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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Biocarbón para mitigar el cambio climático. Hablamos con Maria Luz Cayuela.

Biocarbón y cambio climático - Hablando con Científicos podcast - CienciaEs.com

Desde tiempo inmemorial, la humanidad ha utilizado un técnica ancestral para convertir los restos vegetales en carbón. Ese carbón vegetal era utilizado como combustible para cocinar o, en forma de picón, que no es otra cosa que el carbón obtenido a partir de ramas finas, se utilizaba en los braseros que, colocados bajo las faldas de una mesa camilla, daban calor a los miembros de muchas familias. Aquel combustible, que es de uso común en las barbacoas, se denomina ahora “biocarbón” o “biochar”, si atendemos a las siglas inglesas. Lo que nuestros antepasados no podían sospechar entonces es que aquel carbón y picón iba a cobrar protagonismo como agente destinado a secuestrar el dióxido de carbono que está provocando el cambio climático.

La conexión entre el biocarbón y la mitigación del cambio climático se encuentra en un artículo de revisión publicado en Nature Geoscience por un grupo internacional de investigadores entre los que se encuentra María Luz Cayuela, investigadora del CSIC en el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura y nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos.

Sabemos que el aumento de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, el metano o los óxidos de nitrógeno, está provocando una subida continua de la temperatura media del planeta, un cambio que, según predicen los modelos climáticos, tendrá funestas consecuencias para el futuro inmediato de la humanidad. Para mitigar los efectos del cambio climático es necesario no solo reducir las emisiones actuales de gases de efecto invernadero, sino también extraer de la atmósfera una buena parte del dióxido de carbono que ya hemos liberado durante el último siglo.

No existen fórmulas mágicas, por supuesto, pero sí se están estudiando diversas estrategias que, sumadas, podrían tener el efecto deseado, si se llevan a cabo. Una de esas estrategias tiene como protagonista al biocarbón.
María Luz Cayuela explica durante la entrevista que las plantas absorben el CO2 del aire y lo convierten en materia orgánica vegetal, contribuyendo así a extraer parte del dióxido de carbono atmosférico. Sin embargo, el ciclo biológico de las plantas termina en el suelo, donde una enorme cantidad de microorganismos se alimentan de ellas y devuelven el CO2 a la atmósfera en poco tiempo. Así, la cantidad de carbono que circula se mantiene en el tiempo a no ser que, como viene sucediendo durante el último siglo y medio, proporcionemos una fuente extra de CO2 con la quema a gran escala de combustibles fósiles.

La generación de biocarbón o biochar, implica someter a la materia vegetal, procedente de podas o desechos agrícolas principalmente, a altas temperaturas en ausencia de oxígeno. Ese proceso, llamado pirólisis, produce una transformación de la biomasa en biocarbón, un producto mucho más resistente y duradero.

El biocarbón puede ser utilizado como combustible, de hecho, así se ha venido utilizando durante muchos siglos en fogones y braseros. Ha sido más recientemente cuando se ha descubierto que, dado su alto contenido orgánico y su elevada porosidad, al añadir biocarbón a ciertos tipos de suelos, los mejora porque permite una mayor capacidad para retener agua y los nutrientes. Además de obtener ventajas que favorecen la fertilidad de los cultivos, el carbono queda atrapado en el suelo durante centenares o miles de años porque no es atacado por los microorganismos, contribuyendo así al secuestro del de CO2 que existe en la atmósfera.

La transformación de la biomasa en biocarbón se hace actualmente mediante hornos pirolíticos donde se somete la materia orgánica a temperaturas de 450ºC a 550ºC a baja presión, en ausencia de oxígeno y con una emisión de gases a la atmósfera próxima a cero. Además de controlar los gases liberados durante el proceso, se pueden obtener tres productos diferentes: un producto sólido, el biocarbón; uno líquido, un bioaceite que se puede usar como combustible; y un gas, llamado “gas de síntesis” o syngas (en inglés), que es un combustible gaseoso. Estos dos últimos productos pueden proporcionar la energía que necesita el horno.

El artículo publicado en Nature Geoscience es una revisión que describe de forma detallada cómo se ha producido el progreso científico que ha permitido comprender los mecanismos biológicos y químicos que dan al biocarbón su persistencia en el tiempo, sus efectos sobre las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero como son el óxido nitroso (N2O) y el metano (CH4) del suelo, y sus efectos sobre el crecimiento de las plantas y la absorción de CO2. El trabajo permite explorar cómo pueden afectar la generación de energía y el secuestro de carbono a la mitigación de los efectos nocivos del Cambio Climático.

Os invito a escuchar a Maria Luz Cayuela, investigadora del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura

Referencias:

Grupo Organic waste recycling in agriculture

INTERNATIONAL BIOCHAR INITIATIVE

Lehmann et al, “Biochar in climate change mitigation” Nature Geoscience volume 14, pages883–892 (2021) DOI: 10.1038/s41561-021-00852-8


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