Que es EL BIOCHAR

Actualmente, el biochar es uno de las tecnologías estudiadas, principalmente por los aportes que éste material tendría en la lucha contra el calentamiento global, el mejoramiento en la calidad de los suelos y por ende en el incremento en la productividad de los cultivos.

El biochar se puede definir como una sustancia heterogénea, rica en compuestos aromáticos y material mineral, que se obtiene mediante procesos pirolíticos o de gasificación) de biomasa como madera, hojas, residuos orgánicos, estiércoles, etc.), bajo condiciones térmicas reductoras, ligeramente similares a las condiciones que se usan para la producción de energía a partir de carbón. Estos procesos permiten que los principales componentes de la biomasa, como la celulosa, hemicelulosa y ligninas, experimenten procesos como la ruptura de enlaces por fragmentación, despolimerización y volatilización y posteriormente condensación y polimerización, dando como resultado productos condensables como bioaceites, alquitranes y no condensables como CO, CO2, H2, CH4, HAPs, entre otros.

Como se obtiene el BIOCHAR

El biochar se obtiene mediante un proceso conocido como pirólisis, que es la descomposición térmica de materiales orgánicos en ausencia de oxígeno (o en condiciones de oxígeno limitado).

1. Selección y procesamiento de Biomasa.- El proceso inicia con la selección de la materia prima; se puede utilizar una amplia gama de materiales orgánicos como materia prima para la producción de biochar, incluidos residuos agrícolas (paja, cáscaras de nuez, residuos de cosechas), residuos forestales (madera, ramas, serrín), y otros tipos de biomasa orgánica. La biomasa seleccionada a menudo necesita ser procesada antes de la pirólisis, lo cual puede incluir trituración o secado para reducir el contenido de humedad.
2. Proceso de Pirólisis.- La biomasa se coloca en un horno de pirólisis o un reactor y se calienta a temperaturas que generalmente varían entre 300 °C y 700 °C. Este calentamiento se realiza en ausencia de oxígeno o bajo condiciones de oxígeno muy limitadas para evitar la combustión completa de la biomasa. Bajo el efecto del calor y la falta de oxígeno, los componentes volátiles de la biomasa (hidrocarburos, agua, ácidos, entre otros) se descomponen y se liberan en forma de gases y vapores, dejando atrás una estructura carbonosa rica en carbono fijo, conocida como biochar; el mismo que una vez que se obtiene, se enfría rápidamente después de la pirólisis para evitar su combustión o la continuación de reacciones que podrían disminuir su calidad. La temperatura es un factor crítico que afecta tanto al rendimiento como a las propiedades del biochar producido. Temperaturas más altas tienden a producir un biochar más poroso con mayor superficie específica, lo cual es deseable para ciertas aplicaciones. De la misma forma es importante tener en cuenta el tiempo que la biomasa permanece en el reactor de pirólisis. Un tiempo más largo puede favorecer la formación de un biochar más homogéneo y con mejores propiedades de carbonización. Finalmente controlar la atmósfera del reactor es esencial; la presencia o ausencia de gases reactivos (como vapor de agua o dióxido de carbono) puede modificar las características del biochar, influenciando en su porosidad y composición química.
3. En el Post-procesamiento.- El biochar puede ser modificado o activado después de la pirólisis para mejorar sus propiedades, como aumentar su área superficial o funcionalizar su superficie para aplicaciones específicas.
   Molido y Tamizado: Dependiendo del uso final, el biochar puede ser molido a un tamaño de partícula específico y tamizado para separar los tamaños deseados.

Se diferencia del carbón vegetal, principalmente por el uso que se le da a cada uno; pues mientras el biochar se destina para su aplicación en el suelo con la finalidad de mejorar la productividad de los cultivos y las condiciones del suelo; el Carbón Vegetal se utiliza para la producción de energía. Las propiedades del biochar son muy variables, dependiendo principalmente de la biomasa utilizada para su producción, el tamaño de la partícula, la temperatura, la velocidad y tiempo de calentamiento, al igual que el tipo de proceso térmico empleado.

