Biochar: წარმოება და გამოყენება

Სარჩევი:

Biochar: წარმოება და გამოყენება
Biochar: წარმოება და გამოყენება
Anonim

ბიოჩარი არის Terra Preta ნიადაგის ნაწილი და მზადდება ორგანული მასალის დაწვით, როგორიცაა ხის კალმები და ტოტები. ნახშირის საწოლში ჩასვლამდე ის უნდა გააქტიურდეს, მაგალითად, კომპოსტით, რათა მან არ მოაცილოს ნიადაგიდან საკვები ნივთიერებები. ბიოქარი გამოიყენება როგორც ნიადაგის გამაუმჯობესებელი საშუალება.

შავი ბიოქარი ლურჯ ვედროში
შავი ბიოქარი ლურჯ ვედროში

როგორ მზადდება ბიოქარი?

ბიოქარი შედგება მცენარეული მასალისგან, როგორიცაა ტოტები, ფოთლები და ხე. მასალა იწვება კონტიკის ღუმელში ან კონუსის ფორმის ნახვრეტში მიწაში და რამდენჯერმე ჩაქრება წყლით, როცა ნაცარი წარმოიქმნება.ნახშირს შემდეგ აშრობენ და წვრილად დაფქვავენ. შემდეგ იგი გამოიყენება, მაგალითად, Terra Preta-ს შემადგენლობაში ან ემატება კომპოსტს.

რა არის ბიოქარი?

ყველა ნახშირი ერთნაირი არ არის. მართალია, ისინი ყველა შავი და ფოროვანია. მაგრამ ბიოქარი არისსუფთა ბუნებრივი ნივთიერება, რომელიც არსებობდა დედამიწაზე ადამიანებამდე. მისი შექმნის პროცესს პიროლიზი ეწოდება.მცენარის ნაწილები(მაგ. ხე, ფოთლები და მარცვლეულის ქერქები)ძლიერად თბება (კარბონირებული) ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში. რჩება ნახშირბადის მცენარეული მასალა ან ბიოქარი. ეს შეიქმნა მილიონობით წლის წინ ბუნებრივი ტყის ხანძრების დროს, მაგრამ ასევე შეგნებულად შეიქმნა სამხრეთ ამერიკის ადგილობრივების მიერ.

ძირძველი ხალხის

ე.წ. Terra Preta-მ ტროპიკებში ძლიერად გაჟღენთილი ნიადაგი უკიდურესად ნაყოფიერი გახადა.სამწუხაროდ, ამ სასოფლო-სამეურნეო მეთოდის სარგებლობის ცოდნა დიდი ხნის განმავლობაში დავიწყებული იყო. მაგრამ ბოლო 40 წლის განმავლობაში ბიოქარი გახდა მეცნიერების ყურადღების ცენტრში. ბიოქარი არა მხოლოდ აუმჯობესებს ნიადაგს (15-დან 21 პროცენტამდე ზრდის მოსავლიანობას), არამედ მუდმივად აკავშირებს ნიადაგში არსებულ სათბურის გაზს CO2.

რა განსხვავებაა ნახშირს, ბიოქარსა და ბიოჩარს შორის?

როგორც დასაწყისში აღვნიშნეთ, ყველა ნახშირი ერთნაირი არ არის. ზოგიერთი გაუგებრობა წარმოიქმნება ინგლისურიდან გერმანულად თარგმნის გამო. საჯარო დისკურსში ხშირად ვხვდებით არასწორად გამოყენებულ ტერმინებს. ბიოქარი მეცნიერულად დიფერენცირებულია ბიოქარისაგან. ქვანახშირი დიფერენცირებულია ნედლეულის, წარმოების პროცესის, ნახშირის თვისებებისა და გამოყენების არეალის მიხედვით.

