کاهش تغییرات آب وهوایی با بیوچار

باغ من: خراسان رضوی برمبنای نتایج تحقیق بین المللی که توسط دانشگاه نیو ساوت ولز استرالیا انجام شده، محصول تولید شده از زباله های شهری، کشاورزی و جنگلی مزایای زیادی برای کاهش اثر کربن در کشاورزی مدرن دارد.

به گزارش سایتک دیلی، استفان جوزف، استاد میهمان دانشکده علوم مواد و مهندسی در دانشگاه نیو ساوت ولز می گوید: این تحقیق شواهد محکمی ارائه کرده است که نشان میدهد بیوچار(زغال تهیه شده از زیست توده های گیاهی و ضایعات کشاورزی) به کاهش تغییرات آب وهوایی کمک می نماید.

محقق اصلی این تحقیق گفت «بیوچار می تواند کربن را از اتمسفر به خاک بکشد و صدها تا هزاران سال ذخیره کند».

همچنین نتایج نشان داد که بیوچار به ساخت کربن آلی در خاک تا ۲۰ درصد(به طور متوسط ۳.۸ درصد) کمک می نماید و می تواند انتشار اکسید نیتروژن از خاک را ۱۲ تا ۵۰ درصد کم کند که مزایای کاهش تغییرات آب وهوایی توسط بیوچار را بیشتر می کند.

این یافته ها توسط گزارش ویژه اخیر هیات بین دولتی تغییرات آب وهوا در مورد تغییرات آب وهوایی و زمین پشتیبانی می شود که تخمین می زند بیوچار پتانسیل مهمی برای کاهش تغییرات آب وهوایی دارد.

پروفسور جوزف بیان می کند: هیات بین دولتی نشان داد که در سطح جهان، بیوچار می تواند تا سال ۲۰۵۰ بین ۳۰۰ تا ۶۶۰ میلیون تن دی اکسیدکربن در سال را کم کند.

اگر این میزان را با انتشارات دی اکسیدکربن در استرالیا که در سال قبل ۴۹۹ میلیون تن برآورده شده بود، مقایسه کنید، درمی یابید که بیوچار می تواند خیلی از انتشارات را جذب نماید و فقط نیازمند یک اراده برای توسعه و استفاده از آنست.

زغال پایدار

بیوچار محصول گرمایش بقایای زیست توده مانند تراشه های چوب، کودهای حیوانی، لجن ها، کمپوست و زباله های سبز در محیطی با کمبود اکسیژن است، فرایندی که پیرولیز(تجزیه در اثر حرارت) نام دارد. نتیجه این پروسه زغال پایدار می باشد که می تواند انتشار گاز گلخانه ای را کم کند، در صورتیکه باروری خاک را بیشتر می کند.

در این تحقیق حدود ۳۰۰ مقاله شامل ۳۳ متاآنالیز بررسی شده که خیلی از ۱۴ هزار تحقیق بیوچار که در ۲۰ سال قبل انتشار یافته بود را مورد بازنگری قرار داد.

جوزف اظهار نمود: متوسط عملکرد محصول از ۱۰ به ۴۲ درصد افزایش پیدا کرد، غلظت فلزات سنگین در بافت گیاهی ۱۷ تا ۳۹ درصد کم شد و میزان دسترسی به فسفر در گیاهان نیز افزایشی بود.

بیوچار به مقاومت گیاهان در مقابل تنش های محیطی مانند بیماریها کمک می نماید. همین طور به گیاهان کمک می نماید تا فلزات سمی، تنش آبی و ترکیبات آلی مانند علف کش آترازین را تحمل کنند.

فواید بیوچار برای گیاهان

این تحقیق برای نخستین مرتبه به تفصیل علت اینکه چگونه بیوچار منطقه ریشه گیاه را بهبود می دهد، پرداخته است. در سه هفته اول، هنگامی که بیوچار با خاک واکنش نشان می دهد، می تواند جوانه زنی بذر و رشد نهال را تحریک کند. طی ۶ ماه بعد سطوح واکنشی روی ذرات بیوچار ایجاد می شود و موجب تامین مواد مغذی گیاهان می شود. بعد از سه تا ۶ ماه، بیوچار در خاک آغاز به پیر شدن می کند و ریزتوده هایی را تشکیل می دهد که از مواد آلی در مقابل تجزیه محافظت می کند.

