Όταν ο Beauregard Burgess και τρεις φίλοι αποφάσισαν να ξεκινήσουν μια φάρμα για γουρούνια και πουλερικά το 2015, επέλεξαν μια περίεργη τοποθεσία: 20 στρέμματα βαλτώδους γης στην ανατολική πλευρά του Homer, στην Alaska, ενός παραθαλάσσιου οικισμού νότια του Anchorage.
Η γη, που υλοτομήθηκε πριν από χρόνια, βρισκόταν στο βιομηχανικό τμήμα της πόλης και το έδαφος της ήταν σε κακή κατάσταση. Αυτή η αναιμία του εδάφους ήταν μέρος της πρόκλησης για τον Burgess και τους συνεργάτες του, οι οποίοι ήθελαν να εκτρέφουν ζώα με τρόπο που θα προσθέτει θρεπτικά συστατικά και ωφέλιμα μικρόβια στο έδαφος, θα αποκαθιστά το τοπικό οικοσύστημα και θα βελτιώνει την τοπική διατροφική αλυσίδα.
Σήμερα, η επιχείρηση Blood, Sweat, and Food Farms είναι κάτι σαν όαση. Καταπράσινα βοσκοτόπια του βρίσκονται ακριβώς λίγο πιο κάτω από συνεργεία αυτοκινήτων και εκτάσεις γεμάτες με βαρύ εξοπλισμό, στρωμένες με χαλίκι. Ο Burgess και οι συνεργάτες του έχουν μετατρέψει την όξινη, υγρή γη σε ένα πλούσιο χούμο (μαυρόχωμα), και το έχουν κάνει με έναν οργανικό, αναγεννητικό τρόπο, δηλαδή, χωρίς τη χρήση συνθετικών, χημικών ουσιών.
Ένα τέτοιο επίτευγμα περιελάμβανε μια σειρά από καινοτομίες και τακτικές, όπως η κατασκευή αποστραγγίσεων βιολογικής βάσης, οι οποίες περιορίζουν τις πλημμύρες και βοηθούν τη διασπορά κομπόστ πλούσιου σε θρεπτικά συστατικά σε όλα τα χωράφια. Αλλά ένα εργαλείο ξεχωρίζει ιδιαίτερα: το βιοεξανθράκωμα, μια μαύρη ουσία που παράγεται από την καύση φυτικής ύλης, όπως το ξύλο, σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο.
Το κάρβουνο είναι σπάνιο στις αμερικανικές φάρμες, ωστόσο έχει γίνει κεντρικό σημείο στο κίνημα για τη μετατροπή της γεωργίας σε κλιματική λύση. Το βιοεξανθράκωμα μπορεί να δεσμεύσει τον άνθρακα που θερμαίνει τον πλανήτη για εκατοντάδες, μερικές φορές χιλιάδες χρόνια, και σε αντίθεση με άλλες τεχνολογίες αιχμής που απορροφούν άνθρακα από τον αέρα, είναι σχετικά απλός στην παραγωγή του και προσβάσιμος.
«Κοιτάξτε την αγορά. Τι άλλο υπάρχει εκεί έξω που είναι εμπορικά βιώσιμο αυτή τη στιγμή;» είπε η Kathleen Draper, πρόεδρος του διοικητικού συμβουλίου της International Biochar Initiative. «Η πραγματικότητα είναι ότι το βιοεξανθράκωμα είναι μια κλιματική τεχνολογία έτοιμη για χρήση».
Ως αποτέλεσμα, η Microsoft, η JPMorgan Chase, η Shopify και άλλες εταιρείες που προσπαθούν να χτίσουν την εικόνα τους ως συνειδητοποιημένες ως προς το κλίμα, πληρώνουν παραγωγούς βιοεξανθρακώματος με εκατομμύρια δολάρια, έτσι ώστε να μπορούν να διεκδικήσουν τα εύσημα για τον άνθρακα που εγκλωβίζεται στην αιθάλη, χωρίς να απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας υπερθέρμανση του πλανήτη.
Το βιοεξανθράκωμα αντιπροσωπεύει επί του παρόντος τη συντριπτική πλειονότητα του διοξειδίου του άνθρακα που υποτίθεται ότι έχει αφαιρεθεί από τον αέρα, αφού αγοράζεται από εταιρείες που επιδιώκουν να αντισταθμίσουν τις εκπομπές τους. Ωστόσο, θα μπορούσαν να περάσουν χρόνια μέχρι το βιοεξανθράκωμα να εκπληρώσει την υπόσχεσή του, αν το κάνει ποτέ. Μόνο ένα μικρό κλάσμα της ποσότητας βιοεξανθρακώματος που ουσιαστικά θα μηδένιζε τις παγκόσμιες εκπομπές παράγεται επί του παρόντος και δεν υπάρχει εύκολη απάντηση για το πώς θα αυξηθεί αυτή η παραγωγή.
