Objavljeno dne: 16.07.2017

BIOREMEDIACIJA TAL

BIOCHAR ACTIVE sestavlja pestra združba efektivnih mikroorganizmov. Kot nosilec je biochar kot odličen habitat za razvoj mikroorganizmov.

Učinki:

-preprečuje vstop težkih kovin v rastline in pospešuje razkroj škodljivih kemijskih spojin (pesticidov,policikličnih ogljikovodikov, ostankov farmacevtske industrije...)

-poveča rodnost tal in ima sposobnost vezave onesnažil

Uporaba: sredstvo se plitvo ali globoko zadela v tla

-bioremediacija tal 1 kg /10m2/leto

-kompostiranje 1-2 kg/m3

BIOBCHAR ACTIVE  je na voljo v trgovini Biobrazda !

Cena 30 €/8 L

 

 

 

 

 

 

VLOGA BIOOGLJA PRI REVITALIZACIJI DEGRADIRANIH POVRŠIN

IN NJEGOV POMEN V KMETIJSKI RABI

Piše: prof. ddr. Ana Vovk Korže, Mednarodni center za ekoremediacije, Filozofska fakulteta Maribor



Biooglje je trdna snov, ki se pridobiva s karbonizacijo biomase. Preprosto povedano, biooglje je produkt, bogat z ogljikom (C), pridobljen iz biomase, kot je les, gnoj ali listje. Nastaja s segrevanjem v zaprti posodi z malo ali nič kisika. V bolj tehničnem smislu je biooglje proizvedeno s termično razgradnjo organskih snovi v okviru omejene dobave kisika (O2) in pri relativno nizkih temperaturah (<700 °C). Ekološki del oglja ima visoko vsebnost C, ki v glavnem zajema tako imenovane aromatske spojine.

Biooglje se lahko doda v prst z namenom, da se izboljšajo njene produktivne funkcije in posledično se zmanjšajo emisije iz biomase, ki bi sicer naravno razgradila toplogredne pline.

Metoda obogatitve produktivnosti prsti z dodajanjem oglja je stara že 2000 let. Sloni na tem, da oglje vsebuje ogljik in z dodajnem tega v prst se količina ogljika v prsti poveča, kar vpliva na povečanje varnosti preskrbe s hrano in preprečevanje krčenja gozdov. Proces v tleh, ko razpada oglje, ustvarja finozrnato, zelo porozno oglje, ki pomaga v prsti ohraniti hranilne snovi in ​​vodo. Južnoameriški Indijanci so resnično ustvarili velika področja izjemno bogate črne zemlje. Znanstveno proučevanje vpliva oglja na kakovost tal se je pričelo zelo zgodaj. Prve raziskave so naredili že v 19. stoletju, vendar sta bili prava znanstvena raziskava in analiza opravljeni leta 1980 na Japonskem, nekaj let kasneje pa so se s problematiko začeli ukvarjati tudi v ZDA. V zadnjih petih letih se število raziskav o pomenu rabe oglja povečuje predvsem zaradi vpliva na podnebne spremembe. Zadnje ugotovitve kažejo, da je oglje zelo stabilen element z vidika hranil v prsti. Prisotnost oglja v prsti vpliva na povečanje dostopnosti hranil in s tem se potrebe po dodajanju umetnih gnojil zmanjšujejo, saj so organska hranila, ki jih dodamo z ogljem v tla, stabilnejša, učinkovitejša od drugih organskih snovi v prsti, ki se dodajo prav z umetnimi gnojili. Učinkovitost hranil iz oglja izvira iz specifične kemične in fizikalne lastnosti, kot je velika gostota naboja organskih delcev, kar omogoča veliko večje hranilno zadrževanje delcev in njihove narave v kombinaciji s specifično kemijsko strukturo, ki zagotavlja veliko večjo odpornost mikroorganizmov pri razpadu kot v drugih organskih snoveh v tleh, ki se najpogosteje dodajajo z umetnimi gnojili.