ბიოჩარი, ნახშირი და HTC ნახშირი შედარებით
ბიოჩარი, ნახშირი და HTC ნახშირი შედარებით

მცენარის ნახშირი, ნახშირი და HTC ნახშირი – სხვადასხვა დანიშნულების ნახშირი

ბიოჩარი

Biochar არის„ქოლგის ტერმინი ბიომასისგან დამზადებული ყველა ნახშირისთვის“(წყარო: Biochar Association). მასში შედის ბოსტნეული და ნახშირი, მაგრამ ასევე HTC ნახშირი. მნიშვნელოვანია: ბიოქარს თავდაპირველად არაფერი აქვს საერთო მდგრად ეკოლოგიურ ორგანულ ბეჭედთან, როგორიცაა ორგანული ღვინო. სახელი მოჰყვება იმავე ნომენკლატურას, როგორც ბიოგაზი ან ბიოგაზოლი. მაგრამ არსებობს სპეციალური ორგანული ბიოჩარნები, რომლებიც იყენებენ სერტიფიცირებულ ორგანულ ნედლეულს.

ბიოჩარი

ბიოქარი მიიღებაპიროლიზის პროცესით. ბიომასა თბება მაღალ ტემპერატურაზე ჟანგბადის არარსებობის პირობებში (>300 °C). საბოლოო პროდუქტს უნდა ჰქონდეს წყალბადის გარკვეულითანაფარდობა ფიქსირებულ ნახშირბადთან, რომ დამოწმებული იყოს ბიოჩარქად. მათი გამოყენება მდგომარეობს, მაგალითად, მებაღეობასა და სოფლის მეურნეობაში.ხის გარდა, სასტარტო პროდუქტებში შედის ბაღის ნარჩენები, მარცვლეულის ქერქები და გაზონის ამონაკვეთები.

ნახშირი

ნახშირი ასევე არის პიროქარი, ანუ პიროლიზის პროცესის საბოლოო პროდუქტი. ბიოჩარისგან განსხვავებით, გამოყენების არეალი არის არა სოფლის მეურნეობაში, არამედ სითბოს გამომუშავებაში, მაგალითად გრილზე. მათი საწყისი პროდუქტი არის ხე. იმის გამო, რომ იგი იწარმოება დაბალ ტემპერატურაზე, შეიძლება დარჩეს მავნე პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადები (PAHs). ამიტომ ჩვეულებრივი ნახშირი (გრილად) საწოლში გამოსაყენებლად არ ვარგა.

HTC Carbon

HTC ნიშნავს "ჰიდროთერმული კარბონიზაციას" და აღწერს პროცესს, რომელიც ფუნდამენტურად განსხვავდება პიროლიზისგან. საბოლოო პროდუქტს აქვს ყავისფერი ნახშირის მსგავსი თვისებები. შესაბამისად, HTC ნახშირბადი არ ითვლება ბიოჩარნად, მიუხედავად იმისა, რომ ბიომასა გამოიყენება როგორც ნედლეული. საკამათოა თუ არა ამ ტიპის ქვანახშირი სასოფლო-სამეურნეო გამოყენებისთვის შესაფერისი.

მასალა

ბიომასა სოფლის მეურნეობის, მებაღეობისა და მევენახეობის, ასევე მუნიციპალური კოლექციებიდან მუშავდება ბიოქარად დიდი მასშტაბით. მაგრამ თქვენი სახლის ბაღი ასევე გვთავაზობს საკმარის მასალებს თქვენი საკუთარი ბიოქარის დასამზადებლად. ძველი ტოტები განსაკუთრებით სასარგებლო აღმოჩნდა მწვანე კალმების შემდეგ. ბიომასა საკმაოდ მშრალი უნდა იყოს.

მასალა ბიოქარისთვის: მწვანე ნარჩენები, ტოტები, ტოტები და მცენარის ნაწილები
მასალა ბიოქარისთვის: მწვანე ნარჩენები, ტოტები, ტოტები და მცენარის ნაწილები

მცენარის ნაწილები, როგორიცაა სკუმბრია, ქმნის ბიოქარის საფუძველს

მცენარის შემდეგი ნაწილები შესაფერისიამცენარის ნახშირის წარმოებისთვის:

  • ხე
  • გაზონის ჭრა
  • ფოთლები
  • ხეების ტოტები და ღობეები
  • მარცვლეულის ქერქები

როგორ მზადდება ბიოქარი?

