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 El negro es el nuevo verde

Aránzazu Carmona Orbezo
 
El negro es el nuevo verde 
 
Es evidente que existe un problema importante respecto a la cantidad de contaminantes existentes en la atmósfera de nuestro planeta, lo que está causando daños severos en el clima y en los ecosistemas como consecuencia del calentamiento global. Cada año, dicha concentración de contaminantes aumenta significativamente, agravando el problema. Uno de los principales elementos que componen los gases efecto invernadero,  es el carbono, el cual se presenta en forma de dióxido y monóxido de carbono (CO2, CO). Actualmente tenemos una atmósfera altamente positiva en carbono, por lo que se está trabajando en la creación de sistemas que “secuestren” el carbono del ambiente, para lograr procesos neutrales de este elemento. Gracias a esta inquietud, la tendencia ecológica está cambiando de verde a negro por la utilización de Bio Carbón o Bio Char.
 
El Bio Carbón o Bio Char (por su origen del inglés “Bio Charcoal”), es un nuevo tipo de carbón que es consecuencia del calentamiento de materia orgánica proveniente de la basura, sobrantes de madera, desperdicios de la agricultura e inclusive, desechos de animales, en un ambiente limitado de oxígeno. Este tipo de carbono difiere del que conocemos en que su uso no es primeramente la obtención de energía si no el secuestro de carbono atmosférico y su almacenaje dentro de las tierras, ayudando a que éstas se hagan más fértiles. Debido a sus estructura química, el Bio Char es más estable biológica y químicamente que el carbono del que proviene, por lo que es más difícil desintegrarlo, logrando que permanezca activo dentro de los suelos por cientos o miles de años.
 
Esta técnica es relativamente nueva, ya que se cree que los nativos Pre-Colombinos del Amazonas trataban los residuos de sus actividades agrícolas, obteniendo un carbón similar al Bio Char, lo cual les ayudaba a mejorar la calidad de los suelos. Los conquistadores europeos llamaron al lugar “Terra Preta de Indio”, lo cual se puede “traducir” como “Tierra Oscura de los Indios”. Experimentos y observaciones posteriores llevaron a la conclusión de que estas tierras, que tenían un color más oscuro, contenían altas concentraciones de carbono, mejorando los plantíos y haciendo la tierra mucho más fértil. Estos descubrimientos incentivaron el interés que generó la investigación posterior de este tema.
 
Para su producción industrial se utiliza la pirolisis, proceso que consiste en el calentamiento de una sustancia en ausencia de oxígeno o con poca presencia del mismo. El rendimiento que tenga la conversión de la materia orgánica a Bio Char depende de la temperatura a la que se realice, ya que si se eleva mucho, se puede lograr la gasificación de los productos, produciendo gases de síntesis principalmente, los cuales son más contaminantes y no ayudan mucho al secuestro del carbono. Existen 2 tipos de pirolisis: la rápida y la lenta. La pirolisis rápida logra 60% de bio aceites, 20% de Bio Char y 20% de gases y se puede lograr en segundos, mientras que la lenta se puede optimizar para la obtención de mayor cantidad de Bio Char (alrededor del 50%) pero necesita de varias horas para llevarse a cabo. La ventaja de estos sistemas es que se puede reutilizar la misma energía que se libera del proceso para los servicios de la producción y para repartirse en otros usos, ya que un proceso de pirolisis requiere aproximadamente el 15% de la energía que consume. Como se mencionó anteriormente, existen diferentes fuentes de las cuales se pueden obtener el Bio Char y las propiedades de la fuente afectarán directamente a las propiedades finales del Bio Char; por ejemplo, el Bio Carbón obtenido de los residuos animales tendrá un mayor contenido de nutrientes que el obtenido de los residuos de madera, sin embargo, este último tendrá mayor aromaticidad dentro de su molécula química, lo que hará que el compuesto sea más estable por un mayor periodo de tiempo. Ambos se verán de la misma manera pero tendrán diferentes aplicaciones.
 