Oglje najdemo v prsti po vsem svetu zaradi požarov vegetacije in zgodovinskih praks povečanja rodovitnosti tal, kajti stara ljudstva so tako obdelovala površine kot tudi povečevala produktivnost tal s kurjenjem kmetijskih ostankov na polju. Zato lahko z gotovostjo trdimo, da je uporaba oglja pomembna za povečanje varnosti preskrbe s hrano in raznolikosti rabe tal v območjih z zelo izčrpano prstjo, omejenimi viri ter ekološko vprašljivo rabo tal zaradi neustrezne količine vode in prevelikih zalog kemičnih gnojil v prsti.

Uporaba oglja pri kmetovanju v prvi vrsti povečuje kakovost kmetijskih tal in vpliva na povečanje količine vode v tleh ter zadržuje hranila in kemična sredstva v prsti, ki jih lahko izkoriščajo rastline za svojo rast. Prav tako so ugotovitve pokazale, da tla, kjer se uporablja oglje, tudi omogočajo ohranjanje hranil v tleh in s tem preprečujejo odtok v podtalno vodo, kar vpliva tudi na zmanjšanje onesnaženosti podtalnice. V bistvu biooglje omogoča vezavo odvečnih hranil nase.

Z dodajanjem ogljika prsti za boljšo produktivnost omogočimo shranjevanje ogljika v tla za več sto do več tisoč let. Biooglje se pridobiva s pirolizo. To je postopek razkroja snovi pri višjih temperaturah in v primeru gorljivih snovi tudi brez dostopa zraka, saj lahko sicer pride do sežiga snovi. Produkti pirolize so številne organske molekule, ki imajo manjšo molsko maso kot snov, ki jo piroliziramo. Biomasa označuje obnovljive vire energije predvsem rastlinskega izvora, med katere prištevamo kot najbolj razširjen vir za pridobivanje energije les, slamo, hitrorastoče energijske rastline, bioplin ter biodizelsko gorivo. Les je najstarejši energent, kar jih pozna človeštvo. Vsebuje med 70 in 80 % plinastih sestavin. S povišanjem temperature se najprej izločijo plini (kisik, vodik), katerih vnetišče se giblje med 240 in 250 °C. V nadaljevanju procesa razpadejo trdni elementi, kot sta npr. celuloza in lignin, v plinasto stanje. Piroliza je endotermični proces, ki potrebuje energijo, medtem ko je zgorevanje eksotermični proces, ki sprošča energijo. V fazi uplinjanja in termičnega razpada procesa potekata vzporedno. Pri termičnem razpadanju se lahko sproščajo tudi nekatere agresivne snovi (ocetna, mravljinčna kislina itd.), ki se posebno v začetni fazi gorenja in v primeru dušenega procesa (zmanjšana toplotna moč kotla) odlagajo na stene kotla ali dimnika v obliki saj. Razpadanje lesa označujemo kot primarno zgorevanje. V fazi sekundarnega zgorevanja je treba dovajati dodatni zrak v področje dogorevanja. S tem ob primerno visokih temperaturah dosežemo popolno zgorevanje, ki sprošča največjo količino toplote. Zgorevanje lesnega oglja nastopi kot zadnja faza gorenja lesa. Lesno oglje dogori z mirnim svetlim plamenom. Minerali, ki jih vsebuje les, ostanejo po gorenju v obliki pepela, ki ga uporabljamo kot naravno gnojilo (http://www.ekogrupa.si/8/). V primeru, ko uporabimo oglje za gnojilo tal, dejansko dosežemo ogljično negativen sistem rabe lesa, ker dejansko zmanjšamo emisije dušikovih spojin.