Generalmente los biochars obtenidos a partir de residuos forestales suelen tener contenidos de carbono mayores a los 500 g por kg de biochar, debido principalmente al contenido de lignina de difícil degradación.

Beneficios ambientales, agrícolas y económicos del uso del BIOCHAR

El biochar, un tipo de carbón producido a partir de la biomasa mediante pirólisis, ofrece una gama diversa de beneficios ambientales, agrícolas y económicos. Estos beneficios se derivan de sus propiedades únicas, como una gran área superficial, alta porosidad, y la capacidad de retener nutrientes y agua. A continuación, se detalla una exploración de estos beneficios:

Beneficios Ambientales

1. Secuestro de Carbono: El biochar es una forma estable de carbono que puede permanecer en el suelo durante siglos o milenios, lo que contribuye significativamente al secuestro de carbono y a la mitigación del cambio climático. Al convertir la biomasa en biochar, se evita que el carbono se libere rápidamente a la atmósfera como CO2, que resultaría de la descomposición natural o la quema de la biomasa.
2. Reducción de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero: La aplicación de biochar al suelo puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, como óxido nitroso (N2O) y metano (CH4), que son significativamente más potentes que el CO2 en términos de su impacto sobre el calentamiento global.
3. Mejora de la Calidad del Agua: El biochar puede reducir la lixiviación de nutrientes hacia las aguas subterráneas y cuerpos de agua superficiales, lo que mejora la calidad del agua al reducir la contaminación por nitratos y otros contaminantes. Su estructura porosa le permite actuar como un filtro para retener contaminantes.

Beneficios Agrícolas

1. Mejora de la Fertilidad del Suelo: El biochar puede enriquecer el suelo con nutrientes y mejorar su fertilidad. Su estructura porosa proporciona un hábitat para microorganismos beneficiosos y facilita la retención de nutrientes que pueden ser absorbidos por las plantas.
2. Aumento de la Retención de Agua: La alta porosidad del biochar mejora la capacidad del suelo para retener agua, lo que es particularmente beneficioso en regiones áridas o durante períodos de sequía, reduciendo la necesidad de riego.
3. Recuperación de Suelos Degradados: El biochar puede ser utilizado para mejorar suelos degradados o contaminados, al inmovilizar contaminantes y mejorar las condiciones del suelo para el crecimiento de las plantas.
4. Estimulación del Crecimiento de las Plantas: Algunos estudios han demostrado que el biochar puede estimular el crecimiento de las plantas, aumentando el rendimiento de los cultivos. Esto se debe a la mejora de la estructura del suelo, la mayor disponibilidad de nutrientes y una mejor retención de agua.

Beneficios Económicos y Sociales

1. Sostenibilidad en la Gestión de Residuos: La producción de biochar puede contribuir a la gestión sostenible de residuos al convertir residuos agrícolas, forestales y urbanos en un producto útil, reduciendo así la cantidad de residuos destinados a vertederos o incineración.
2. Desarrollo Rural: La producción de biochar puede ofrecer oportunidades económicas en áreas rurales, mediante la creación de empleo en la producción y aplicación de biochar, y proporcionando a los agricultores una herramienta para mejorar la productividad de sus tierras.
3. Resiliencia frente al Cambio Climático: Al mejorar la retención de agua y nutrientes en el suelo, el biochar puede aumentar la resiliencia de los sistemas agrícolas frente a las inclemencias del tiempo y el cambio climático, asegurando una mayor estabilidad en la producción de alimentos.

Algunas Investigaciones apuntan a que el uso de bochar mejora propiedades físicas del suelo como la retención hídrica, la biogeoquímica de los ciclos del carbono y nitrógeno, el contenido de materia orgánica, el incremento de la actividad biológica, al igual que sirve como fuente de nutrientes de lenta liberación, reduce las pérdidas de carbono del suelo al igual que la emisión de gases de efecto invernadero y evita la lixiviación de nutrientes.

Fuentes:
http://oa.upm.es/44393/1/PAOLA_ANDREA_CELY_PARRA.pdf
http://www.compostandociencia.com/2015/01/que-es-el-biochar/
http://www.refertil.info/sme/es/que-es-el-biochar-y-como-se-hace