Biochar

Biochar

Toediening van biochar in de bodem blijkt de bodemvruchtbaarheid te vergroten en broeikasgasemissies uit de bodem te verminderen en ook koolstofvastlegging te bevorderen. Maar wat zijn nu de mechanismen achter de waargenomen effecten en hoe beinvloeden zij de bodemeigenschappen? Dit onderzoek, dat uitgevoerd wordt in het bodemfysisch laboratorium, streeft ernaar om gedegen verklaringen te vinden die ons kunnen helpen om de voordelen van biochar te maximaliseren en gelijkertijd de nadelen ten aanzien van mogelijke risico's te verminderen.

Wat is Biochar?

Biochar is een houtskoolachtige a stof dat gemaakt wordt door organisch materiaal onder zuurstofloze omstandigheden te verhitten tot voorbij 350°C. Dit proces wordt pyrolyse genoemd. Biochar kan in tegenstelling tot houtskool gemaakt worden van veel verschillende organische grondstoffen, waaronder gewasresten, mest en de residuen van afvalwater, maar ook van hout, dat normaliter gebruikt wordt  voor de productie van houtskool. Het gebruik van verschilt ook van dat van houtskool: biochar wordt speciaal voor gebruik in de bodem vervaardigd, terwijl houtskool voornamelijk als brandstof wordt gebruikt.

Wat is biochar.jpg

Wat maakt Biochar nuttig?

De interesse in biochar is de laatste jaren toegenomen vanwege de eigenschap dat het koolstof kan vastleggen in de bodem. Daarmee helpt het klimaaverandering tegen te gaan. Als organisch materiaal wordt gepyrolyseerd, is het koolstof in het resulterende biochar veel lastiger af te breken, dan het oorspronkelijke koolstof van het organisch materiaal. Dit betekent dat zodra het in de bodem wordt gebuikt, de koolstof in de biochar gedurende eeuwen of millennia vastgehouden kan blijven. Ter vergelijking: organische stof dat in onverzadigde toestand in de bodem wordt gebracht verteert in jaren of ten hoogste decennia. Dit betekent dat koolstof relatief snel weer in de vorm van CO2 in de atmosfeer terecht komt. Verder is aangetoond dat biochar in het algemeen de gewasopbrengst verhoogt, vooral in nutrientarme tropische gronden. Er is verder nog aangetoond dat het uitspoeling van meststoffen en de uitstoot van N2O emissies (een belangrijk broeikasgas) van de gronden vermindert.

Grass cuttings, before (dried grass)
Grass cuttings, before (dried grass)
and after pyrolysis (biochar)
and after pyrolysis (biochar)

Begrijpen van de Biochar-bodem mechanismen

Zodra de mechanismen achter de waargenomen effecten na toediening van biochar in de bodem bekend zijn, kan deze gebruikt worden om gedegen voorspelingen te doen bij het gebruik ervan in andere gebieden dan alleen het studiegebied. Dergelijke informatie is ook van belang als leidraad bij beleidsvormig, waarbij de voordelen afgewogen kunnen worden tegen de nadelen en waarbij de voordelen kunnen worden gemaximaliseerd en de nadelen, zoals verontreinigingen, erosie en oxidatie kunnen worden geminimaliseerd. In het bodemfysisch lab van Wageningen University & Research kunnen we gebruik maken van de faciliteiten die nodig zijn om deze "zwarte doos" te ontrafelen, zodat we beter begrijpen welke interacties er tussen biochar en bodem plaats vinden en welke effecten deze hebben op de bodemeigenschappen en -functies. Alle resultaten zijn nu voorhanden en de eerste publicatie wordt  verwacht in het eerste kwartaal van 2015. Houd deze pagina in de gaten!

Meer informatie

Simon Jeffery, Diego Abalos, Marija Prodana, Ana Catarina Bastos, Jan Willem van Groenigen, Bruce A Hungate and Frank Verheijen, 2017. Biochar boosts tropical but not temperate crop yields. Newport, Harper Adams University, Environ. Res. Lett. 12 (2017) 053001

Jeffery, S., M.B.J. Meinders, C.R. Stoof. M. Bezemer, T.F.J. van de Voorde, L. Mommer, J. van Groenigen, 2015. Biochar application does not improve the soil hydrological function of a sandy soil. Wageningen, Wageningen University, Geoderma 251–252: 47–54

Lehman J and Joseph S, 2009. Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earthscan Publishers Ltd (ISBN 978-1-84407-658-1)

Verheijen, F. G. A., Jeffery, S., Bastos, A. C. ., van der Velde, M,. and Diafas, I., 2010. ‘Biochar Application to Soils - A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Functions’,. EUR 24099 EN, Office for the Official Publications of the European Communities, Luxembourg.