Raba biooglja kot gnojila omogoča shranjevanje ogljika v prsti več sto ali celo več tisoč let. Oglje izboljšuje rodovitnost tal, saj stimulira rast rastlin, ki za rast porabijo CO2, in s tem je dosežen povratni učinek rabe CO2. Energija, pridobljena kot del proizvodnje biooglja, izpodriva pozitivno označen ogljik iz energije, pridobljene iz fosilnih goriv. Dodajanje biooglja kot gnojila prsti lahko še dodatno zmanjša emisije toplogrednih plinov in povečuje shranjevanje ogljika v tleh.

OKOLJSKE PREDNOSTI RABE BIOOGLJA

Raba biooglja kot gnojila v kmetijske namene ima več pozitivnih učinkov na okolje:

  • Boj proti podnebnim spremembam: Dodajanje biooglja v tla je v nekaterih znanstvenih študijah opisano kot sredstvo za izoliranje atmosferskega ogljikovega dioksida (CO2). Dejansko pa to predstavlja skladiščenje CO2, vendar morata biti izpolnjeni dve zahtevi. Prvič, rastline je treba gojiti na isti stopnji kot prej, ker to omogoča dejanski korak pred atmosferskimi CO2 v organski obliki C, ki je podan s pomočjo fotosinteze pri rastlinah. Toda rastlinska biomasa, ki se oblikuje na letni ravni, običajno hitro razpade. Ta razpad sprosti CO2, ki se vrne v ozračje. V nasprotju s pretvorbo biomase v biooglje se doseže veliko počasnejše razpadanje C, ki bi sicer hitrejše razpadel. Biooglje mora biti stabilnejši element kot biomasa, iz katere je bil ustvarjen. AlphaRaziskave kažejo, da biooglje v zemlji predstavlja zoglenele organske snovi, ki zadržujejo dušik in metan. S tem se posledično tako emisije dušikovega oksida kot metana v atmosferi zmanjšujejo, kar pozitivno vpliva na globalno segrevanje ozračja. Z uporabo oglja kot gnojila v kmetijstvu se lahko doseže hranjenje 2,2 gigatone ogljika na leto do leta 2050.

  • Onesnaženost tal in prehranska varnost: Oglje v kmetijstvu se lahko razume kot gnojilo, torej spodbujevalec rodovitnosti zemlje, kar posledično vpliva na povečanje varnosti preskrbe s hrano, možnost rabe tal za gojenje raznolikih kmetijskih kultur in zmanjšanje potrebe po nekaterih surovinah, ki so dostopne le v kemičnih gnojilih. Biooglje ponuja edinstveno priložnost za izboljšanje rodovitnosti tal z uporabo lokalno razpoložljivih obnovljivih materialov, kar zagotavlja trajnost. Za gnojenje prsti z bioogljem ne potrebujemo novih virov, saj se ta pridobi iz učinkovitih in okolju prijaznejših obstoječih virov. Kmetje na območjih z omejenimi viri lahko pretvorijo organske ostanke in ostanke iz goriva iz biomase v biooglje brez ogrožanja izkoristka energije, hkrati pa s tem omogočijo tudi večjo donosnost kmetijskih tal.

  • Onesnaževanje podtalnice zaradi kemijskih gnojil: Oglje vpliva tudi na izboljšanje kakovosti podtalne vode, zato ker že samo po sebi deluje kot hranilo, prav tako s svojo prisotnostjo v tleh omogoča daljše ohranjanje hranil v tleh, ki jih potrebujejo rastline za rast, zaradi česar se zmanjša potreba po dodajanju kemijskih preparatov za večjo produktivnost tal, kar pa ima za posledico izboljšanje kakovosti podtalne vode.