En la siguiente imagen, se puede observar el ciclo energético del Bio Char. Este comienza con la introducción de material orgánico a un proceso de pirolisis, el cual contendrá 100% de carbono como elemento y esta será nuestra base para hacer comparaciones alrededor del proceso. El material de residuo se introduce al proceso y se calienta por medio de energía obtenida de bio combustibles, como lo son los aceites y el hidrógeno que también se pueden extraer del proceso de producción como productos secundarios. Los bio combustibles sobrantes del reciclaje dentro del proceso, se utilizan para transporte, energía, industria e, inclusive, para cosméticos, mediante aceites esenciales; en estos bio combustibles se librea el 50% del carbono introducido al sistema, mientras que el otro 50% se destina al Bio Char para regresarlo a los suelos y lograr el secuestro del carbono que se encuentra en la atmósfera.
 
 
                                            Ciclo energético del Bio Carbón.
 
El Bio Char se utiliza principalmente en suelos sumamente dañados por el clima o por sobre utilización de los mismos, ya que cuentan con un bajo pH, ausencia de potasio (nutriente importante para las plantas) y poca humedad.
 
 La producción de Bio char y bio combustibles a través de la pirolisis es un proceso denominado: “Carbono-negativo”, debido a que no se produce carbono elemental o en compuestos, de forma extra a lo que se introduce al sistema, si no que se consume. La quema de material orgánico es una parte natural del proceso de fotosíntesis, así que, al tomar el carbono y sacarlo del ciclo y secuestrarlo en el Bio char y bio gases se está decrementando netamente al carbono en la atmósfera.
 
En general, el Bio Char tiene muchas ventajas. Algunos estudios han mostrado que el Bio Char puede ayudar en las siguientes formas:
  • Retención de nutrientes y capacidad de intercambiar cationes. Esto ayudará a mejorar los cultivos y a dar un extra, inclusive, a los animales que se alimentan de las plantas que crecen en un suelo enriquecido con Bio Char.
  • Disminuye la acidez del suelo. Esto permite que se pueda plantar una variedad más amplia de cultivos en un mismo suelo, sin necesidad de tratarlo químicamente.
  • Disminuye el poder de captación de tóxicos del suelo. Esto ayudará a que, si existe un residuo tóxico en la tierra, las plantas y animales no se verán afectados por ello ya que el Bio Char lo aislará.
  • Mejora la estructura del suelo. La  alta estabilidad física y química del Bio Char ayudará a que los suelos adquieran mejor forma y sean más fuertes y estables.
  • Aumenta la eficiencia de la utilización de nutrientes. Mejorará la distribución de nutrientes en un mismo suelo.
  • Cuenta con alta capacidad de almacenamiento de agua. Permite la renovación de mantos acuíferos y ayudará a los cultivos para la captación de este vital líquido.
  • Disminuye la liberación de gases efecto invernadero, desde el bióxido de carbono, hasta el metano y óxidos de nitrógeno.
 
Cabe recalcar que, a pesar de que en algunos suelos, el Bio Char puede aumentar su productividad hasta en un 100%, en algunos otros puede tener efectos adversos en el crecimiento de las plantas, ya que no todos los suelos responden de la misma forma a este nuevo producto. Los estudios muestran que estos beneficios se han mostrado más en suelos altamente degradados y desgastados, los cuales son bastante pobres en nutrientes, mientras que en suelos sanos y fértiles, no tiene el mismo efecto.
 
Como se puede ver, este campo tiene muchas posibilidades de estudio y de investigación, ya que existen muchas preguntas que necesitan ser contestadas antes de poder hacer universal su aplicación en los diferentes suelos. Es por esto que en varios países ha comenzado a tener cierto impacto y a llamar la atención de los diferentes ambientalistas, pero aún hay mucho trabajo por hacer. En la actualidad existen muy pocas tecnologías que puedan ser carbono negativas o, inclusive, carbono neutrales, por lo que es importante que hagamos conciencia en la cantidad de gases de efecto invernadero que cada uno de nosotros emitimos al ambiente diariamente por llevar a cabo nuestras actividades normales. Y tú, ¿qué tan carbono positivo eres?
 
Fuentes de Información.
 
 
¿Sabías que… con la fotosíntesis normal de las plantas no se absorbe nada de carbono del ambiente, mientras que con el Bio Char se absorbe un 20%?
 

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