Biokol
En av orsakerna bakom intresset för att använda biokol inom olika växtodlingssystem är upptäckten av den svarta jorden, eller terra preta, i Amazonas.
De svarta jordarna skiljer sig från andra regnskogsjordar genom att ha ett högt humus- och näringsinnehåll (upp till åtta gånger högre kolinnehåll och 1 000 gånger mer växttillgängligt fosfor jämfört med omkringliggande jordar) och betydligt högre förekomster av aktiva populationer av mikroorganismer.
Vid undersökningar av de svarta jordarna fann forskarna att en komponent bidrog mer än andra till de svarta jordarnas förmåga att hålla kvar näringsämnen och gynna viktiga marklevande mikroorganismer; nämligen biokol (engelska: biochar).
Biokolet i marken bildades då ursprungsbefolkningen brände ner skog under låg värmeutveckling för att frilägga odlingsyta. Den lågintensiva, kontrollerade förkolningen (snarare än förbränningen) av det organiska materialet gjorde att kolet i den organiska massan inte avgick i form av koldioxid utan istället bands in i stabila föreningar (biokol) som blev kvar i marken.
Den holländska forskaren och markvetaren Wim Sombroek myntade i början av 2000-talet uttrycket terra preta nova (den “nya svarta jorden”), vilket blev ett samlingsbegrepp för nya, miljömässigt hållbara modeller för jordbruk och växtproduktion baserade på lärdomar från de svarta jordarnas egenskaper. Mycket har hänt sedan dess och potentialen hos användningen av dagens biokol, framställt i högteknologiska pyrolysanläggningar, ligger inte endast inom jordförbättring utan spänner över flera olika områden.
Biokolets goda egenskaper
Resultat
Det går att producera biokol med låga föroreningshalter från alla de fyra råmaterial som använts inom Rest till Bäst, det vill säga bioagropellets, park- och trädgårdsavfall, alger och tång och slam. Biokolet är generellt betydligt renare än den ursprungliga restprodukten.
Miljögifter avskiljs
Våra försök visar att miljögifter (kadmium och kvicksilver) och organiska föroreningar (PAH:er, PCB:er och dioxiner) avskiljs effektivt från råmaterialet under pyrolysprocessen. För kadmium börjar separationen vid 700°C och vid 800°C kan man få bort mer än 90 procent av ämnet. Övriga tungmetaller påverkas i mindre grad, men de föreligger också mer sällan i halter på risknivå.
Trots de höga temperaturerna avgår lite eller ingen fosfor. Kväve och svavel däremot avgår i stor utsträckning redan vid låga pyrolystemperaturer. Den vattenhållande förmågan verkar variera beroende på vilket råmaterial biokolet är producerat av. Analysmetodiken skulle dock behöva vidareutvecklas här för att erhålla tillförlitliga resultat vad gäller biokols vattenhållande kapacitet.
Biokol ger kolsänka
Livscykelanalyser visar att biokol producerat av alla fyra råmaterialen har en tydlig klimatnytta. Kolsänkepotentialen hos dem varierar dock. Biokol producerat av bioagropellets och park- och trädgårdsavfall ger en kolsänka på cirka 2 ton CO2 per ton biokol, medan kolsänkan hos slam och alger och tång uppgår till cirka 1 ton CO2 per ton biokol.
Biokol är inte en produkt utan många
En av de viktigaste lärdomarna under steg 2 av Rest till Bäst är att biokol inte är en produkt utan många. Dess egenskaper varierar beroende på vilket råmaterial som har använts, hur råmaterialet har förbehandlats och hur tillverkningsprocessen har sett ut. Det är därför mycket viktigt att beskriva varje biokols egenskaper, så att användaren har möjlighet att välja rätt biokol för sitt användningsområde.
Det här gör vi i steg 3
Målsättningen är att vidareutveckla de affärsmodeller för biokol som togs fram i steg 2 till kommersiella lösningar och metoder för offentlig verksamhet och företag. Det gör vi genom att:
Vidareutveckla och marknadsanpassa en rad olika produkter, däribland substratblandningar där biokol ersätter torv och filterlösningar med biokol för rening av dagvatten.
Utvärdera möjligheter för nya produkter baserade på pyrolyserat slam och pyrolyserade alger och tång.
Undersöka om biokol kan effektivisera komposteringsprocesser, något som skulle kunna ge ytterligare avsättningsmöjligheter för biokol.
Replikera systemlösningar baserat på projektets befintliga pyrolysanläggningar.
Ta fram upphandlings- och beställarstöd samt metodik för efterkontroll av entreprenader för att underlätta för privata och offentliga beställare av biokol.
Genomföra ytterligare livscykelanalyser och andra miljösystemanalyser för att uppskatta klimatnyttan med olika biokollösningar.
Vidareutveckla och testa handeln med biokol som kolsänka samt ta fram en handlingsplan för att inkludera biokol i internationella system för handel med kolsänkor.
Lär dig mer om biokol
i våra webbföreläsningar