La riduzione di carbonio organico nel suolo, necessario per il mantenimento della sua fertilità, rappresenta una minaccia per il terreno stesso e per l’intero comparto agricolo. Incorporare il biochar nel suolo può rappresentare una soluzione green a questo problema poiché consente di incrementare il contenuto di carbonio organico e la fertilità. Il biochar è una sostanza porosa, ricchissima di carbonio, ottenuta tramite decomposizione termochimica (pirolisi) di materia organica. Si tratta, in sostanza, di un carbone vegetale che tenta di riprodurre in maniera artificiale le zone eccezionalmente fertili della foresta pluviale amazzonica chiamate Terra preta.
Che cos'è il Biochar: proprietà e caratteristiche tecniche
Il nome deriva dal greco antico bios (vita) e dall'inglese charcoal (carbone). Il biochar si ottiene tramite la pirolisi della biomassa, un processo di decomposizione termochimica di materiali organici ottenuto mediante l’applicazione di calore e in completa assenza di ossigeno. Le sue proprietà dipendono dalle materie prime impiegate per ottenere il prodotto finale, che possono essere residui agricoli e forestali, legname di scarto, colture bioenergetiche, paglie dei cereali o sarmenti della vite.
Altri fattori che influenzano le caratteristiche del biochar, e quindi il suo comportamento una volta interrato, sono la durata e la temperatura del processo di produzione, solitamente comprese tra i 300 e i 900 °C. La sua granulometria svolge un ruolo importante nell’interazione del prodotto con i microrganismi presenti nel terreno: più i granuli sono fini, maggiore sarà l’interazione.
Una caratteristica distintiva è la sua struttura altamente porosa e il notevole sviluppo superficiale: un solo grammo di biochar può avere una superficie interna anche di 300 m². Questa straordinaria architettura interna lo rende un elemento prezioso per il suolo, poiché permette di trattenere l'acqua e cederla gradualmente alle piante, aumentando la capacità di scambio cationico (CEC) e la ritenzione idrica.
Il meccanismo della Capacità di Scambio Cationico (CEC)
Per capire perché il biochar è essenziale, dobbiamo esaminare la chimica invisibile del vostro terreno. La CEC misura la capacità di un terreno di trattenere i nutrienti con carica positiva (cationi come calcio, magnesio e potassio). Il biochar ha un'enorme superficie specifica e una carica elettrica negativa estremamente potente che agisce come una calamita per i nutrienti.
In un terreno sabbioso, i granuli sono grandi e poco carichi elettricamente: è come un setaccio. Se si mette del concime, alla minima pioggia o annaffiatura i minerali vengono trascinati in profondità (lisciviazione), dove le radici non possono più raggiungerli. Il biochar blocca questo processo. Invece di avere un picco alimentare seguito da una carestia, il biochar cattura il fertilizzante in eccesso e lo rilascia gradualmente, in linea con le esigenze della pianta.
Biochar e sostenibilità ambientale: sequestro di carbonio
Il biochar può contribuire alla limitazione della produzione di CO2, sequestrandola e riducendo le emissioni di gas serra. Durante il suo processo di produzione, una quota significativa di carbonio di origine vegetale viene “imprigionata”. Mentre il carbonio presente nel compost o nel letame aggiunto al terreno viene gradualmente mineralizzato, il carbonio residuo del biochar rimane stabile, refrattario a ulteriori mineralizzazioni.
Il più delle volte, circa il 90% del carbonio in questo prodotto si trova in forma stabile e permane nel suolo per centinaia di anni. In tal modo si riducono le immissioni di CO2: questo gas non viene disperso nell’atmosfera, anzi viene sottratto a essa e sequestrato nel terreno, favorendo la mitigazione dei cambiamenti climatici. Con la produzione di biochar si ottiene energia non emettendo anidride carbonica nell’atmosfera ma immagazzinandola in questo composto.
Utilizzo in agricoltura e zootecnia
L'applicazione di biochar alle colture agricole contribuisce all’aumento della fertilità integrale del suolo. Diversi progetti di ricerca, come quelli condotti dall’Università di Foggia, hanno dimostrato miglioramenti significativi:
- Parametri morfometrici: aumento dell'altezza delle piante, del numero di foglie e dell'area fogliare.
- Parametri qualitativi: miglioramento dell'indice di colore e dello stato nutrizionale (indice SPAD) nelle piante.
- Rese: incremento medio del 20% delle rese delle diverse colture, da ortaggi da foglia come cicoria e lattuga a ortaggi da frutto come pomodoro e zucchino.
- Efficienza idrica: l'aggiunta di biochar determina l'incremento della ritenzione idrica del suolo con diminuzione conseguente dei volumi irrigui fino al 50%.
In zootecnia, il biochar è una scelta convincente per l'allevamento di pollame e bovini. Come additivo per mangimi, migliora la conversione del mangime, riduce lo stress degli animali, stabilizza la digestione e riduce significativamente i costi veterinari. Inoltre, l'aggiunta di carbone vegetale alla lettiera lega gli odori sgradevoli e migliora l'igiene della stalla, rendendo il letame risultante un fertilizzante di qualità superiore.
BIOCHAR. Come si produce e a cosa serve 🔥
Tecniche di "caricamento" e co-compostaggio
Un aspetto tecnico che spesso viene trascurato è il rischio di "fame di azoto". Poiché il biochar è una spugna potentissima, se incorporato grezzo nell'orto può inizialmente "rubare" l'azoto disponibile nel terreno. Per evitare ciò, il biochar deve essere "caricato" o attivato.
- Biochar co-compostato: quando il biochar viene aggiunto a una miscela compostabile e si lascia che si avvii al compostaggio, il risultato è un potente potenziatore della fertilità del suolo.
- Utilizzo in stalla: far passare il biochar attraverso l'apparato digerente degli animali permette al prodotto di caricarsi naturalmente di microbi e mucillagini, diventando immediatamente pronto per l'uso agricolo.
- Attivazione liquida: è possibile immergere il biochar in purina di ortica concentrata o fertilizzanti liquidi ricchi di oligoelementi per saturare le micro-cavità prima dell'uso.
Versatilità e applicazioni industriali emergenti
Oltre all'agricoltura, il biochar offre soluzioni innovative per la tutela ambientale:
- Filtrazione delle acque: può essere inserito in calze filtranti per abbattere inquinanti come metalli pesanti e olio per motori nelle acque meteoriche.
- Edilizia: studi indicano l'uso del biochar come additivo al calcestruzzo per aumentarne il carbonio incorporato, riducendone il peso e migliorando l'isolamento termico.
- Materiali avanzati: viene studiato come materia prima per produrre grafene di origine biologica, rendendo potenzialmente carbon-negative le produzioni che dipendono da questo materiale.
La diffusione del biochar rappresenta un passo fondamentale verso un'agricoltura rigenerativa. Modificando la struttura fisica e chimica del suolo, si crea una risorsa duratura. Continuare a fertilizzare senza biochar è come cercare di riempire un secchio che perde; il biochar, invece, ripara il secchio, trasformando il terreno da un semplice supporto in una cassaforte di nutrienti a lungo termine.
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