Біочар — це органічний матеріал, отриманий шляхом термічної обробки біомаси за відсутності кисню. Цей продукт має унікальні властивості, які роблять його цінним для використання у сільському господарстві. У статті ми розглянемо, що таке біовугілля, як його виробляють, де застосовують і які переваги він дає для ґрунту і рослин.
Що таке біочар (біовугілля)
Біочар — це вуглецевий продукт, що утворюється в результаті піролізу органічної сировини рослинного або тваринного походження. Під час цього процесу біомаса нагрівається до високих температур (300–700°C) за відсутності кисню. В таких умовах органічні речовини розкладаються з утворенням біовугілля, піролізної рідини та синтез-газу.
Процес виробництва можна розділити на кілька етапів:
- Підготовка сировини. Подрібнення біомаси до однорідної фракції, сушіння до вологості 10–20%.
- Завантаження в піролізний реактор та її нагрівання за відсутності кисню. При цьому відбувається термічний розклад органічних речовин з утворенням твердого залишку, рідких продуктів (смол) та горючих газів.
- Охолодження отриманого біочару, його вивантаження з реактора. На цьому етапі важливо запобігти самозайманню біовугілля під час контакту з повітрям.
- Подрібнення й просіювання до потрібної фракції (зазвичай 1–10 мм), його пакування й зберігання.
Залежно від типу сировини, технології та параметрів піролізу, вихід може становити від 20% до 50% від завантаженої біомаси. При цьому матеріал зберігає 50–80% вуглецю, що містився в вихідній основі.
Сировиною для виробництва можуть бути:
- відходи сільського й лісового господарства (солома, лушпиння, тирса, гілки);
- енергетичні культури (міскантус, світчграс);
- харчові відходи;
- гній, послід тварин.
Цікаво, що в давнину матеріал утворювався під час випалювання лісів і використовувався для підвищення родючості ґрунтів ще 2000 років тому в басейні Амазонки. Там і зараз існують ділянки надзвичайно родючих шарів, званих Terra Preta, які містять 15–20% біовугілля.
Залежно від сировини й параметрів піролізу, матеріал може містити 50–90% вуглецю, а також фосфор, калій, кальцій, магній, інші корисні для рослин елементи. Вміст золи зазвичай становить 1–5%, але може сягати 15–20% для деяких видів біомаси (наприклад, курячого посліду).
Ключовими характеристиками, що визначають якість і придатність матеріалу для використання в сільському господарстві, є такі:
- Вміст вуглецю. Чим вищий, тим краще, оскільки це свідчить про високу стійкість біочару до розкладання.
- Питома площа поверхні. Визначає здатність матеріалу утримувати воду та поживні речовини. Якісна основа може мати площу поверхні 300–500 м²/г.
- Пористість. Наявність розвиненої системи пор різного розміру дозволяє біочару вбирати й утримувати вологу, слугувати середовищем для розвитку мікроорганізмів.
- pН. Зазвичай матеріал має лужну реакцію (pH 7–10), що дозволяє використовувати його для зниження кислотності землі.
- Зольність. Низький вміст золи (до 5%) є бажаним, оскільки зола містить розчинні солі, що можуть засолювати ґрунт.
- Вміст токсичних речовин. У матеріалі накопичуються важкі метали, органічні полютанти, що є в сировині. Тому для виробництва якісної та безпечної основи критично важливо використовувати чисту сировину.
Загалом біочар є унікальним продуктом, який поєднує властивості органічної речовини й мінеральних сорбентів. Завдяки пористій структурі, а також високому вмісту стабільного вуглецю біовугілля здатне покращувати родючість ґрунтів і забезпечувати довготривалий агрономічний ефект.
Читайте також: Ґрунт: що це, види та його родючість
Використання біовугілля у сільському господарстві
Біочар знаходить різноманітне застосування в сільському господарстві завдяки своїм корисним властивостям. Ось основні сфери, де біовугілля дає позитивний ефект.
| Сфера застосування | Ефект від використання біочару |
| Удобрення ґрунту | Покращує структуру, підвищує водо- та повітропроникність, збільшує місткість катіонного обміну |
| Підживлення рослин | Поступово вивільняє поживні речовини, сприяє розвитку кореневої системи |
| Меліорація ґрунтів | Знижує кислотність, виводить токсичні речовини, підвищує біологічну активність |
| Боротьба з ерозією | Утримує вологу, скріплює часточки землі, запобігає вивітрюванню й змиву |
| Компостування | Прискорює розкладання органіки, зменшує втрати азоту, поглинає запахи |
| Годівля тварин | Поліпшує засвоєння корму, знижує викиди метану, адсорбує токсини |
Завдяки такому широкому спектру дії біовугілля є універсальним засобом для підвищення ефективності рослинництва і тваринництва.