Οι αγρότες έχουν χρησιμοποιήσει απανθρακωμένη φυτική ύλη για χιλιετίες για τη βελτίωση του εδάφους. Στο τροπικό δάσος του Αμαζονίου, γνωστό για τα φτωχά σε θρεπτικά συστατικά εδάφη του, οι αρχαιολόγοι έχουν ανασκάψει θύλακες ασυνήθιστα σκούρας, γόνιμης γης, που συνήθως αναφέρεται ως μαύρη γη. Αυτά τα εδάφη πιθανότατα έγιναν γόνιμα χάρη στην σκόπιμη καύση και τον πολλαπλασιασμό μιας ουσίας που μοιάζει με το βιοεξανθράκωμα, χιλιάδες χρόνια πριν.
Το πορώδες, σπογγώδες υλικό μπορεί να λειτουργήσει σαν στεροειδές για το χώμα. Έχει τη δομή του χώματος, η οποία βοηθά τα βακτήρια και τους μύκητες να κολλήσουν πάνω του και να κάνουν τα θρεπτικά συστατικά διαθέσιμα για τα φυτά. Και όταν βρέχει, το βιοεξανθράκωμα, αποτρέπει την απομάκρυνση του χώματος από τα χωράφια.
Αλλά δεν είναι αυτός ο λόγος που η χρήση του βιοεξανθρακώματος έχει αναζωπυρωθεί στις Ηνωμένες Πολιτείες. Πριν από δύο δεκαετίες, όταν ο κόσμος άρχισε να συνειδητοποιεί τους κινδύνους της κλιματικής αλλαγής, οι επιστήμονες είδαν την προοπτική της εδαφικής αιθάλης ως εργαλείο δέσμευσης άνθρακα. Ο άνθρακας που δεσμεύουν τα φυτά από τον αέρα, τυπικά απελευθερώνεται εκ νέου στην ατμόσφαιρα, όπου παγιδεύει θερμότητα και θερμαίνει τον πλανήτη.
Γενικά, η φυτική ύλη είτε αποσυντίθεται -όπως στις περιπτώσεις των φλοιών καλαμποκιού που αφήνονται στα χωράφια ή τροφικών αποβλήτων σε χώρους υγειονομικής ταφής- οπότε τα μικρόβια μετατρέπουν τον άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα ή άλλες φορές καίγεται, μερικές φορές ως καύσιμο είτε ως τρόπος απαλλαγής από άχρηστη ξυλεία.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η διαδικασία μετατροπής του ξύλου, των κλαδιών ή των φύλλων σε βιοεξανθράκωμα, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται πυρόλυση, θα μπορούσε να μετατρέψει το ήμισυ της αρχικής περιεκτικότητας σε άνθρακα αυτής της πρώτης ύλης, σε μια σταθερή μορφή άνθρακα που θα μπορούσε να παραμείνει στο έδαφος για αιώνες.
Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε το Μάρτιο 2023 στο Journal of Environmental Quality, διαπίστωσε επίσης ότι η χρήση βιοεξανθρακώματος, η οποία βοηθά στη διατήρηση θρεπτικών συστατικών -όπως το άζωτο- στο έδαφος, θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές οξειδίου του αζώτου από τη γεωργία, οι οποίες επίσης θερμαίνουν τον πλανήτη, σχεδόν κατά το ένα πέμπτο.
«Στόχος μας είναι να προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε βιομάζα που διαφορετικά θα αποσυντίθονταν γρήγορα και δεν θα είχε έχει άλλη χρησιμότητα. Μια ευκαιρία που βλέπουμε γι' αυτό είναι να χρησιμοποιήσουμε μίσχους καλαμποκιού που αφήνονται στα χωράφια», εξηγεί η Charlotte Levy, επιστημονική σύμβουλος στο Carbon180, μια μη κερδοσκοπική οργάνωση που υποστηρίζει τη δέσμευση του άνθρακα.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες παράγουν μερικά 14 δισεκατομμύρια μπουσέλ καλαμποκιού κάθε χρόνο. Μερικοί από τους φλοιούς, τα στελέχη και τα στάχυα που έχουν απομείνει θα μπορούσαν να μετατραπούν σε βιοεξανθράκωμα και να προστεθούν ξανά στο έδαφος.
