Biochar

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Biochar in granuli

Col termine biochar si intende un materiale carbonioso ottenuto per degradazione termica (pirolisi di biomassa sia di origine animale che vegetale[1]). D'accordo con la definizione della European Biochar Certificate il biochar deve essere considerato come un "materiale eterogeneo ricco di sistemi aromatici e minerali. Esso si deve ottenere per pirolisi di biomassa prodotta in modo sostenibile in condizioni controllate e con tecnologia pulita; deve avere proprietà per cui esso può essere usato per tutti gli scopi che non prevedano una rapida mineralizzazione in anidride carbonica e deve conservare delle caratteristiche che rendano possibile anche il suo uso come ammendante dei suoli"[2]. Questa definizione rende conto del fatto che il biochar non è usato solo come ammendante dei suoli, ma può essere usato anche per molti altri scopi. Per esempio, alcuni usi sono legati alla veterinaria (il biochar viene usato come additivo negli alimenti per animali)[3], all'edilizia (come materiale per l'isolamento)[3] e alla decontaminazione ambientale (filtro per la purificazione delle acque e dei suoli oppure materiale per assorbire sostanze organiche volatili maleodoranti) oppure per utilizzi più tecnologici come la produzione di supercondensatori o pseudocondensatori (ossidoriduzione) per l'accumulo di energia elettrica. In quest'ultimo caso, durante la pirolisi, deve essere introdotto un catalizzatore che lo rende attivo, ad esempio cloruro di zinco, e quindi il suo uso è mirato e ad alto valore aggiunto.[3][4].

Quando usato come ammendante dei suoli, il biochar ne migliora la qualità agendo sulla sua struttura[5], il pH[6][7], la capacità di scambio cationico[8] e la densità[9]; anche la biomassa microbica presente nei suoli viene influenzata dalla presenza del biochar[10]. Nonostante il ruolo positivo che il biochar sembra avere sulla fertilità dei suoli[11], bisogna fare attenzione nel suo utilizzo perché in alcuni casi sono stati riportati effetti negativi sulla produttività agricola[12]. In realtà, prima dell'utilizzo di un qualsiasi tipo di biochar, bisogna effettuare studi dettagliati in merito alle sue caratteristiche chimico fisiche in modo tale da poterne indirizzare l'uso nel modo migliore, impedendone gli effetti negativi[1].

Note

  1. ^ a b (EN) Pellegrino Conte, Hans-Peter Schmidt e Giulia Cimò, Research and Application of Biochar in Europe, in Agricultural and Environmental Applications of Biochar: Advances and Barriers, sssaspecialpubl, sssaspecpub63, 1º aprile 2016, pp. 409-422, DOI:10.2136/sssaspecpub63.2014.0050. URL consultato il 10 marzo 2018 (archiviato dall'url originale l'11 marzo 2018).
  2. ^ Copia archiviata (PDF), su european-biochar.org. URL consultato il 10 marzo 2018 (archiviato dall'url originale l'11 marzo 2018).
  3. ^ a b c Hans-Peter Schmidt, 55 Uses of Biochar, su ithaka-journal.net.
  4. ^ (EN) Michał Kołtowski e Patryk Oleszczuk, Effect of activated carbon or biochars on toxicity of different soils contaminated by mixture of native polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals, in Environmental Toxicology and Chemistry, vol. 35, n. 5, 1º maggio 2016, pp. 1321-1328, DOI:10.1002/etc.3246. URL consultato il 10 marzo 2018.
  5. ^ (EN) Giorgio Baiamonte, Claudio De Pasquale, Valentina Marsala, Giulia Cimò, Giuseppe Alonzo, Giuseppina Crescimanno, Pellegrino Conte, Structure alteration of a sandy-clay soil by biochar amendments, in Journal of Soils and Sediments, vol. 15, n. 4, 1º aprile 2015, pp. 816-824, DOI:10.1007/s11368-014-0960-y. URL consultato il 10 marzo 2018.
  6. ^ (EN) Claudio De Pasquale, Valentina Marsala, Anne E. Berns, Massimo Valagussa, Alessandro Pozzi, Giuseppe Alonzo, Pellegrino Conte, Fast field cycling NMR relaxometry characterization of biochars obtained from an industrial thermochemical process, in Journal of Soils and Sediments, vol. 12, n. 8, 1º settembre 2012, pp. 1211-1221, DOI:10.1007/s11368-012-0489-x. URL consultato il 10 marzo 2018.
  7. ^ (EN) Stephen Joseph, Annette L. Cowie e Lukas Van Zwieten, How biochar works, and when it doesn't: A review of mechanisms controlling soil and plant responses to biochar, in GCB Bioenergy, vol. 13, n. 11, 2021, pp. 1731-1764, DOI:10.1111/gcbb.12885. URL consultato il 16 novembre 2021.
  8. ^ (EN) B. Liang, J. Lehmann e D. Solomon, Black Carbon Increases Cation Exchange Capacity in Soils, in Soil Science Society of America Journal, vol. 70, n. 5, 1º settembre 2006, pp. 1719-1730, DOI:10.2136/sssaj2005.0383. URL consultato il 10 marzo 2018 (archiviato dall'url originale il 2 giugno 2018).
  9. ^ (EN) HX Chen, ZL Du e W Guo, [Effects of biochar amendment on cropland soil bulk density, cation exchange capacity, and particulate organic matter content in the North China Plain]., in Ying yong sheng tai xue bao = The journal of applied ecology, vol. 22, n. 11, 2011/11. URL consultato il 10 marzo 2018.
  10. ^ H. Zhang, R. P. Voroney e G. W. Price, Effects of biochar amendments on soil microbial biomass and activity, in Journal of Environmental Quality, vol. 43, n. 6, November 2014, pp. 2104-2114, DOI:10.2134/jeq2014.03.0132. URL consultato il 10 marzo 2018.
  11. ^ (EN) Yang Ding, Yunguo Liu e Shaobo Liu, Biochar to improve soil fertility. A review, in Agronomy for Sustainable Development, vol. 36, n. 2, 1º giugno 2016, p. 36, DOI:10.1007/s13593-016-0372-z. URL consultato il 10 marzo 2018.
  12. ^ Qiaohong Zhu, Xinhua Peng, Taiqing Huang, Contrasted effects of biochar on maize growth and N use efficiency depending on soil conditions, in International Agrophysics, vol. 29, 2015, pp. 257-266, DOI:10.1515/intag-2015-0023.

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