στάδια:
- Προετοιμασία πρώτης ύλης. Τεμαχισμός της βιομάζας σε ομοιόμορφο κλάσμα, ξήρανση σε υγρασία 10–20%.
- Φόρτωση στον αντιδραστήρα πυρόλυσης και θέρμανσή της υπό απουσία οξυγόνου. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας πραγματοποιείται θερμική αποσύνθεση οργανικών ουσιών με σχηματισμό στερεού υπολείμματος, υγρών προϊόντων (πίσσες) και καύσιμων αερίων.
- Ψύξη του παραγόμενου βιοάνθρακα, εκφόρτωσή του από τον αντιδραστήρα. Σε αυτό το στάδιο είναι σημαντικό να αποφευχθεί η αυτανάφλεξη του βιοκάρβουνου κατά την επαφή με τον αέρα.
- Τεμαχισμός και κοσκίνισμα στο απαιτούμενο κλάσμα (συνήθως 1–10 mm), συσκευασία και αποθήκευσή του.
Ανάλογα με τον τύπο της πρώτης ύλης, την τεχνολογία και τις παραμέτρους πυρόλυσης, η απόδοση μπορεί να κυμαίνεται από 20% έως 50% της φορτωμένης βιομάζας. Ταυτόχρονα, το υλικό διατηρεί 50–80% του άνθρακα που περιέχεται στην αρχική βάση.
Πρώτη ύλη για την παραγωγή μπορεί να είναι:
- απόβλητα γεωργίας και δασοκομίας (άχυρο, φλοιοί, πριονίδι, κλαδιά)·
- ενεργειακές καλλιέργειες (μίσκανθος, switchgrass)·
- απόβλητα τροφίμων·
- κοπριά, περιττώματα ζώων.
Ενδιαφέρον είναι ότι στην αρχαιότητα το υλικό σχηματιζόταν κατά την καύση δασών και χρησιμοποιούνταν για την αύξηση της γονιμότητας των εδαφών ήδη πριν από 2000 χρόνια στη λεκάνη του Αμαζονίου. Εκεί και τώρα υπάρχουν περιοχές εξαιρετικά γόνιμων στρωμάτων, που ονομάζονται Terra Preta, τα οποία περιέχουν 15–20% βιοκάρβουνο.
Ανάλογα με την πρώτη ύλη και τις παραμέτρους πυρόλυσης, το υλικό μπορεί να περιέχει 50–90% άνθρακα, καθώς και φώσφορο, κάλιο, ασβέστιο, μαγνήσιο, άλλα στοιχεία χρήσιμα για τα φυτά. Η περιεκτικότητα σε τέφρα συνήθως ανέρχεται σε 1–5%, αλλά μπορεί να φτάσει το 15–20% για ορισμένους τύπους βιομάζας (για παράδειγμα, περιττώματα κοτόπουλου).
Τα βασικά χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα και την καταλληλότητα του υλικού για χρήση στη γεωργία είναι τα εξής:
- Περιεκτικότητα σε άνθρακα. Όσο υψηλότερη, τόσο καλύτερα, καθώς αυτό υποδηλώνει υψηλή αντοχή του βιοάνθρακα στην αποσύνθεση.
- Ειδική επιφάνεια. Καθορίζει την ικανότητα του υλικού να συγκρατεί νερό και θρεπτικές ουσίες. Η ποιοτική βάση μπορεί να έχει επιφάνεια 300–500 m²/g.
- Πορώδες. Η παρουσία ανεπτυγμένου συστήματος πόρων διαφορετικού μεγέθους επιτρέπει στον βιοάνθρακα να απορροφά και να συγκρατεί υγρασία, να χρησιμεύει ως περιβάλλον για την ανάπτυξη μικροοργανισμών.
- pH. Συνήθως το υλικό έχει αλκαλική αντίδραση (pH 7–10), που επιτρέπει τη χρήση του για τη μείωση της οξύτητας του εδάφους.
- Περιεκτικότητα σε τέφρα. Χαμηλή περιεκτικότητα σε τέφρα (έως 5%) είναι επιθυμητή, καθώς η τέφρα περιέχει διαλυτά άλατα που μπορούν να αλατώσουν το έδαφος.
- Περιεκτικότητα σε τοξικές ουσίες. Στο υλικό συσσωρεύονται βαρέα μέταλλα, οργανικοί ρύποι που υπάρχουν στην πρώτη ύλη. Επομένως, για την παραγωγή ποιοτικής και ασφαλούς βάσης είναι κρίσιμο να χρησιμοποιείται καθαρή πρώτη ύλη.
