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L’agricoltura sostenibile scopre il Biochar

città: Parma - pubblicato il:
scarti agricoli - biochar -agricoltura sostenibile

L’agricoltura sostenibile può trovare un alleato nella produzione del Biochar, un ammendante che si produce con gli scarti agricoli lavorati in pirogassificazione.

È quanto sta studiando un team di ricerca pubblico/privato coordinato dall’Azienda Agraria Sperimentale Stuard di Parma, sotto la guida scientifica del professor Nelson Marmiroli dell’Università di Parma.

I progetti interessati al tema Biochar sono due: Rifasa (RIqualificazione delle FASce fluviAli) e Acchiappacarbonio, coordinati dall’Azienda Agraria Sperimentale Stuard di Parma (finanziati dalla misura 16.1 del Piano di Sviluppo Rurale 2014-2020 della Regione Emilia Romagna): entrambi indicano due strade percorribili per minimizzare le emissioni di gas serra in agricoltura.

I risultati dei due progetti sono stati presentati nei giorni scorsi al Centro Sant’Elisabetta del Campus Scienze e Tecnologie dell’Università di Parma.

Attraverso un innovativo impianto sperimentale di pirogassificazione è possibile riutilizzare residui agricoli per produrre un ammendante, il Biochar, con elevata stabilità. Questo processo costituisce un’interessante tecnologia non combustiva di conversione di biomasse e risulta carbon negative, in quanto il carbonio sequestrato è maggiore di quanto ne viene immesso in atmosfera durante la pirolisi.

In particolare, la struttura superficiale del Biochar, caratterizzata da pori di dimensioni eterogenee, diminuisce il fabbisogno di acqua e di fertilizzanti nei terreni agricoli e rende possibile l’utilizzo di questo materiale nella rimozione di contaminanti organici e inorganici dalle acque.

Oltre alla valenza ambientale, questo procedimento permette di ottenere un gas di sintesi (il syngas) con elevato potere calorifico, in grado di fornire energia alle piccole e medie aziende agricole che utilizzino il pirogassificatore con ulteriori vantaggi economici. L’impianto sperimentale di pirogassificazione è già visitabile.

Il progetto Acchiappacarbonio ha l’obiettivo di introdurre nella filiera agroalimentare un processo innovativo per la carbonizzazione dei residui come la biomassa vegetale, con il conseguente impiego del Biochar come ammendante; con l’introduzione di questo sistema innovativo, brevettato e accessibile economicamente anche a piccole e medie aziende agricole, si ottengono il sequestro del carbonio in forma stabile e permanente nel suolo, la riduzione della mineralizzazione e la perdita per dilavamento della sostanza organica, oltre alla produzione di energia.

Il progetto Rifasa – RIqualificazione delle FASce fluviAli – può essere di interesse per quegli agricoltori che hanno realizzato fasce tampone per proteggere i corsi d’acqua dall’inquinamento e dal ruscellamento provocati dalle attività agricole; gli obiettivi sono l’assorbimento e la biodegradazione degli erbicidi, l’incremento della sostanza organica nei terreni e la conseguente depurazione delle acque.

La biomassa sfalciata dalle fasce tampone, attraverso pirolisi, viene trasformata in Biochar che, se applicato sui terreni e nelle fasce tampone limitrofe, contribuisce ad aumentarne l’efficacia depurativa.

E ancora di biochar parla un altro nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università di Parma partendo dalle lettiere dei pollai è possibile ottenere un materiale poroso e conduttivo per produrre supercondensatori biocompatibili ad alte prestazioni.

Lo studio si inquadra all’interno della missione di sostenibilità condotta in questi anni dall’Università di Parma, poiché propone l’utilizzo di carbone vegetale di scarto delle biomasse (chiamato anche biochar), derivato in questo caso da rifiuti organici avicoli, per la produzione di accumulatori di energia innovativi, biocompatibili e sostenibili.

Primo firmatario della ricerca è Daniele Pontiroli, docente del Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche dell’Università di Parma e coordinatore con Mauro Riccò del Laboratorio di Nanostrutture di Carbonio.

Insieme a lui lo studio ha coinvolto altri ricercatori dell’Ateneo: Silvio Scaravonati, Giacomo Magnani, Laura Fornasini, Danilo Bersani e lo stesso Mauro Riccò del Laboratorio di Nanostrutture di Carbonio, Luciana Mantovani e Alessio Malcevschi del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della sostenibilità ambientale.

La ricerca prova che dal biochar derivato dalla pirolisi dei rifiuti di pollame si può ottenere un composto poroso, che ha dimostrato di comportarsi come un eccellente materiale per elettrodi per supercondensatori ad alte prestazioni, raggiungendo un’elevata capacità e potenza specifica.

La disponibilità, la biocompatibilità e l’economicità dei materiali di partenza, oltre al basso impatto ambientale prodotto, suggeriscono possibili applicazioni su larga scala: per esempio nel campo dei trasporti (veicoli elettrici), o nelle reti per la distribuzione di energia da fonti rinnovabili, o ancora nel campo della bio-medicina.

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