Η ομάδα του Burgess στο αγρόκτημα στην Alaska παράγει το βιοεξανθράκωμα από άχρηστη ξυλεία, αντί από μη βρώσιμα μέρη καλαμποκιού. Χρησιμοποιεί μια κυλινδρική δεξαμενή από χάλυβα στο μέγεθος ενός μικρού αυτοκινήτου. Το ξύλο προέρχεται από μια τοπική εταιρεία εκκαθάρισης αποβλήτων γης, συνιδιοκτησίας του Burgess, η οποία προμηθεύει κορμούς που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κατασκευές ή καυσόξυλα. «Οι πρώτες ύλες που καταλήγουν ως βιοεξανθράκωμα στη φάρμα μας ήταν πράγματα που δεν μπορούσαν να επιτύχουν κανέναν άλλο υψηλότερο σκοπό», είπε ο Burgess.
Η φάρμα Blood, Sweat, and Food έχει την ικανότητα να μετατρέπει ξυλεία σε περίπου 100 κιλά βιοεξανθρακώματος την ημέρα. Αν και κυρίως αναμειγνύουν το τελικό προϊόν με ζωοτροφές για τα κοτόπουλα και τους χοίρους τους, τα οποία κάνουν τη δουλειά της εξάπλωσης του ξυλάνθρακα στα χωράφια μέσω των περιττωμάτων τους, αρχίζουν τώρα να το πωλούν και σε φυτώρια, θερμοκήπια και άλλους αγρότες στην Alaska, είπε ο Burgess.
Κάνοντας το βιοεξανθράκωμα μια παγκόσμια λύση για το κλίμα -το είδος που προσδοκά η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος των Ηνωμένων Εθνών- θα απαιτήσει την παραγωγή του σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα. Η ποσότητα βιοεξανθρακώματος που παράγεται στις ΗΠΑ -100.000 μετρικοί τόνοι- είναι αμελητέα σε σύγκριση με την ποσότητα που απαιτείται για σημαντική δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα σε παγκόσμιο επίπεδο.
Σύμφωνα με μια εκτίμηση, το βιοεξανθράκωμα θα μπορούσε να αντισταθμίσει το ισοδύναμο έως και τριών γιγατόνων διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο έως το 2050. Αυτό αντιστοιχεί περίπου στο κλείσιμο 800 εργοστασίων παραγωγής ενέργειας από άνθρακα. Για να φτάσουν εκεί, οι παραγωγοί βιοεξανθρακώματος θα πρέπει να αυξήσουν την παγκόσμια παραγωγή δραστικά.
Και ακόμη κι αν οι παραγωγοί καταφέρουν να αυξήσουν την παραγωγή τόσο πολύ, υπάρχει ο κίνδυνος αυτή η αύξηση να αναιρέσει ορισμένα από τα οφέλη του υλικού, ιδιαίτερα εάν η βιομηχανία στραφεί σε καλλιέργεια φυτών ειδικά για την παραγωγή βιοεξανθρακώματος. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα μονοπάτι, παρόμοιο με αυτό των βιοκαυσίμων, όπως η αιθανόλη καλαμποκιού, η οποία έχει μεταμορφωθεί σε μια τόσο μεγάλη επιχείρηση που μεγάλο μέρος του καλαμποκιού που καλλιεργείται στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν καταλήγει ποτέ σε διατροφικά προϊόντα.
Μόλις αρχίσουν να μετατρέπονται τα δάση ή τα χωράφια σε καλλιέργειες με στόχο την παραγωγή βιοεξανθρακώματος, «ανακύπτουν πολύ πιο περίπλοκα ερωτήματα», είπε η Levy. Σε εκείνο το σημείο, αν λάβετε υπόψη τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου που προκαλούνται από τις αλλαγές στη χρήση γης (π.χ. υλοτόμηση), τότε το βιοεξανθράκωμαμπορεί να συμβάλλει στην επιδείνωση της κλιματικής αλλαγής και όχι στην επίλυση της.
