L’impatto dei sottoprodotti bioenergetici sul terreno
L’aumento della produzione di energia dalla biomassa potrebbe portare ad alti livelli di sottoprodotti nel suolo. Tuttavia, non è ancora chiaro come questi sottoprodotti influenzino i processi microbici nel terreno, inclusa la produzione di gas serra. Occorre pertanto prestare particolare attenzione ai cambiamenti dei livelli di carbonio nel suolo e delle emissioni di protossido di azoto (N2O) dal terreno. Il progetto BESOS è stato pertanto creato per studiare l’impatto di diversi sottoprodotti generati dalla produzione di combustibili bioenergetici sui cicli biogeochimici. L’iniziativa si è concentrata sui residui di due forme di bioenergia: la digestione anaerobica e la pirolosi. La digestione anaerobica scompone il materiale organico usando microrganismi in assenza di ossigeno e produce biogas e un prodotto solido chiamato digestato. La pirolisi implica la decomposizione della biomassa alle alte temperature generando bio-olio, una miscela di gas e un sottoprodotto solido chiamato carbone. Biochar è il nome dato al carbone quando viene aggiunto al terreno. BESOS ha applicato il materiale a 15 terreni agricoli con diversi pH e composizioni in aree diverse del Brasile, della Spagna e degli Stati Uniti. I ricercatori hanno osservato una continua e significativa diminuzione delle emissioni di N2O dopo le applicazioni di biochar. La mineralizzazione del carbonio e dell’idrogeno nel suolo è stata studiata sia nel campo che in condizioni di laboratorio utilizzando Azoto-15 e Carbonio-13 come isotopi. Gli scienziati hanno inoltre misurato i livelli di N2O. I risultati di questi esperimenti sono stati paragonati alle diverse proprietà dei sottoprodotti bioenergetici. Hanno indicato che il biochar aiuta l’ultimo stadio della de-nitrificazione mentre l’N2O viene trasformato in azoto gassoso. Il biochar ha ridotto l’N2O dal terreno di circa il 54 % I risultati del progetto BESOS aiuteranno a comprendere meglio l’impatto dei sottoprodotti bioenergetici sui cicli del carbonio e dell’azoto. Questo può avere un impatto significativo sui calcoli analitici del ciclo di vita di diverse forme di bioenergia. Inoltre, i dati serviranno a informare le decisioni politiche future legate al biochar come additivo per il terreno e ai suoi effetti sulle emissioni di gas serra nell’agricoltura.
Parole chiave
Bioenergia, sottoprodotti bioenergetici, terreno, biomassa, energia rinnovabile, processi microbici, gas serra, equilibrio del carbonio, protossido di azoto, combustibile bioenergetico, ciclo biogeochimico, digestione anaerobica, pirolisi