Feito a partir do aquecimento de madeira e outras biomassas a altas temperaturas sem oxigênio, o biochar misturado aos solos dominou o mercado de compensação de carbono no ano passado em toneladas de gases de aquecimento absorvidos da atmosfera.
WASHINGTON – Desde que David Laird era jovem, as “florestas verdes e exuberantes” do oeste dos Estados Unidos significavam uma viagem anual de Verão para fazer caminhadas, acampar e pescar. Mas a última vez que Laird esteve na Floresta Nacional Medicine Bow-Routt, no Wyoming, um besouro destruiu cerca de dois terços dos pinheiros lodgepole da floresta.
Para Laird, professor da Universidade Estadual de Iowa, as frágeis agulhas de pinheiro laranja-acastanhadas nas árvores representavam um grave perigo para a terra: incêndios florestais.
Com mais de três décadas de experiência como pesquisador de solos, Laird acreditava que essas árvores mortas tinham que ser removidas para que o ecossistema florestal pudesse se regenerar sem o risco de um raio ou de um “cigarro descuidado” deixá-lo em chamas. Ele também sabia que as árvores poderiam ser transformadas numa “ferramenta baseada no mercado” com potencial para combater as alterações climáticas, aumentando ao mesmo tempo a produção agrícola e criando empregos rurais. Esta ferramenta? Biochar.
Biochar é feito da queima de material orgânico em um ambiente privado de oxigênio. Melhora a fertilidade do solo e aumenta a capacidade do solo – um dos maiores sumidouros de carbono do mundo – para capturar e armazenar carbono, absorvendo as emissões de combustíveis fósseis que a actividade humana liberta para a atmosfera.
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A prática de usar matéria orgânica para aumentar a fertilidade do solo remonta a milhares de anos, quando os povos indígenas da Amazônia construíam grandes pilhas de solo rico em nutrientes misturado com carvão, resíduos de alimentos e outros resíduos.
As emissões de dióxido de carbono pelos seres humanos têm de ser zeradas até 2050 para evitar que a temperatura média anual da Terra suba – e permaneça – mais de 1,5 graus Celsius acima dos níveis pré-industriais, conforme previsto no acordo climático de Paris.
Se o planeta – como agora projectado – aquecer permanentemente além desse limite antes de 2050, o Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas afirma que seria necessária a remoção de pelo menos seis gigatoneladas de CO2 por ano até 2050 para reduzir novamente a temperatura global na segunda metade do século. . A quantidade exacta de remoção de CO2 necessária no futuro depende de quanto ainda está a ser emitido, com diferentes cenários descritos no relatório de síntese de 2023 do IPCC.
No ano passado, 125.000 toneladas de CO2 foram removidas em todo o mundo pelo mercado de carbono durável – um mercado de créditos de carbono para projetos de remoção humana de CO2 – do qual o biochar foi responsável por 92,9%, apesar de ter recebido apenas 7% das compras de créditos de carbono. Estes números não refletem o CO2 sequestrado naturalmente nos oceanos e nas florestas.
Laird disse que o biochar por si só não pode atingir a meta de 2050, mas é o primeiro passo mais fácil e economicamente viável. Ele chamou o biochar de “a fruta mais fácil”.
“Precisamos de múltiplos esforços, múltiplos processos diferentes, todos trabalhando juntos”, disse Laird. “Biochar é um desses.”
O que o Biochar faz?
Quando misturado ao solo, o biochar cria condições favoráveis para o crescimento das raízes e a atividade microbiana, o que reduz as emissões de gases de efeito estufa da terra. Também ajuda o solo a reter água e absorver nutrientes, reparando solo deficiente em nutrientes para aumentar a produção agrícola.
O biochar é normalmente feito de madeira, mas os pesquisadores descobriram que o uso de diferentes tipos de biomassa pode produzir vários pontos fortes do carvão.
Dominique Lueckenhoff, diretor executivo de um grupo de tratamento de poluição e pesquisa ambiental aplicada chamado Ecochar Environmental Solutions, desenvolveu biochar à base de estrume para melhorar o desempenho de infraestruturas verdes, como jardins de chuva e pavimentos porosos.
As infraestruturas verdes, que utilizam a natureza para mitigar os efeitos das alterações climáticas, como inundações e altas temperaturas, em ambientes urbanos, estão a tornar-se mais comuns, especialmente desde que a Lei de Redução da Inflação do Presidente Joe Biden incentivou o investimento nestas áreas com subvenções e empréstimos.