Συνολικά, ο βιοάνθρακας είναι μοναδικό προϊόν που συνδυάζει ιδιότητες οργανικής ουσίας και ανόργανων προσροφητικών. Χάρη στην πορώδη δομή, καθώς και στην υψηλή περιεκτικότητα σε σταθερό άνθρακα, το βιοκάρβουνο είναι ικανό να βελτιώσει τη γονιμότητα των εδαφών και να εξασφαλίσει μακροπρόθεσμο αγρονομικό αποτέλεσμα.
Διαβάστε επίσης: Έδαφος: τι είναι, είδη και η γονιμότητά του
Χρήση βιοκάρβουνου στη γεωργία
Ο βιοάνθρακας βρίσκει ποικίλη εφαρμογή στη γεωργία χάρη στις ωφέλιμες ιδιότητές του. Ακολουθούν οι κύριοι τομείς όπου το βιοκάρβουνο δίνει θετικό αποτέλεσμα.
| Τομέας εφαρμογής | Αποτέλεσμα από τη χρήση βιοάνθρακα |
| Λίπανση εδάφους | Βελτιώνει τη δομή, αυξάνει τη διαπερατότητα νερού και αέρα, αυξάνει την ικανότητα κατιοντικής ανταλλαγής |
| Θρέψη φυτών | Απελευθερώνει σταδιακά θρεπτικές ουσίες, ευνοεί την ανάπτυξη του ριζικού συστήματος |
| Βελτίωση εδαφών | Μειώνει την οξύτητα, αποβάλλει τοξικές ουσίες, αυξάνει τη βιολογική δραστηριότητα |
| Καταπολέμηση διάβρωσης | Συγκρατεί υγρασία, συνδέει τα σωματίδια του εδάφους, αποτρέπει την αποσάθρωση και την έκπλυση |
| Κομποστοποίηση | Επιταχύνει την αποσύνθεση οργανικών, μειώνει τις απώλειες αζώτου, απορροφά οσμές |
| Διατροφή ζώων | Βελτιώνει την αφομοίωση τροφής, μειώνει τις εκπομπές μεθανίου, προσροφά τοξίνες |
Χάρη σε αυτό το ευρύ φάσμα δράσης, το βιοκάρβουνο είναι ένα πολύπλευρο μέσο για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της φυτικής και ζωικής παραγωγής.
Για να αποκτήσουν βιοάνθρακα για τις ανάγκες τους, οι αγροπαραγωγοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη δόση από την ηλεκτρονική υπηρεσία μας WEAGRO. Αυτό θα επιτρέψει την αγορά της απαραίτητης ποσότητας βιοκάρβουνου τώρα, και την πληρωμή να κατανεμηθεί σε μια βολική περίοδο. Λεπτομέρειες για τους όρους της αγροδόσης μπορείτε να μάθετε στον ιστότοπο.
Πλεονεκτήματα χρήσης βιοάνθρακα στη γεωργία
Η συστηματική εφαρμογή του υλικού στο έδαφος δίνει μια σειρά οικολογικών και οικονομικών οφελών:
- αύξηση της απόδοσης των καλλιεργειών κατά 10–30% χάρη στη βελτιστοποίηση της θρέψης και της ανάπτυξης του ριζικού συστήματος·
- αποκατάσταση της γονιμότητας υποβαθμισμένων εδαφών, αύξηση της περιεκτικότητας σε χούμο, ωφέλιμη μικροχλωρίδα·
- μείωση της ανάγκης για ανόργανα λιπάσματα, εξοικονόμηση κόστους για την αγορά τους·
- βελτίωση της ικανότητας του εδάφους να συγκρατεί υγρασία, γεγονός που μειώνει την ανάγκη για άρδευση·
- μείωση των εκπομπών υποξειδίου του αζώτου και μεθανίου από το έδαφος, μετριασμός της κλιματικής αλλαγής·
- μακροχρόνια διατήρηση άνθρακα, γεγονός που καθιστά το υλικό αποτελεσματικό μέσο αποκαρβονοποίησης.
Οι πιθανοί κίνδυνοι περιλαμβάνουν τη δυνατότητα εισαγωγής ρύπων κατά τη χρήση μη ποιοτικής πρώτης ύλης και την ασυμβατότητα ορισμένων τύπων βιοκάρβουνου με συγκεκριμένους τύπους εδαφών. Επομένως, είναι σημαντικό να χρησιμοποιείται επαληθευμένο υλικό και να συμβουλεύεστε ειδικούς.
