CH4R – Utilizzo del biochar per l’energia e l’agricoltura
BIOCHAR: UTILIZZO PER L’ENERGIA E L’AGRICOLTURA
Il progetto CH4R – utilizzo di biochar arricchito in orticoltura e produzione di biogas e biometano per l’utilizzo circolare dei residui agricoli come ammendanti e fertilizzanti bio-based ha lo scopo di ottimizzare il processo di produzione di biogas e biometano tramite l’incorporazione di biochar nel processo di digestione anaerobica. Inoltre l’integrazione del biochar con i materiali organici che generalmente alimentano il processo di digestione, permette di ottenere un residuo altamente ricco di nutrienti, potenzialmente adatto ad essere impiegato in agricoltura rigenerativa come ammendante bio-based. Verranno infatti valutati gli effetti del biochar arricchito dal digestato sulla produttività e qualità di colture orticole, sul risparmio idrico e fertilità del suolo.
COS’È IL BIOCHAR
Il biochar è il prodotto solido di alcuni processi bioenergetici termochimici, quali la pirolisi e la gassificazione che convertono residui e sottoprodotti agro-forestali in un carbone vegetale, ricco di carbonio stabile e recalcitrante. Il biochar si contraddistingue per l’elevata superficie specifica e porosità che lo rendono idoneo a essere impiegato in agricoltura come ammendante organico.
Biochar e digestione anaerobica
I benefici attesi dall’interazione del biochar con i processi di digestione anaerobica sono molteplici. Il biochar è in grado di offrire un’elevata porosità creando un habitat favorevole ai microrganismi anaerobi dove possono aver luogo con maggior efficienza gli scambi biochimici catalizzati dall’elevata conducibilità del char. La presenza di gruppi funzionali superficiali (come gruppi carbossilici e fenolici) nelle cavità del biochar gli conferisce inoltre la capacità di scambiare ioni e molecole sequestrando molecole tossiche ai microrganismi o esercitando un effetto tampone sul pH, migliorando o prolungando così i parametri interni a digestore. Si assiste pertanto ad un aumento, o a una velocizzazione, della produzione di biogas nonché della stabilità del processo di digestione.
Biochar, agricoltura e fertilità
Il biochar introdotto nel reattore di digestione anaerobica si presenta miscelato con il digestato, producendo così un biochar arricchito dalla frazione liquida del digestato, un sottoprodotto di altissimo valore per l’agricoltura, un bio-fertilizzante e ammendante di natura organica. La co-presenza di biochar e digestato innesca degli effetti sinergici e virtuosi nel suolo: Il biochar, poroso e ricco di carbonio recalcitrante si “carica” di nutrienti (composti azotati e importanti elementi per la pianta) provenienti dal liquido digestato, assorbendoli sulla propria parete porosa e rilasciandoli lentamente nel suolo, incrementando la loro biodisponibilità per l’assorbimento radicale delle piante.
IL PROGETTO CH4R
Il progetto CH4R vuole proporre un modello virtuoso di economia circolare e di valorizzazione dei residui e sottoprodotti agricoli e forestali per la costituzione e sviluppo di una filiera agro-bioenergetica sostenibile e locale.
DATA DI AVVIO GIUGNO 2023 DURATA 2 ANNI
GLI OBIETTIVI DEL PROGETTO
Rigenerazione del suolo tramite incorporazione di biochar arricchito con aumento della fertilità globale del suolo
Ottimizzazione della produzione di biogas e biometano tramite l’integrazione di biochar nel processo di digestione anaerobica.
Miglioramento della produttività e qualità delle colture prodotte tramite l’incorporazione di biochar arricchito in agricoltura
Riduzione delle emissioni di azoto dagli effluenti del processo di digestione anaerobica.
COSA FACCIAMO
LE AZIONI PREVISTE
Ottimizzazione del processo di digestione anaerobica con integrazione di biochar
Vengono condotti diversi esperimenti a scala laboratorio e pilota sull’utilizzo del biochar come additivo nella produzione di biogas e biometano così da valutare il rapporto costo/benefici ed identificare un modello di ottimizzazione del processo di digestione anaerobica;
Valutazione degli effetti su suolo e piante derivanti dall’utilizzo di biochar arricchito in orticoltura
Si allestiscono campi sperimentali dove testare l’effetto del biochar arricchito dal digestato sulle principali caratteristiche chimiche e fisiche. Il monitoraggio dei test agronomici consiste anche nella misura del risparmio idrico e la determinazione della resa di specie orticole utilizzate come modello. Inoltre è prevista la valutazione della qualità sensoriale dei prodotti ottenuti con panel di assaggio che coinvolgono i consumatori locali.
Disseminazione risultati e comunicazioni esterne
Vengono svolte attività di disseminazione dei risultati e comunicazione tecnica con gli agricoltori sui temi delle pratiche rigenerative del suolo con un focus sul biochar arricchito in orticoltura. Oltre alle comunicazioni social e ai materiali divulgativi saranno realizzati webinar live, giornate dimostrative in presenza e un evento finale.
CHI SIAMO
Consorzio RE-CORD Il consorzio RE-CORD, Organismo di Ricerca ai sensi della normativa nazionale, è un ente di ricerca no-profit partecipato dall’Università degli Studi di Firenze. Fondato nel 2010, è specializzato nel cogliere le opportunità e individuare le soluzioni nel campo delle energie rinnovabili, delle biomasse e dell’economia circolare.
Marchesi Frescobaldi Società agricola che si occupa prevalentemente di viticoltura ed enologia, di olivicoltura, e conduce alcune centinaia di ettari di seminativi, allevamento suinicolo e bovino, oltre a 2500 ettari di superfici boscate condotte in proprio. È suddivisa in 11 unità locali, in due delle quali sono stati realizzati impianti di trattamento energetico delle biomasse.
Ortobioattivo Azienda agricola nata nel 2013 e vocata alla produzione orticola esclusivamente con il metodo Ortobioattivo, messo a punto dall’agronomo Andrea Battiata, titolare dell’azienda. La coltivazione con questo metodo ha portato risultati misurati e tangibili dell’efficacia sia in termini qualitativi (analisi di laboratorio attestano l’elevato tenore di polifenoli degli ortaggi prodotti) che quantitativi.
Deafal ONG che si propone come finalità principali l’emancipazione e lo sviluppo umano, sociale ed economico dei piccoli produttori agricoli e delle categorie più vulnerabili dei Paesi del Sud e del Nord Globale, la tutela ambientale e la salvaguardia della biodiversità, la promozione della sicurezza e della sovranità alimentare e lo sviluppo dell’Agricoltura Organica e Rigenerativa (AOR) per la rigenerazione dei suoli e delle società.