  • Ravnanje z odpadki: Raba biooglja v kmetijske namene dejansko ponuja enostavno trajnostno orodje za upravljanje kmetijskih odpadkov, ki pri pridobivanju biooglja dejansko predstavljajo snov za njegovo proizvodnjo in ne odpadek. Odpadki iz kmetijstva predstavljajo pomembno obremenitev okolja, ki vodi do onesnaženja podtalnice in površinskih voda. Ti odpadki kot tudi drugi stranski proizvodi so uporabna sredstva za pirolizo bioenergije, kjer se lahko energija pridobiva v procesu pooglenitve, pri tem pa se obseg in predvsem teža odpadnega materiala bistveno zmanjšata, kar je pomembno za okolje. Strog nadzor kakovosti je potreben pri predelavi odpadkov v biooglje, ki je pridobljeno iz odpadkov. Pri tem lahko patogeni organizmi predstavljajo izziv za neposredno uporabo živalskih gnojil ali blata iz čistilnih naprav. Namreč ti se iz oddanih snovi odstranijo s postopkom pirolize, ki običajno poteka pri temperaturi nad 350 °C in je tako dragocena alternativa za neposredno uporabo odpadkov.

  • Vrh obrazcaKrčenje gozdov in izguba obdelovalnih zemljišč: S predelavo kmetijskih odpadkov v biooglje, torej dejansko v gnojilo – spodbujevalec rodovitnosti tal, dosežemo, da se ohranja raznovrstnost kmetijskih zemljišč in preprečuje krčenje gozdov.

Z vidika zagotavljanja trajnostnega kmetijstva ima biooglje pomembno vlogo, saj z njegovo uporabo dolgoročno in trajnostno izboljšamo produktivnost tal in hkrati zmanjšamo okoljske vplive na vire v okolju, predvsem na podtalno vodo. S tega vidika rabe biooglja ne bi smeli sprejemati kot alternative, temveč kot novo smernico upravljanja tal, ki omogoča uresničevanje trajnostnega razvoja.


BIOOGLJE IN PRST

Splošno znano je, da uporaba biooglja kot gnojila povečuje kakovost tal. S spremembo kmetijskih odpadkov v gnojilo, ki ima veliko vsebnost ogljika, vsebuje pa tudi pomembne elemente za rast rastlin, npr. kalcij, železo, magnezij, natrij, kalij, fosfor, silicij in aluminij, povzroči plodna tla, na katerih se poveča proizvodnja hrane, in omogoča povečanje raznolikosti rabe kmetijskih tal. K temu pripomore tudi potemnitev prsti, kar poveča toplotno radiacijo, saj se temperatura tal zviša in ugodno vpliva na rast rastlin. Dosedanje raziskave so pokazale, da z uporabo biooglja kot gnojila:

  • zmanjšamo izpiranje v podtalnico;

  • zmanjšamo emisije toplogrednih plinov;

  • povečamo kationsko izmenjalno kapaciteto, kar vpliva na izboljšanje rodovitnosti tal;

  • vplivamo na ravnovesje kislosti tal, navadno se ta rahlo poveča in ne presega pH 9, ki je bil izmerjen kot maksimum;

  • povečamo talno zmožnost za zadrževanje vode zaradi večje absorpcije vode, namreč en delec biooglja lahko vase vsrka trikratno težo vode glede na svojo težo; zaradi svoje poroznosti in učinkovitega zadrževanja vode je dobrodošel predvsem za rodovitnost peščenih tal, saj povečuje vlažnost peščenih tal, za katera je značilno, da so suha in neprimerna za kmetijsko obdelavo; tako je raba biooglja z vidika zadrževanja vlage izredno dobrodošla tudi v območjih, kjer vladajo sušni pogoji za kmetovanje;

  • povečamo število koristnih mikroorganizmov v tleh, ki nastajajo na porah biooglja, kar predstavlja zelo pomembno rastišče; ti mikroorganizmi zagotavljajo hranilne snovi koreninam rastlin – več kot jih je, več hrane bodo dobile rastline; prav tako pa mikroorganizmi ščitijo korenine pred boleznimi;

  • zmanjšanje težkih kovin: pri raziskavi biooglja je bilo ugotovljeno, da absorbira tudi različne težke kovine, vključno s svincem (Pb), arzenom (As) in kadmijem (Cd). Analiza kravjega gnoja, spremenjenega v biooglje pri 350 °C, je pokazala, da absorbira 15 % Pb iz tal.