Щоб отримати біочар для своїх потреб, агровиробники можуть скористатися розстрочкою від нашого онлайн-сервісу WEAGRO. Це дозволить придбати необхідну кількість біовугілля зараз, а оплату розтягнути на зручний період. Деталі про умови агророзстрочки можна дізнатися на сайті.
Переваги використання біочару у сільському господарстві
Систематичне внесення матеріалу в ґрунт дає низку екологічних і економічних зисків:
- підвищення врожайності культур на 10–30% завдяки оптимізації живлення й розвитку кореневої системи;
- відновлення родючості деградованих ґрунтів, підвищення вмісту гумусу, корисної мікрофлори;
- зменшення потреби у мінеральних добривах, економія коштів на їх закупівлю;
- покращення здатності ґрунту утримувати вологу, що зменшує потребу у зрошенні;
- зниження викидів закису азоту й метану з землі, пом’якшення змін клімату;
- тривале збереження вуглецю, що робить матеріал ефективним засобом декарбонізації.
Потенційні ризики включають можливість внесення забруднювальних речовин за використання неякісної сировини та невідповідність окремих видів біовугілля певним типам ґрунтів. Тому важливо застосовувати перевірений матеріал і консультуватися з фахівцями.
Використання біовугілля (біочару) в Україні
В Україні технологія виробництва й застосування біочару тільки починає розвиватися. За даними дослідження, проведеного у 2021–2023 роках, фактичний обсяг виготовлення біовугілля в нашій країні залишається мінімальним, оскільки ринок ще не сформований. Водночас потенціал для розвитку цього напряму оцінюється надзвичайно високо — понад 8,5 млн т на рік щодо можливостей виробництва, а попит у різних секторах, включно із сільським господарством, металургією та енергетикою, здатний перевищувати 40 млн т щорічно.
Основними стримувальними факторами розвитку виготовлення та використання біочару в Україні є такі:
- Недостатня обізнаність агровиробників про переваги й особливості застосування матеріалу. Багато фермерів просто не знають про існування такої технології або мають хибні уявлення щодо її ефективності та безпечності.
- Відсутність державної підтримки та стимулювання впровадження технологій виробництва. На відміну від країн ЄС, де діють програми субсидування, а також грантування проєктів з виготовлення біовугілля, в Україні такі механізми не передбачені.
- Брак локальних потужностей для промислового виробництва. Станом на 2021 рік в Україні функціонувало лише кілька невеликих підприємств, що виготовляють біовугілля. Їхні потужності не дозволяють задовольнити потенційний попит на продукт.
- Висока вартість імпортного обладнання для виробництва, що стримує інвестиції в цей сектор. Українські компанії змушені закуповувати дороге устаткування за кордоном, що значно здорожчує кінцеву продукцію.
- Відсутність стандартів якості, гармонізованих з європейськими нормами. Це створює ризики потрапляння на ринок неякісної або небезпечної продукції.
Читайте також: Енергозберігаючі та ресурсозберігаючі технології в сільському господарстві
Подолання цих бар’єрів потребує злагоджених зусиль держави, бізнесу та наукової спільноти. Необхідно проводити широку інформаційну кампанію серед агровиробників щодо переваг використання біочару, впроваджувати програми підтримки виготовлення біовугілля, стимулювати інвестиції у створення потужностей, розробляти, а також інтегрувати стандарти якості продукції.
Позитивним сигналом є те, що дедалі більше українських аграрних компаній цікавляться можливостями використання матеріалу у своїй діяльності. Зокрема, біовугілля застосовують органічні господарства для підвищення родючості ґрунтів без внесення синтетичних добрив. Також біочар використовують для рекультивації деградованих земель, зокрема вивільнених з-під індустріальних активів — кар’єрів, відвалів, звалищ.
Розвитку виробництва в Україні сприятиме запровадження національного вуглецевого ринку та системи торгівлі квотами на викиди парникових газів. За таких умов виготовлення біовугілля як карбонового сорбенту стане економічно привабливим та дозволить аграрним компаніям отримувати додатковий дохід від продажу вуглецевих одиниць.
Агровиробники, зацікавлені в апробації біочару на своїх полях, можуть скористатися можливостями нашого онлайн-сервісу WEAGRO. Пропонується унікальна послуга агророзстрочки на купівлю біовугілля та інших ресурсів, необхідних для ефективного ведення сільськогосподарської діяльності.