Lueckenhoff disse que esta infraestrutura foi projetada para captar a água onde ela cai, em vez de tratar a água ou o solo em busca de poluentes.
“Nas áreas urbanas, os solos não estão apenas mortos”, disse Lueckenhoff. “Eles também estão contaminados.”
Lueckenhoff começou a desenvolver biocarvão à base de esterco para despoluir a água depois que um estudo da Agência de Proteção Ambiental de 2010 descobriu níveis perigosamente altos de nutrientes no escoamento agrícola na Baía de Chesapeake.
O carvão à base de esterco absorve de forma contra-intuitiva até 99% dos poluentes nocivos da água, de acordo com a pesquisa de Lueckenhoff, agindo como um sistema de purificação natural.
O grupo de Lueckenhoff está agora em parceria com a empresa de infraestrutura verde sediada em DC, Rainplan, para adicionar biochars personalizados à infraestrutura verde.
“Trata-se de transformar um grande problema numa solução multi-benéfica”, disse Lueckenhoff. “Posso reduzir os impactos dos nutrientes, posso criar mercados para os agricultores transformarem isso num tratamento benéfico, posso eliminar a exposição tóxica para as pessoas e o ambiente, os animais, etc., e posso impulsionar novas economias.”
Os chars de Lueckenhoff também têm sido usados para aumentar a velocidade de crescimento e a força das culturas de cânhamo e tratar locais de superfundos em busca de toxinas.
Uma vez que os poluentes prejudicam particularmente as comunidades desfavorecidas, o biochar pode ser uma poderosa ferramenta de justiça ambiental para remover estas toxinas.
Uma solução bipartidária
Outra prova da utilidade do biochar: ele tem apoio bipartidário no Congresso. Um projeto de lei para financiar a pesquisa do biochar, apresentado em março de 2023, está agora pendente na Comissão de Agricultura do Senado.
O senador Chuck Grassley (R-Iowa) foi um dos quatro senadores que co-patrocinou o projeto.
“Biochar apresenta uma excelente oportunidade para os agricultores que procuram uma forma de baixo custo de melhorar a qualidade do solo e ao mesmo tempo sequestrar carbono”, disse Grassley numa declaração escrita ao Medill News Service.
O senador Sherrod Brown (D-Ohio), outro co-patrocinador, disse que pretende incluir provisões para a pesquisa de biochar na lei agrícola deste ano, que financia seguro agrícola, conservação, nutrição e commodities.
“A pesquisa dará outra ferramenta aos agricultores, que entendem o meio ambiente e o clima e entendem a produtividade de suas terras”, disse Brown. “Isso pode levar a uma melhor produtividade e, em última análise, a melhores preços para eles.”
O Biochar é feito colocando biomassa em estruturas, como um forno coberto, e aquecendo-a sem oxigênio para converter o carbono orgânico em uma forma duradoura de carbono que não se decompõe facilmente. O produto resultante é composto de pequenos pedaços pretos e porosos de carvão.
“A poluição causada pela produção de biochar não é pior, e às vezes é melhor, do que a poluição causada apenas pela queima de biomassa”, disse Tom Miles, diretor executivo da Iniciativa Biochar dos EUA. “E as emissões são melhores do que em muitas lareiras.”
Atualmente, a produção de biochar é cara nos EUA porque grandes quantidades de biomassa devem ser enviadas para menos de 50 instalações de produção em pequena escala no país.
De acordo com Miles, os agricultores normalmente não pagam mais do que US$ 50 por acre pelo tratamento da colheita com fertilizantes. Embora o biochar dure centenas a milhares de anos, os agricultores lutam para comprá-lo a US$ 500 por tonelada de biochar por acre.
Muitos investigadores prevêem uma rede nacional de instalações de média dimensão que utilizem biomassa local para criar o carvão, o que criaria empregos em todo o país, especialmente em comunidades rurais com acesso a material orgânico.
“À medida que abordamos as alterações climáticas, precisamos de reduzir drasticamente a utilização de combustíveis fósseis, mas, ao mesmo tempo, não podemos prejudicar a economia.”
Isso significa que as instalações em Wyoming poderiam usar árvores mortas como as que Laird viu na Floresta Nacional Medicine Bow-Routt para eliminar o risco de incêndio florestal e criar uma carbonização para ajudar a revitalizar o solo seco. As instalações da Pensilvânia, por outro lado, poderiam produzir carvão à base de estrume e reduzir a quantidade de lixiviação de nutrientes que teria de ser resolvida a jusante na Baía de Chesapeake.
