O que é biochar, ou biocarvão, e para que serve?

O biochar, ou biocarvão, é um material sólido e rico em carbono, que resulta de biomassa carbonizada numa atmosfera pobre em oxigénio e tem servido principalmente para aplicações ambientais e agrícolas, como meio para armazenar carbono e para melhorar as propriedades físico-químicas do solo.

O biochar não se degrada quando é misturado no solo, mantendo o carbono que está sequestrado na biomassa. Pode, por isso, ser usado como ferramenta para mitigar os efeitos das alterações climáticas, além de melhorar o arejamento do solo, a disponibilidade de nutrientes e a filtração de água.

O interesse pelo biocarvão teve origem na chamada “Terra Preta”, na bacia dos Amazonas, com a incorporação tradicional de carvão, matéria orgânica e fragmentos de cerâmica no solo pelas populações nativas. Os solos resultantes, mais escuros, tornavam-se também mais férteis e mantinham essa fertilidade. O estudo destes solos e do seu processo de enriquecimento levou ao surgimento do biocarvão.

Como se produz biochar?

A expressão biochar vem dos termos ingleses biomass e charcoal – que significam biomassa e carvão – e o modo como é produzido apresenta semelhanças e diferenças face ao carvão tradicional:

• Ambos são obtidos a partir de biomassa (materiais orgânicos), mas, no caso do biochar, a biomassa deve ser homogénea (o carvão não necessita desta homogeneidade).
• Ambos requerem um processo de transformação termoquímico, mas o biochar implica um processamento a temperatura controlada e com baixa disponibilidade de oxigénio, diferente da combustão com presença de oxigénio usada no carvão vegetal tradicional, produzido apenas para fins energéticos.

O processo para obtenção de biochar é habitualmente a pirólise, que consta da decomposição de materiais orgânicos a altas temperaturas (entre os 250°C e 900°C) e ocorre num ambiente com pouco ou nenhum oxigénio – no interior de um forno ou reator específico, por exemplo.

Durante a pirólise, os compostos orgânicos da biomassa dividem-se e dão origem a:

• Biocarvão ou biochar, um material sólido e rico em carbono;
• Bio-óleo, um líquido que pode ser usado como combustível;
• Gás de síntese, uma mistura de gases inflamáveis (hidrogénio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano e outros hidrocarbonetos) que podem ser convertidos em energia.

Refira-se que já foi desenvolvido em Portugal um exemplo de um pequeno forno, de baixo custo, que permite a pequenos produtores realizar a pirólise doméstica da sua biomassa para obtenção de biocarvão.

Além da pirólise, o biocarvão também pode ser obtido por outros processos: carbonização hidrotermal (quando ocorre em meio aquoso), torrefação (com temperaturas mais baixas, entre os 200 a 300°C) ou gaseificação.

Que biomassa pode ser usada para produzir biochar?

O biochar pode ser produzido a partir de diferentes materiais orgânicos biodegradáveis, desde que constituam uma base homogénea. Entre estes materiais incluem-se resíduos agrícolas (palha, casca de arroz, caroços de azeitona ou cascas de frutos secos), restos de jardinagem (galhos e folhas), sobrantes florestais (aparas de madeira, serradura e casca de eucalipto, por exemplo), algas, estrume e até resíduos de indústrias ou lamas biológicas provenientes de Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR).

Usos tradicionais e emergentes do biocarvão

Como referido, a capacidade do biocarvão para não se degradar no solo, podendo aí permanecer sem libertar o carbono que o constitui, fez dele uma ferramenta procurada para fixar carbono e mitigar os efeitos das alterações climáticas.

Além de conter elevado nível de carbono, o biochar é poroso e rico em compostos inorgânicos, o que faz dele um material com potencial para melhorar a fertilidade dos solos e aumentar a sua capacidade de retenção de água (nos poros). Neste sentido, pode ser usado como meio para diminuir as necessidades de rega e de fertilização, reduzindo as perdas por lixiviação (como há menos rega, a quantidade de nutrientes e compostos solúveis que são arrastados pela água, à medida que esta atravessa o solo, também se reduz), assim como para melhorar a estrutura do solo, diminuir a sua acidez e favorecer a atividade microbiana.

Além disso, tem sido usado como meio de cultivo em sistemas hidropónicos (fornecendo nutrientes a estes sistemas de cultivo sem solo).

Em paralelo, várias outras aplicações estão a ser efetuadas e investigadas, destacando-se entre elas:

– Descontaminação e purificação do solo, água e ar

Sendo um material poroso, com elevada área superficial e capacidade de troca catiónica (capacidade para reter e disponibilizar catiões como cálcio, magnésio, potássio e sódio), o biocarvão é também eficaz na retenção e imobilização de contaminantes orgânicos e metais pesados, apresentando capacidade de remediação de solos contaminados por pesticidas e outros poluentes, de descontaminação e melhoria da qualidade da água e purificação do ar.

– Suplemento na alimentação animal

A sua utilização como suplemento na alimentação animal tem apresentado melhoria da produtividade e da sustentabilidade da atividade pecuária: redução das emissões de metano, aumento da produção de leite e melhoria da digestão dos animais. Tem sido ainda usado nas suas camas, com benefícios na redução dos odores.

– Aplicações energéticas

Na área energética, o biocarvão tem surgido como candidato viável para aplicações em baterias e supercondensadores (pelo seu teor em carbono e propriedades físico-químicas).

– Isolante na construção

Tem sido investigado para utilização na construção civil, como aditivo no cimento e noutros materiais, melhorando o isolamento térmico e da humidade;

– Antimicrobiano no sector têxtil

A aplicação de biochar também tem sido testada no sector têxtil, para controlar o odor e pelas propriedades antimicrobianas que mantém quando incorporado em tecidos.