Een uitgebreide wetenschappelijke reviewstudie, gepubliceerd in het tijdschrift Biochar, concludeert dat biochar een van de meest veelzijdige en veelbelovende materialen is in de strijd tegen klimaatverandering. Het materiaal, gemaakt van biomassa, kan tegelijkertijd koolstof vastleggen, de bodemkwaliteit verbeteren, de landbouwproductiviteit verhogen en water zuiveren. De studie, samengesteld door een internationaal team van onderzoekers, synthetiseert een breed scala aan recent onderzoek en concludeert dat biochar als zogenoemde carbon-negative technologie een structurele rol kan spelen in een duurzame economie.
Wat is biochar en hoe werkt het?
Biochar wordt geproduceerd door organisch materiaal, zoals landbouwresten, bosafval of mest, te verhitten in een zuurstofarme omgeving. Dit proces heet pyrolyse. Het resultaat is een stabiel, koolstofrijk materiaal dat eeuwenlang tot millennia in de bodem kan blijven, waarmee koolstof die anders als CO₂ in de atmosfeer zou belanden, langdurig wordt vastgelegd.
De studie benadrukt dat biochar daarmee een negatieve koolstofvoetafdruk kan realiseren: er wordt meer CO₂ uit de kringloop gehaald dan er tijdens de productie vrijkomt.
Meerwaarde voor landbouw en bodemgezondheid
Wanneer biochar aan de bodem wordt toegevoegd, verbetert het de waterretentie, vergroot het de beschikbaarheid van voedingsstoffen en stimuleert het de activiteit van nuttige micro-organismen. Deze effecten kunnen de gewasopbrengsten verhogen en het gebruik van kunstmest verminderen. De poreuze structuur van biochar helpt voedingsstoffen vast te houden in de wortelzone, waardoor uitspoeling naar het grondwater wordt beperkt en de bodemvruchtbaarheid op de lange termijn verbetert.
Verontreinigingen uit bodem en water verwijderen
Biochar blijkt ook waardevol bij milieusanering. Door het grote oppervlak en de chemische eigenschappen van het materiaal kan het verontreinigende stoffen adsorberen, waaronder zware metalen en organische verbindingen uit bodem en water. Daarmee is biochar inzetbaar bij het herstel van aangetaste ecosystemen en de verbetering van de waterkwaliteit in landbouw- en industriegebieden.
Rol in de bioeconomie
De onderzoekers wijzen ook op de bredere rol van biochar in de circulaire bioeconomie. Het materiaal kan worden geproduceerd uit afvalbiomassa, waaronder landbouwresten en organisch stedelijk afval. Daarmee worden laagwaardige reststromen omgezet in een hoogwaardige milieuoplossing. Tijdens pyrolyse komen bovendien bio-olie en syngas vrij als bijproducten, die kunnen bijdragen aan de productie van hernieuwbare energie.
Engineered biochar: maatwerk op moleculair niveau
De studie belicht ook de opkomst van zogeheten engineered biochar, waarbij productieomstandigheden zoals temperatuur en grondstofkeuze nauwkeurig worden afgestemd op het gewenste toepassingsdoel. Dit vergroot de effectiviteit van biochar voor specifieke toepassingen, van koolstofvastlegging tot bodemherstel en verontreinigingsverwijdering.
Kanttekeningen en vervolgonderzoek
De auteurs wijzen erop dat de prestaties van biochar sterk afhangen van het type grondstof en de productieomstandigheden. Ook zijn er nog vragen over mogelijke onbedoelde effecten op bodemchemie of de aanwezigheid van verontreinigingen in het eindproduct. Verder onderzoek en gestandaardiseerde richtlijnen zijn nodig om veilig en effectief gebruik te waarborgen.
Ondanks deze onzekerheden onderstrepen de bevindingen de potentie van biochar als multifunctionele oplossing voor duurzame ontwikkeling, waarbij koolstofvastlegging, bodembeheer, afvalverwerking en waterzuivering worden gecombineerd in één materiaal.
Bronnen: EurekAlert! | Biochar 7
Foto: Madelaine, Adobe Stock