Ključne ugotovitve o biooglju:

• izboljšanje kemijske in fizikalne lastnosti tal;
• izboljšanje rodovitnost tal za vzpostavitev vegetacije;
• povečanje produktivnost biomase;
• povečanje vodne razpoložljivosti in zmogljivosti tal;
• zvišanje pH in povečanje kationske izmenjalne kapacitete – oglje je alkalno in zvišuje pH, ker rastline raje rastejo v rahlo bazičnih prsteh, kjer lažje pridejo do hranil, na drugi strani pa kislost zavira prenos hranil iz tal v korenine;
• povečanje populacije bakterij;
• povečanje hranljivosti tal s kalcijem, magnezijem, fosforjem in kalijem, ki so naravna hranila;
• povečanje zadrževalnih sposobnosti za vodo v tleh;
• povečanje kovinske izmenjave manj topnih oblik v rizosferi;
• zmanjšanje prenosa PAH v tleh (PAH: policistični aromatski ogljikovodik, eden izmed organskih onesnaževalcev).

Znanstveniki so ugotovili tudi, da lahko z uporabo biooglja kot gnojila izboljšamo kakovost skoraj vsakega tipa tal, tudi prsti na območju z majhnimi količinami padavin in prsti, ki je revna s hranili. V teh dveh tipih dokaj hitro vidijo najhitrejši učinki rabe biooglja kot hranila.


Znanstveniki so ugotovili, da biooglje lahko:

  • za 50 % poveča kationsko izmenjalno zmogljivost;

  • za 10–30 % poveča količino hranilnih snovi v prsti, odvisno od tega, kakšen je tip prsti;

  • za eno točko zviša pH;

  • za 18 % poveča vlažnost tal;

  • za 20–120 % poveča donosnost oz. produktivnost tal, ponovno je to odvisno od lastnosti strukture tal;

  • za 100 % zmanjša emisije metana;

  • za 50 % zmanjša emisije dušikovega oksida;

  • zmanjša gostoto tal;

  • za 50–72 % poveča biološko potrebo po dušiku.


Na podlagi različnih preizkusov so ugotovili, da je optimalna količina dodanega biooglja 1 kg/m² prsti. Ko se doseže optimalna vsebnost biooglja v prsti, pa ga ni treba dodajati vsaj 50 let, saj je ogljik zelo stabilna snov. Zato praviloma znanstveniki priporočajo, da se biooglje dodaja postopoma, saj kot stabilna snov ostane v prsti, plast humusa pa postaja vedno debelejša.

Raba biooglja ponovno prihaja v ospredje. V Sloveniji vidimo problem v tem, da je poznavanje biooglja omejeno zgolj na ozko populacijo, to so vrtičkarji, ki pa zaradi mnogih informacij, ki jih najdejo na različnih spletnih portalih, ne vejo, kaj je prav in kaj narobe. Pomembno je vedeti, kako se biooglje pridobiva, kakšne so njegove funkcije in kako se uporablja. Prav tako obstaja več načinov uporabe biooglja:

  • posuje se po zemlji;

  • doda se skupaj s kompostom;

  • prej se ga namoči in nato se s to raztopino zaliva;

  • do 5 cm globoko se vkoplje v zemljo.