Apenas uma “fração de um por cento” da agricultura dos EUA utiliza atualmente biochar. Mas, de acordo com Miles, “há uma oportunidade real de mercado em dólares e centavos que poderíamos abordar com o biochar”.
Lueckenhoff disse que seu carvão à base de esterco é um tratamento de água mais barato do que o carvão ativado granular alternativo, mas não é amplamente utilizado dessa forma porque ela é um dos poucos pesquisadores que faz “um trabalho forte no lado tóxico”.
Os preços do biochar caíram 38% entre 2022 e 2023, de acordo com um relatório de captura de carbono CDR.fyi de 2023. Com cerca de um quarto das emissões de gases com efeito de estufa dos EUA provenientes da agricultura, silvicultura e outras utilizações do solo, as técnicas de conservação no sector agrícola têm um forte potencial ambiental e económico.
“À medida que abordamos as alterações climáticas, precisamos de reduzir drasticamente a utilização de combustíveis fósseis, mas, ao mesmo tempo, não podemos prejudicar a economia”, disse Laird.
Bloqueios
Em fevereiro, uma conferência sobre biochar em Sacramento atraiu mais de 655 participantes de 28 países e 44 estados, segundo Miles. Ele disse que espera que a conferência cresça para cerca de 800 participantes no próximo ano.
No entanto, o biochar tem sido utilizado principalmente por pequenas empresas e o seu mercado continua limitado.
“As pessoas não conhecem o biochar – não sabem nem entendem quais são os benefícios”, disse Miles.
Os primeiros estudos não levaram em conta as diferentes condições do solo e da terra que necessitavam de diferentes quantidades de biochar, portanto, em alguns testes, o carvão lixiviou nutrientes das culturas. Agora, mais de 30.000 artigos revisados por pares explicam como o biochar funciona, e diretrizes como o Pacific Northwest Biochar Atlas instruem os produtores sobre como maximizar seu uso.
O processo de produção do biochar possui outros subprodutos, como o petróleo que pode ser facilmente transformado em asfalto, açúcar e combustível líquido que pode ser usado no transporte marítimo e na aviação.
“Este é o nicho em que vemos esta tecnologia se encaixar – um sistema que pode substituir o transporte difícil de eletrificar e ao mesmo tempo produzir um carvão que vai para o solo”, disse Laird.
Mas a absorção de energia sustentável é lenta porque as empresas de combustíveis fósseis não são penalizadas pelos danos ambientais que os seus produtos de petróleo e gás causam.
“Se tivermos de competir frente a frente com o petróleo, será uma venda muito difícil”, acrescentou Laird.
Algumas leis complicam o uso do biochar. Por exemplo, o Departamento de Agricultura paga aos agricultores para adoptarem práticas de conservação, mas exclui o biocarvão produzido a partir de resíduos de culturas, devido à preocupação de que os agricultores removam demasiada biomassa e danifiquem as suas terras.
Laird disse que tais políticas são como levar uma “marreta a uma máquina de costura”. Ele disse que a criação de incentivos legais, económicos e industriais para a adopção da nova tecnologia pode ajudar a facilitar a sua aceitação.
Outro desafio para o biochar é a sua instabilidade política, disse Laird. O risco de o ex-presidente Donald Trump ganhar a presidência e revogar os incentivos de conservação de Biden na Lei de Redução da Inflação desencoraja os grandes investidores de injetarem dinheiro na indústria para ajudá-la a decolar.
Apesar dos obstáculos a uma indústria de biochar em expansão, muitos investigadores, decisores políticos e defensores estão optimistas de que o carvão ganhará prevalência e proporcionará benefícios ambientais e económicos em todo o país.
Um novo estudo da indústria global de biochar realizado pela International Biochar Initiative e pela US Biochar Initiative prevê que as receitas do biochar aumentarão de US$ 600 milhões de dólares em 2023 para US$ 3,3 bilhões em 2025.
Lueckenhoff disse que está “à beira do precipício” de lançar seu biochar à base de estrume. Em seguida, ela planeja produzir carvão a partir de composto e biossólidos, como lodo de esgoto, disse ela.
“Será necessário um grande esforço da indústria para realmente remover uma gigatonelada de CO2 da atmosfera”, disse Laird. “Este é um caminho para isso. Pode ser feito.”