پروفسور جوزف اضافه می کند: نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین واکنش ها به بیوچار در خاک های اسیدی و شنی است که در آن بیوچار به همراه کود استفاده شده است.

وی افزود: ما دریافتیم که اثرات مثبت بیوچار وابسته به دوز است همین طور به تطبیق خواص بیوچار با محدودیت های خاک و نیازهای غذایی گیاه وابسته است. گیاهان، خصوصاً در خاک های با مواد مغذی کم و اسیدی رایج در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری مرطوب، مانند سواحل شمالی نیو ساوت ولز و کوئینزلند، می توانند بطور قابل توجهی از بیوچار سود ببرند. همین طور در خاک های شنی در استرالیای غربی، ویکتوریا و استرالیا جنوبی، خصوصاً در مناطق خشکی که بطور فزاینده ای تحت تاثیر خشکسالی ناشی از تغییرات آب وهوایی قرار گرفته اند، نیز بسیار سود خواهد برد.

پروفسور جوزف متخصص تولید بیوچارهای پایدار مهندسی شده از بقایای کشاورزی، شهری و جنگلی است. وی از زمانی که در دهه هفتاد بومیان استرالیا بیوچار را به وی معرفی کردند، در مورد فواید بیوچار در ارتقای خاک سالم و پرداختن به تغییرات آب وهوایی تحقیق کرده است.

وی اظهار داشت: بیوچار برای تولید محصولات زراعی و حفظ خاک سالم توسط بومیان استرالیا، آمریکای لاتین(به ویژه در زمینه آمازون) و آفریقا صدها سال است که استفاده می شود. بیوچار همین طور در قرن ۱۷ بعنوان مکمل غذایی حیوانات ثبت شده است.

اما در صورتیکه پژوهشگران استرالیایی از سال ۲۰۰۵ بیوچار را مورد مطالعه قرار داده اند، آغاز به کار آن بعنوان یک محصول تجاری به نسبت کند بوده و استرالیا حدود ۵۰۰۰ تن بیوچار در سال تولید می کند. علت آن تا حدی به سبب تعداد اندک سرمایه گذاری در برنامه های نمایشی در مقیاس بزرگ همین طور عدم اطلاع کشاورزان و مشاوران دولتی در مورد بیوچار، موانع قانونی و عدم وجود سرمایه گذاری خطرپذیر و کارآفرینان جوان برای تامین بودجه و ایجاد تجارت بیوچار است.

در مقایسه ایالات متحده حدود ۵۰ هزار تن بیوچار در سال تولید می کند؛ در صورتیکه این میزان در چین بیش از ۵۰۰ هزار تن در سال است.

لزوم صرفه اقتصادی

پروفسور جوزف که برای کار در حوزه انرژی های تجدیدپذیر و بیوچار نشان استرالیا را دریافت کرده است، می گوید: برای پذیرش گسترده باید بیوچار به سادگی با عملیات کشاورزی ادغام شود و ثابت شود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

وی ابراز کرد: ما به این دانش رسیده ایم اما آنچه نداریم منابع کافی برای آموزش و تعلیم مردم و اثبات شواهدی است تا کشاورزان بتوانند مزایای استفاده از بیوچار و توسعه این صنعت جدید را ببینند. بااین حال، این امر به تدریج درحال تغییر است برای اینکه شرکت های بزرگ درحال خرید گواهینامه های کاهش دی اکسیدکربن(CORC) برای جبران انتشار گازهای گلخانه ای خود هستند که موجب افزایش مطالعه بیوچار در استرالیا می شود.

کاربردهای گسترده بیوچار

بیوچار پتانسیل طیف وسیعی از کاربردها را دارد. پروفسور جوزف در یک مقاله بازنگری جدید که در International Materials Reviews انتشار یافت، موارد استفاده کمتر شناخته شده از بیوچار، مانند مصالح ساختمانی، برای کاهش سموم در خاک، رشد میکروارگانیسم ها در تغذیه حیوانات و اصلاح خاک را به تفصیل شرح داده است.

وی اضافه می کند که دانشگاه نیو ساوت ولز با یک شرکت و یک دانشگاه در نروژ کمک مالی مشترک برای توسعه یک پوشش ضد میکروبی بر پایه بیوچار جهت از بین بردن عوامل بیماری زا در آب و استفاده در سیستم های تصفیه هوا دارد.

یافته های این تحقیق در مجله GCB Bioenergy انتشار یافته است.

منبع: mygarden.ir