Biochar - o que é? Como funciona? Quais as vantagens do fertilizante?

O que é o Biochar / biocarvão?

Conhecido também como biocarvão, o Biochar é um produto sólido formado a partir da pirólise da biomassa (de origem animal ou vegetal), ou seja, obtido a partir do aquecimento a altas temperaturas (entre 250 e 900ºC) e sem oxigênio da matéria-prima. O material é rico em carbono, e vem se destacando por conta do sequestro de carbono atmosférico e benefícios promovidos no solo, muito por conta da sua grande capacidade de absorção.

O biochar tem sido utilizado há milhares de anos, e pode ser usado em diversas aplicações, como produção de calor e energia, limpeza de gases de combustão, aplicações metalúrgicas, material de construção e uso na agricultura e pecuária. O biochar é altamente poroso, e por conta da sua estrutura, é um material de difícil degradação comparado a outras formas de matéria orgânica no solo.

Composição do Biochar

Embora o carvão vegetal seja o tipo de biochar mais comum, todos os materiais biológicos podem, a princípio, ser convertidos em biochar.

A composição química do Biochar é muito variável por conta da alta variabilidade da matéria-prima, tamanho das partículas, temperatura e pirólise. Podem ser usadas diversas matérias-primas, como resíduos vegetais, oriundos da agricultura ou de jardins, resíduos urbanos (lodo de esgoto, resíduos alimentares etc.), resíduos animais, madeira e diversos outros materiais.

O biochar é composto majoritariamente por carbono, que no solo pode promover aumento do teor de matéria orgânica, da retenção de água, melhor fixação de nutrientes e consequentemente aumento da produtividade, além de reduzir o carbono que seria liberado para a atmosfera.

As condições de carbonização interferem diretamente nas propriedades do Biochar. Por exemplo, uma pirólise em torno de 300ºC melhora as propriedades mecânicas como por exemplo a facilidade de moagem. Já as temperaturas mais elevadas proporcionam alto teor de carbono.

O biochar pode conter nutrientes como nitrogênio, fósforo, potássio, enxofre e micronutrientes, a depender da biomassa e das condições da pirólise. 

Porosidade do Biochar

A porosidade do biochar é um componente importante para a qualidade do produto, pois determina a sua área superficial. Os macroporos favorecem a aeração e retenção de água no solo, enquanto os microporos atuam na adsorção e transporte de moléculas. Além disso, os poros também atuam como refúgio para organismos benéficos como bactérias e micorrizas.

Benefícios do Biochar no solo

O Biochar promove diversos benefícios quando misturado com o solo. Nas características físicas, influencia na estrutura, textura, porosidade, formação de agregados, resistência à compactação etc. Ocorre melhor aeração e maior infiltração e retenção de água, fazendo com que a área explorada pelas raízes seja maior.

Por conta da sua grande área superficial e grande quantidade de microporos, promove efeito direto na retenção de água. Muitos estudos apontam que um dos fatores chaves para o aumento de produtividade com estes materiais é a alta retenção de água, modificação que também promove aumento dos nutrientes em solução no solo. Além disso, o Biochar pode melhorar a agregação do solo, o que contribuiria indiretamente para a retenção de água.

A grande área superficial do Biochar também atua no aumento da Capacidade de Troca de Cátions (CTC) do solo. Além disso, o carbono serve como fonte de energia para microrganismos do solo que irão promover maior ciclagem de nutrientes. Estes efeitos ocorrem a longo prazo por conta da estabilidade do carbono neste material.

Por conta do seu pH neutro a básico, a adição de Biochar no solo aumenta o pH do mesmo, diminuindo a toxicidade de alguns nutrientes, como o alumínio.

Quanto a proteção contra doenças, o biochar pode induzir mecanismos de defesa sistêmico das plantas, absorver toxinas de microrganismos fitopatogênicos que causam doenças no solo, e alterar a comunidade microbiana do solo, promovendo proteção contra patógenos por conta da antibiose, competição por recursos ou parasitismo do fitopatógeno.

Por último, podemos citar a biorremediação de contaminantes do solo. Materiais carbonáceos são bons adsorventes para diversos contaminantes, podendo mitigar a poluição em áreas contaminadas com metais pesados como Cd, Pb e Zn.

Biochar e o sequestro de carbono

Na pirólise, por conta da ausência de oxigênio, a biomassa não queima e absorve o carbono (carboniza), que fica retido no material orgânico e é devolvido ao solo. Assim, esse produto além de melhorar as características físico-químicas do solo, também atua no sequestro de carbono, sendo essa uma das principais justificativas do seu uso na agricultura. Ao ser aplicado no solo, o carbono lábil fica disponível para microrganismos do solo usarem-no como fonte de energia. Caso a biomassa não fosse queimada, a sua degradação natural liberaria carbono para o ambiente.

Conversamos com o Engenheiro Agrônomo João Pedro Cuthi Dias sobre o papel do Biochar na redução das mudanças climáticas. "Os norte-americanos afirmam que se fossem feitos grandes investimentos com a produção do Biochar, milhões de toneladas de carbono seriam sequestradas, com um custo muito mais barato do que outras alternativas. Ao recuperar um solo degradado, é restaurada a vida no solo, que é o carbono sequestrado. A natureza foi muito inteligente deixando 75% do carbono do planeta no solo, mas o ser humano com sua ânsia de ganhar dinheiro queimando combustíveis fósseis etc., usa esse carbono do solo e joga na atmosfera, causando as consequências que estamos vendo" afirma o agrônomo.

Assista a entrevista completa para mais informações sobre o Biochar!

Referências:

NÓBREGA, I. P. C. Efeitos do Biochar nas propriedades físicas e químicas do solo: Sequestro de carbono no solo. Orientador: Prof. Cláudia S. C. Marques dos Santos Cordovil. 2011. Dissertação de mestrado (Mestre em Engenharia do Ambiente) - Instituto Superior de Agronomia - Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 2011.

Smith, Jeffrey, L.; Collins, Harold, P.; Bailey, Vanessa, L.. The effect of young biochar on soil respiration, Soil Biology & Biochemistry, vol. 42, 2010, pp. 2345-2347

SOHI, S. P.; KRULL, E.; LOPEZ-CAPEL, E.; BOL, R. A review of biochar and its use and function in soil. In: SPARKS, D.L. (Ed.) Advances in agronomy. Elsevier Academic Press, 2010. p. 47-82.

Van Zwieten, L.; Kimber, S.; Morris, S.; Chan, Y.K.; Downie, A.; Joseph, S.; Cowie, A. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility, Plant Soil, 2010, pp. 327:235-246.