Revista de gestión de zonas costeras

Abstracto

Posibilidades de aumentar el secuestro de carbono en los ecosistemas forestales mediante la aplicación de biocarbón en el suelo

Martyna Zywalewska

En los últimos años ha aumentado el interés por los fertilizantes naturales, su producción, forma y potencial. Al mismo tiempo, de año en año crece la cosecha anual de bosques en todo el mundo. Por ello, cada vez se realizan más investigaciones que informan sobre el creciente potencial de uso del biocarbón en los sistemas de producción agrícola, como fertilizante natural. Los crecientes problemas de protección del medio ambiente relacionados con la degradación progresiva del suelo, la intensificación de los efectos del cambio climático, la producción de energía y la gestión de residuos exigen la búsqueda de nuevas soluciones más eficaces y económicas. Una de las soluciones propuestas a los problemas actuales en el ámbito de la protección del medio ambiente es el biocarbón, es decir, el carbonato obtenido en el proceso de pirólisis de la biomasa vegetal y los residuos orgánicos. El biocarbón y su uso no son una solución nueva: se ha utilizado en la agricultura durante siglos. Sin embargo, en los últimos años se han redescubierto sus propiedades y aplicaciones potenciales y ahora se puede concluir que el carbonato conocido tradicionalmente, en respuesta a las necesidades y aplicaciones modernas en el campo de la protección del medio ambiente, ha adquirido una nueva "marca" y funciona como biocarbón. Los sustratos para la producción de biocarbón incluyen un grupo diverso de materiales, que incluyen: cultivos energéticos, desechos forestales, biomasa agrícola, lodos de depuradora, fracción orgánica de desechos municipales o residuos del procesamiento agroalimentario. La elección de los sustratos depende, entre otras cosas, de las propiedades fisicoquímicas (por ejemplo, contenido de agua y materia orgánica, tamaño de partícula), aplicaciones potenciales (por ejemplo, para producción de energía, fines agrícolas, para eliminar contaminantes), aspectos logísticos y el proceso de pirólisis y sus parámetros. El biocarbón debido a propiedades fisicoquímicas tales como alto contenido de carbono orgánico en forma estable y sustancias minerales, porosidad significativamente desarrollada y superficie específica, se puede utilizar con éxito: en bioenergética como combustible renovable; para el secuestro de carbono en el suelo; en el proceso de compostaje como material estructural o aditivo que limita las emisiones de amoniaco; en la producción de fertilizantes orgánicos a base de biocarbón; para mejorar las propiedades de las tierras agrícolas; para eliminar impurezas de soluciones acuosas, aguas residuales municipales e industriales y gases de proceso; en la remediación de suelos contaminados con compuestos orgánicos e inorgánicos, y para reducir la contaminación de aguas subterráneas y superficiales a través de la retención de, por ejemplo, componentes biogénicos en el suelo.
El uso de biocarbón en la protección del medio ambiente aporta numerosos beneficios, entre ellos, la posibilidad de sustituir los combustibles fósiles por un combustible renovable, la mejora de las propiedades del suelo, por ejemplo, aumentando la cantidad de carbono en el suelo o la capacidad hídrica del mismo, la reducción del consumo de fertilizantes orgánicos e inorgánicos y de productos fitosanitarios y, por tanto, el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas y superficiales. A pesar de los numerosos beneficios identificados, la producción de biocarbón y su introducción en el medio ambiente también pueden plantear algunos riesgos. Pueden referirse, entre otros, a la extracción intensiva de biomasa de los cultivos, y por tanto conducir a la degradación del suelo, a la introducción de compuestos tóxicos, por ejemplo, HAP, dioxinas y furanos, en el entorno del suelo, lo que afecta negativamente a los organismos vivos y puede conducir a la contaminación de las aguas subterráneas. Además, las propiedades fisicoquímicas del biocarbón obtenido a partir de diversos sustratos, así como los procesos y mecanismos de impacto a largo plazo en el medio ambiente natural, aún no se han comprendido plenamente. Por lo tanto, las futuras líneas de investigación deberían incluir, entre otras, el desarrollo de un sistema de clasificación del biocarbón obtenido a partir de diferentes sustratos en función de sus propiedades fisicoquímicas y criterios de aplicación, el análisis de las posibilidades de optimizar los parámetros del proceso de pirólisis para obtener las propiedades deseadas del biocarbón para diversas aplicaciones en la protección del medio ambiente, la evaluación del impacto del biocarbón en el medio ambiente natural a largo plazo, la determinación de la aparición de posibles peligros de introducción del biocarbón en el medio ambiente, el análisis del coste de producción del biocarbón y la disponibilidad de sustratos útiles para su producción, y el coste de su uso, por ejemplo, para la producción de energía, la remediación de terrenos contaminados, la mejora de las propiedades del suelo o la eliminación de la contaminación de las aguas residuales municipales e industriales.
El biocarbón es un material muy interesante que puede proporcionar a los bosques futuros más sustitutos y ayudarlos a crecer más rápido, más grandes y cubrir buenas condiciones para el crecimiento. Sin embargo, se sabe poco sobre el impacto del biocarbón, especialmente en forma de hidrocarbón. Este documento de trabajo tiene como objetivo revisar la información y los hechos conocidos sobre el efecto del uso del biocarbón en la cría de plántulas. Los biocarbones se han propuesto en muchos artículos como materiales novedosos para proporcionar medios de crecimiento sin suelo. Sin embargo, es necesario recordar que se requieren muchos más conocimientos antes de poder brindar asesoramiento confiable sobre el uso de estos materiales como fertilizantes en el caso de los bosques. En una tecnología de producción de biocarbón, dependiendo del proceso que se haya aplicado, se han encontrado fitotoxicidad y emisiones de gases de efecto invernadero para ciertos tipos de carbón. Estudié cómo estos tipos de carbón afectaban las características del sustrato, el rendimiento de las plantas, la economía del agua y la emisión de CO2 respiratorio. Sin embargo, el biocarbón es muy recomendado en la producción agrícola, para ayudar a proporcionar un mayor rendimiento.