TRAJNOSTNI VIDIKI RABE BIOGLJA

Raba biooglja ima številne učinke na okoljsko komponento trajnosti:

  • ohranja zdrava in produktivna tla ‒ biooglje je treba uporabiti za ohranitev in izboljšanje rodovitnosti tal, zlasti na obrobnih in degradiranih kmetijskih zemljiščih, in ne bi smelo povzročiti degradacije tal s hranili iz kemičnih gnojil;

  • prispeva k podnebni stabilnosti ‒ sistemi rabe biooglja morajo zagotavljati manjšanje količine toplogrednih plinov (TGP), saj so toplogredni plini škodljivi za okolje, in z uporabo biooglja je treba črpati atmosferski ogljik z ustvarjanjem in krepitvijo stabilnih ponorov ogljika v tleh za ublažitev emisij toplogrednih plinov, povezanih z razgradnjo in izgorevanjem ostankov biomase za izravnavo porabe fosilnih goriv s proizvodnjo bioenergije;

  • zagotavlja se energetska učinkovitost ‒ proizvodni sistemi biooglja morajo povzročiti nevtralno proizvodnjo toplogrednih plinov;

  • spoznanje, da je odpadek dejansko surovina, saj morajo sistemi predelave biooglja dati prednost odpadkom iz biomase za proizvodnjo biooglja;

  • proizvodnja biooglja ‒ proizvodni sistemi biooglja morajo biti varni, čisti, ekonomični in učinkoviti ter morajo ustrezati okoljskim standardom in predpisom;

  • kakovost biooglja: biooglje mora predstavljati dokaz ogljične stabilnosti in omogočati raznovrstnost kmetijske predelave;

  • biotska raznovrstnost – biooglje mora spodbujati ohranjanje tako nadzemnih kot talnih organizmov, kar povečuje biotsko raznovrstnost;

  • voda – biooglje s svojo razgradnjo ne sme onesnaževati lokalnih vodnih virov ter mora spodbujati učinkovito uporabo vodnih virov v kmetijski proizvodnji.

Raba biooglja v kmetijstvu zadovoljuje tudi nekatere
družbenosocialne vidike trajnosti:

  • prehranska varnost – uporaba biooglja ne sme ogrožati varnosti preskrbe s hrano in mora dopolnjevati obstoječe lokalne kmetijsko-okoljske prakse;

  • lokalne skupnosti – uporaba biooglja mora vključiti interesne skupine v celoti in pregledno, pri načrtovanju in izvajanju; spoštovati je treba lokalne pravice do rabe zemljišč.

Kmetijska raba biooglja ima učinek tudi na gospodarske dejavnosti. Prispevati mora h gospodarskemu razvoju lokalnih skupnosti, zlasti na območjih revščine.

Pri pridobivanju biooglja je treba najprej preučiti vse vidike lokalne dobave surovin. Surovinska razpoložljivost se lahko razlikuje iz leta v leto. V državah v razvoju, kjer se lesna biomasa pogosto uporablja kot surovina za ogrevanje in/ali kuhanje, je dejansko biooglje stranski proizvod. Nato se uporabi na poljih, kar zaradi izboljšanja rodovitnosti tal vpliva na povečanje proizvodnje hrane.

Sestava biooglja (količina ogljika, dušika, kalija in kalcija) je odvisna od uporabljenih surovin ter trajanja in temperature pirolize. Kot primer, proizvodnja biooglja iz surovin, ki imajo večje vsebino kalija, so le te višje kot v oglju, ki je pridobljen iz lesa, kateri imajo navadno večjo vsebnost ogljika. Sama piroliza vpliva na vsebino hranil.

S predelavo velike količine kmetijske, komunalne, gozdarske biomase v biooglje lahko vplivamo na okolje, saj zmanjšamo izpust CO2 v ozračje, kajti če te biomase ne predelamo ustrezno, prosto razpada v naravi, sprošča CO2 in metan v ozračje, kar pa vpliva na povečanje količine toplogrednih plinov in problema segrevanja ozračja. Prav tako lahko to prosto razpadanje povečuje onesnaževanje lokalnih podzemnih in površinskih voda. Z uporabo teh materialov, ki ne smejo vsebovati nesprejemljivih toksinov, kot so težke kovine, ki jih lahko najdemo v blatu iz čistilnih naprav in industrijskih odlagališč odpadkov, lahko dejansko pridemo do zelo koristnega proizvoda.