Than sinh học (biochar) là một chất rắn thu được từ quá trình carbon hóa sinh khối.Có thể hiểu than sinh học là một sản phẩm của quá trình nhiệt phân vật liệu hữu cơ trong môi trường không có ôxy( thiếu khí oxy và áp suất lớn thì cacbon sinh khối không bị cháy hoàn toàn mà chuyển sang giữa khoáng và hữu cơ), có khả năng tồn tại lâu dài đến 100 năm, thậm chí là vĩnh viễn trong môi trường đất và làm tăng lượng cacbon lưu giữ trong đất, có ảnh hưởng tích cực đến sức sản xuất đất.
Biochar đang được nghiên cứu như một cách tiếp cận khả thi để cô lập carbon, vì nó có khả năng giảm thiểu sự nóng lên trên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Nó là kết quả của các quá trình liên quan đến thu hồi và lưu trữ carbon pyrogenic (PyCCS).
Biochar có thể được sử dụng như một sản phẩm hoặc là một thành phần trong sản phẩm hỗn hợp, để cải thiện tính chất của đất và hiệu quả sử dụng tài nguyên, để khắc phục và bảo vệ chống ô nhiễm môi trường và như một biện pháp để giảm thiểu các khí nhà kính (GHG). Bổ sung biochar cho đất có thể giúp thay đổi pH, độ dẫn điện, gia tăng hàm lượng carbon, gia tăng khả năng giữ nước, độ xốp của đất. So với các loại phân bón khác thì biochar có giá thành rẻ hơn và có nhiều ảnh hưởng tích cực hơn phân bón vô cơ.
Sử dụng than sinh học trong đất
Than sinh học có thể mang lại lợi ích trực tiếp và gián tiếp khi áp dụng cho đất. Những lợi ích này dựa trên tính chất vật liệu đa dạng của than sinh học và biểu hiện khi được bổ sung để đáp ứng nhu cầu đất hoặc cây trồng cụ thể.
Than sinh học có thể làm tăng độ phì nhiêu của đất chua (đất có độ pH thấp), tăng năng suất nông nghiệp và bảo vệ chống lại một số bệnh từ lá và đất. Độ chua của đất có thể là một hạn chế lớn đối với sự phát triển của cây. Để cải thiện đất chua, vật liệu bón vôi nông nghiệp được sử dụng để tăng độ pH của đất lên mức tối ưu cho sự phát triển của cây trồng.
Vật liệu liming thường được làm từ carbonate, oxit hoặc hydroxit của Ca & Mg. Đá vôi canxi (canxi cacbonat tinh khiết ( CaCO3)) là một vật liệu vôi phổ biến và được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các vật liệu vôi khác, giá trị giới hạn được báo cáo là một tỷ lệ tương đương của hiệu ứng giới hạn mà canxi cacbonat sẽ có (% CaCO3 -eq)
Thành phần vô cơ của phần tro của than sinh học được tạo thành từ cacbonat kim loại, silicat, phốt phát, sunfat, clorua và hydroxit. Một số loại sinh học có lượng lớn các hợp chất vô cơ này có thể có giá trị bón vôi đáng kể và có thể được sử dụng làm chất điều hòa đất để cải tạo đất chua.
Sử dụng than sinh học trong đất bằng cách chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành chất cải tạo đất mạnh mẽ giữ carbon và làm cho đất đai màu mỡ hơn, chúng ta có thể tăng cường an ninh lương thực, ngăn chặn nạn phá rừng và bảo tồn sự đa dạng của đất trồng trọt. Nghiên cứu hiện đang xác nhận các lợi ích bao gồm:
- Giảm quá trình lọc nito vào nước ngầm
- Có thể giảm lượng khí thải nito oxit
- Tăng khả năng trao đổi cation (ion +) dẫn đến độ phì nhiêu của đất được cải thiện
- Kiểm soát độ chua của đất
- Tăng khả năng giữ nước
- Tăng số lượng vi khuẩn có lợi trong đất
Than sinh học có thể cải thiện hầu hết mọi loại đất. Các khu vực có lượng mưa thấp hoặc đất nghèo dinh dưỡng rất có thể sẽ thấy tác động lớn nhất từ việc bổ sung than sinh học.
Than sinh học sử dụng trong ngành cà phê
Than sinh học được kết hợp vào các hệ thống sản xuất và chế biến cà phê để cải thiện các tác động kinh tế và môi trường nói chung, tập trung vào các quy trình thường được thực hiện tại hoặc gần khu vực trồng cà phê.
Nó bao gồm một số phát hiện liên quan đến lợi ích tiềm năng của việc thêm than sinh học vào đất bao gồm tăng độ phì nhiêu cho đất, quản lí bệnh và phân bón, phác thảo cách sử dụng than sinh học có thể làm giảm tác động tiêu cực liên quan đến nước thải từ chế biến cà phê, nhấn mạnh các cơ hội để tối ưu hóa việc sử dụng dư lượng cà phê làm nguyên liệu tiềm năng cho than sinh học và gợi ý các con đường mà ngành công nghiệp cà phê có thể sử dụng để khử carbon chuỗi cung ứng bao gồm cả việc sử dụng năng lượng tái tạo.
Than sinh học sử dụng làm thức ăn gia súc
Một nông dân Tây Úc đã khám phá việc sử dụng than sinh học trộn với mật rỉ (mật đường) làm thức ăn gia súc. Ông khẳng định rằng trong động vật nhai lại, than sinh học có thể hỗ trợ tiêu hóa và giảm sản xuất mêtan. Nông dân cũng để phân sinh học ngấm vào đất mà họ không cần sử dụng máy móc. Chúng tôi đề xuất rằng nito và carbon dioxide, đó là cả hai khí của nhà kính. Nito và carbon sau đó cả hai them vào độ phì nhiêu của đất.
Ngoài ra còn có bằng chứng tại trang trại cho thấy thức ăn gia súc đã dẫn đến sự cải thiện mức tăng cân sống ở bò lai Angus. Doug Pow đã giành Giải thưởng Quản lí Đất nông nghiệp Đổi mới của Chính phủ Úc tại Giải thưởng Landcare Tây Úc năm 2019 cho sự đổi mới này. Công việc của ông Pow đã dẫn đến hai thử nghiệm tiếp theo đối với bò sữa, với kết quả giảm mùi và tăng sản lượng.