Αλλά η νεοφυής βιομηχανία δε βρίσκεται καθόλου κοντά σε αυτό το σημείο, είπε η Draper. Αυτή τη στιγμή, είπε, υπάρχουν ήδη αρκετά φυτικά απόβλητα εκεί έξω για να μειώσουν τις εκπομπές, χωρίς να αναπτυχθούν περισσότερες καλλιέργειες. Ενώ υπάρχει σημαντική ζήτηση για βιοεξανθράκωμα στην αγορά άνθρακα, οι υποστηρικτές της βιομηχανίας προσπαθούν να δημιουργήσουν περισσότερο ενδιαφέρον μεταξύ των αγροτών και άλλων επιχειρήσεων, όπως οι εταιρείες ασφαλτοστρώσεων που προσθέτουν αιθάλη στην άσφαλτο για να μειώσουν τις εκπομπές του προϊόντος τους ή κυβερνήσεις που θα μπορούσαν να γεμίσουν με αυτό εγκαταλελειμμένες γεωτρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Δεν υπάρχουν αρκετοί αγρότες που χρησιμοποιούν στην πραγματικότητα βιοεξανθράκωμα για να δημιουργήσουν τα επίπεδα της ζήτησης που προέρχεται από εταιρείες που επιθυμούν να αγοράσουν τις πιστώσεις άνθρακα που σχετίζονται με το βιοεξανθράκωμα. «Το πρόβλημα αυτή τη στιγμή», είπε η Draper, «είναι ότι όλοι οι επενδυτές θέλουν να μάθουν ποιος αγοράζει τον βιοεξανθράκωμα και για πόσο».
Μέρος της πρόκλησης είναι ότι το βιοεξανθράκωμα δεν αποτελεί ακριβώς μέρος του τυπικού προγράμματος σπουδών γεωπονίας στις ΗΠΑ. Δεν είναι ούτε λίπασμα ούτε φυτοφάρμακο και δεν βελτιώνει τη φυτική παραγωγή. «Δεν είναι κάτι που είναι πιθανό να διπλασιάσει την απόδοση», δήλωσε ο Milton McGiffen, ειδικός σε αγροτικούς συνεταιρισμούς και γεωργικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της California, στο Riverside. Ωστόσο, όπως λέει ο McGiffen, τα οφέλη του βιοεξανθρακώματος είναι ξεκάθαρα, ιδιαίτερα όταν προστίθεται σε εδάφη που έχουν πολλή άμμο ή άργιλο και έχουν ανάγκη τη διακράτηση νερού και θρεπτικών συστατικών.
Μια άλλη πρόκληση είναι ότι δεν είναι όλα τα βιοεξανθρακώματα ίδια. Το πώς παράγεται και το πώς εφαρμόζεται στο έδαφος μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο λειτουργίας του, δήλωσε η Rachel Seman-Varner, εδαφολόγος στο American Farmland Trust. «Το βιοεξανθράκωμα άρχισε να προωθείται ως μια ενιαία λύση και αυτό δεν ισχύει», είπε. «Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι το βιοεξανθράκωμα είναι μία ομάδα προϊόντων, παρά ένα, μοναδικό προϊόν για όλες τις χρήσεις».
Ο ξυλάνθρακας που φτιάχνεται από το ψήσιμο φλοιών καλαμποκιού στους 480oC, για παράδειγμα, δε θα έχει τις ίδιες ιδιότητες με τον ξυλάνθρακα που προέρχεται από ξύλο που ψήνεται στους 760oC. Ερευνητές στο Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ συνθέτουν μια εθνική βάση δεδομένων για να βοηθήσουν τους αγρότες να επιλέξουν μεταξύ μιας ποικιλίας τύπων ξυλάνθρακα και να αποκτήσουν τη δυνατότητα πρόσβασης σε τοπικούς παραγωγούς. Από την άλλη, το Κογκρέσο προετοιμάζει το νόμο Biochar Research Network, ο οποίος απολαμβάνει δικομματικής υποστήριξης και έχει ως σκοπό να αυξήσει τη χρηματοδότηση για σχετική έρευνα.
Καθώς οι υποστηρικτές του προσπαθούν να κάνουν τα πλεονεκτήματα του βιοεξανθρακώματος ευρύτερα γνωστά στους αγρότες, η προσέγγιση του Burgess μπορεί να προσφέρει κάποιο ρεαλισμό και ελπίδα. «Για εμάς, δεν είναι τόσο πολύ το ότι το βιοεξανθράκωμα ή τα ζώα που εκτρέφονται με φυσικές τροφές ή οτιδήποτε από αυτά, είναι πανάκεια», είπε. Είναι απλώς ένας μικρός τρόπος για να περιοριστούν τα απόβλητα, να αυξηθεί η τοπική παραγωγή τροφίμων, και ίσως, να δεσμευτεί και λίγος άνθρακας στο έδαφος.
Με πληροφορίες από grist.org