Χρήση βιοκάρβουνου (βιοάνθρακα) στην Ουκρανία
Στην Ουκρανία η τεχνολογία παραγωγής και εφαρμογής βιοάνθρακα μόλις αρχίζει να αναπτύσσεται. Σύμφωνα με στοιχεία
Οι κύριοι ανασταλτικοί παράγοντες για την ανάπτυξη της παραγωγής και χρήσης βιοάνθρακα στην Ουκρανία είναι οι εξής:
- Ανεπαρκής ενημέρωση των αγροπαραγωγών για τα πλεονεκτήματα και τις ιδιαιτερότητες εφαρμογής του υλικού. Πολλοί αγρότες απλώς δεν γνωρίζουν την ύπαρξη αυτής της τεχνολογίας ή έχουν εσφαλμένες αντιλήψεις για την αποτελεσματικότητα και την ασφάλειά της.
- Έλλειψη κρατικής υποστήριξης και ενθάρρυνσης για την εφαρμογή τεχνολογιών παραγωγής. Σε αντίθεση με τις χώρες της ΕΕ, όπου λειτουργούν προγράμματα επιδότησης και χορήγησης επιχορηγήσεων για έργα παραγωγής βιοκάρβουνου, στην Ουκρανία τέτοιοι μηχανισμοί δεν προβλέπονται.
- Έλλειψη τοπικών δυνατοτήτων για βιομηχανική παραγωγή. Από το 2021 στην Ουκρανία λειτουργούσαν μόνο λίγες μικρές επιχειρήσεις που παράγουν βιοκάρβουνο. Οι δυνατότητές τους δεν επιτρέπουν την κάλυψη της πιθανής ζήτησης για το προϊόν.
- Υψηλό κόστος εισαγόμενου εξοπλισμού για την παραγωγή, που περιορίζει τις επενδύσεις σε αυτόν τον τομέα. Οι ουκρανικές εταιρείες αναγκάζονται να αγοράζουν ακριβό εξοπλισμό από το εξωτερικό, γεγονός που αυξάνει σημαντικά το κόστος του τελικού προϊόντος.
- Έλλειψη προτύπων ποιότητας εναρμονισμένων με τους ευρωπαϊκούς κανόνες. Αυτό δημιουργεί κινδύνους εισόδου στην αγορά μη ποιοτικών ή επικίνδυνων προϊόντων.
Διαβάστε επίσης: Ενεργειακά αποδοτικές και πόρων αποδοτικές τεχνολογίες στη γεωργία
Η υπέρβαση αυτών των εμποδίων απαιτεί συντονισμένες προσπάθειες του κράτους, των επιχειρήσεων και της επιστημονικής κοινότητας. Είναι απαραίτητο να διεξαχθεί ευρεία ενημερωτική εκστρατεία μεταξύ των αγροπαραγωγών για τα πλεονεκτήματα της χρήσης βιοάνθρακα, να εφαρμοστούν προγράμματα υποστήριξης της παραγωγής βιοκάρβουνου, να ενθαρρυνθούν οι επενδύσεις στη δημιουργία δυνατοτήτων, να αναπτυχθούν και να ενσωματωθούν πρότυπα ποιότητας προϊόντων.
Θετικό σήμα είναι ότι όλο και περισσότερες ουκρανικές αγροτικές εταιρείες ενδιαφέρονται για τις δυνατότητες χρήσης του υλικού στη δραστηριότητά τους. Συγκεκριμένα, το βιοκάρβουνο χρησιμοποιούν οι βιολογικές εκμεταλλεύσεις για την αύξηση της γονιμότητας των εδαφών χωρίς την εφαρμογή συνθετικών λιπασμάτων. Επίσης, ο βιοάνθρακας χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση υποβαθμισμένων γαιών, ιδίως αυτών που απελευθερώθηκαν από βιομηχανικές δραστηριότητες — λατομεία, απορρίμματα, χωματερές.
Στην ανάπτυξη της παραγωγής στην Ουκρανία θα συμβάλει η εισαγωγή εθνικής αγοράς άνθρακα και συστήματος εμπορίας ποσοστώσεων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Υπό αυτές τις συνθήκες, η παραγωγή βιοκάρβουνου ως προσροφητικού άνθρακα θα γίνει οικονομικά ελκυστική και θα επιτρέψει στις αγροτικές εταιρείες να αποκτήσουν πρόσθετο εισόδημα από την πώληση μονάδων άνθρακα.
Οι αγροπαραγωγοί που ενδιαφέρονται για τη δοκιμή βιοάνθρακα στα χωράφια τους μπορούν να αξιοποιήσουν τις δυνατότητες της ηλεκτρονικής υπηρεσίας μας WEAGRO. Προσφέρεται μοναδική υπηρεσία αγροδόσης για την αγορά βιοκάρβουνου και άλλων πόρων που είναι απαραίτητοι για την αποτελεσματική διεξαγωγή γεωργικής δραστηριότητας.