რა განსხვავებაა სააღდგომო ცეცხლსა და ნახშირის ღუმელს შორის? სწორია! - Კარგი ხასიათი. მაგრამ გადამწყვეტი განსხვავება მდგომარეობს ჰაერის მიწოდებაში. სააღდგომო ცეცხლზე ბებერი ნაძვის ხეები განზრახ ფენიანია ისე, რომ რაც შეიძლება მეტი ჟანგბადი იკვებება ალი. ღუმელში ბიომასა –ჰაერის გარეშე– უბრალოდ იშლება. იმისათვის, რომ მოხდეს სასურველი რეაქცია, ტემპერატურა უნდა იყოს350-დან 800°C-მდე. თუ ეს გათბობა ხდება ჰაერის მიწოდების გარეშე, მაშინ ამ პროცესს პიროლიზი ეწოდება.

ამ შედუღების პროცესში, მცენარეთა უჯრედებისგრძელი მოლეკულური ჯაჭვებიიშლება. ეს ქმნისსინთეზურ აირებს, სითბოს და ფოროვან ბიოჩარსრაც ხდებოდა რკინის ხანაში არაეფექტურ ღუმელებში, დღეს ბევრად უკეთ შეიძლება განხორციელდესთანამედროვე ტექნიკური პიროლიზის ქარხნების გამოყენებით: ნაკლები გამონაბოლქვი, უკეთესი ხარისხი. ასეთი სისტემები ხელმისაწვდომია სამრეწველო და თუნდაც მცირე ზომის ბაღისთვის.ეს მოწყობილობები ეხმარება, მაგრამ არ არის აბსოლუტურად აუცილებელი. ქვემოთ გაჩვენებთ მეთოდს, რომლითაც მარტივად შეგიძლიათდაამზადოთ ბიოქარი თავად.

როგორ აქტიურდება ბიოქარი?

ნახშირის ახალი ნაჭერი პირდაპირ საწოლში არ უნდა დაასხუროთ. იმიტომ რომ ჯერ არ არის „დამუხტული“. როდესაც გრძელი ჯაჭვის მოლეკულები იშლება, ზედაპირის ფართობი მრავალჯერ იზრდება. ერთი გრამი ბიოქარას აქვს შიდა ზედაპირის ფართობი დაახლოებით 300 კვადრატული მეტრი. თუ ნაჭერი პირდაპირ ღუმელიდან გამოდის, ნახშირს ძალიან ცოტა მინერალი (მაგნიუმი, ფოსფორი, კალიუმი და ა.შ.) ეკვრის. თუ მას ასე დაამუშავებთ დედამიწაზე, ნახშირი ამოიღებს უამრავ მინერალს და წყალს სუბსტრატიდან.

ამიტომ ბიოქარი უნდა გააქტიურდეს სასოფლო-სამეურნეო გამოყენებამდე. ეს ნიშნავს, რომ თქვენ მათ კონტაქტში მოაქვთ მინერალებთან. კომპოსტი საუკეთესოდ შეეფერება ამისთვის, სადაც ნახშირი სათანადოდ შეიწოვება რამდენიმე კვირის განმავლობაში.მინერალების გარდა, წყალი და განსაკუთრებით სასარგებლო ნიადაგის ორგანიზმები, როგორიცაა ბაქტერიები, ასევე იზიდავს ბიოქარის დიდ კუთხეებს.

რისთვის გამოიყენება ბიოქარი?

ბიოქარი საწოლში
ბიოქარი საწოლში

ბიოქარი არ გამოიყენება მხოლოდ სოფლის მეურნეობაში

ბიოჩარი გამოიყენება საზოგადოებრივი ცხოვრების შემდეგ სფეროებში:

  • სოფლის მეურნეობა: როგორც ნიადაგის დანამატი, ბიოქარი ინახავს წყალს და მინერალებს, აუმჯობესებს მცენარეთა ჯანმრთელობას, აკავშირებს მძიმე ლითონებს, ნიტრატებს და ტოქსინებს და ხელს უწყობს ნიადაგის აერაციას. ასევე შესანიშნავია ბაღის ყვავილებისა და ბოსტნეულის საწოლისთვის!
  • მეცხოველეობის მოვლა: როგორც საკვები დანამატი აუმჯობესებს ცხოველის ჯანმრთელობას და სტაბილურ ჰიგიენას, ამცირებს სუნს და ასევე აუმჯობესებს ნაკელის ეფექტს.
  • საზოგადოებები: ბიოქარი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საიზოლაციო, დეკონტამინაციისთვის, სასმელი წყლის გასაწმენდად და გასაწმენდად.
  • ენერგეტიკული წარმოება: როგორც ბიომასის დანამატი და ბიოგაზის ხსნარის დასამუშავებლად. საერთო ჯამში, მეტი მოსავალი ბიოგაზის ქარხნებიდან და ნაკლები ემისიები.
  • მრეწველობა: როგორც ქსოვილის პრაქტიკული დანამატი, საკვების შესანარჩუნებლად, შემავსებელი და ეფექტური ელექტრომაგნიტური გამოსხივების წინააღმდეგ.
  • გარემოს დაცვა: ბიოქარი აკავშირებს CO2-ს და ინარჩუნებს ნიადაგს და წყალს სისუფთავეს. საერთაშორისო დონეზე განიხილება, როგორც უარყოფითი ემისიების ეფექტური ტექნოლოგია.

საუკეთესო გააქტიურებული ბიოჩარტები

სერტიფიცირებული ბიოჩარი ასევე შეგიძლიათ მარტივად შეიძინოთ მაღალი ხარისხის, გააქტიურებული სახით ბაღის ცენტრში (35.00 ევრო Amazon) ან ონლაინ. წარმოგიდგენთ საუკეთესო ბიოჩარხებს ბაღისთვის. ჩვენ განსაკუთრებულ ყურადღებას ვაქცევთ გერმანიაში მდგრად წარმოებას და სამართლიან ფასს-ეფექტურობის თანაფარდობას. ზოგადად, თქვენ უნდა იყოთ სკეპტიკურად განწყობილი ბიოქარის მიმართ მისი წარმოშობის შესახებ ინფორმაციის გარეშე.

ისიც უნდა ითქვას, რომ ბიოქარი თავისთავად სასუქი არ არის. ის ემსახურება როგორც ნიადაგის დანამატს, რომელიც ინახავს წყალს და მინერალებს ნიადაგში. მიკროორგანიზმებს, რომლებიც იკვებებიან ნახშირბადთან, სჭირდებათ ორგანული ნივთიერებები, რომლებსაც ისინი იშლება და მცენარისთვის ხელმისაწვდომს ხდის. (ორგანული) სასუქის დამატებები მთლიანად არ უნდა აღმოიფხვრას.

დიმიკრო

Dimicro-ს ბიოჩარი წვრილად დაფქვა და გააქტიურებულია, ასე რომ, ის შეიძლება ჩაერთოს პირდაპირ ნიადაგში. როგორც სერტიფიცირებული ორგანული და ვეგანური პროდუქტი, ის არაფერს ტოვებს სასურველს. ეფექტური მიკროორგანიზმები აუმჯობესებენ ნიადაგის ხარისხს. კვადრატულ მეტრზე არის დაახლოებით 0,5 ლიტრი ბიოჩარი, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ მოამზადოთ დაახლოებით 10 კვადრატული მეტრი ნიადაგი ერთი შეკვეთით.

Carbo Verte

Carbo Verte არის სპეციალური ბიოჩარქი, რომელიც გააქტიურებულიაჭინჭრის კონცენტრატით. მწარმოებელი რეკომენდაციას უწევს მის გამოყენებას Terra Preta-ს სახით, ანუ კომპოსტის, სასუქის და პირველადი ქვის ფხვნილის კომბინაციაში.ალტერნატიულად, ოდნავ უხეში ნახშირი შეიძლება განთავსდეს პირდაპირ მიწისქვეშ.

საუკეთესო არააქტიური ბიოჩარტები

გააქტიურებული ბიოჩარხების ეს არჩევანი დაუშვებელია ბაღში შემდგომი შეფერხების გარეშე. თუ ის საწოლში შეხებოდა ნიადაგს, ის ამოიღებს მის ყველა ტენიანობას და მინერალებს. ეს საბედისწერო იქნებოდა მცენარეების ზრდისთვის. ამიტომ, მწარმოებლები ასევე აჩვენებენ შესაფერის ვარიანტებს, თუ როგორ შეიძლება მათი ნახშირბადის საუკეთესოდ გააქტიურება.

სასწაულის ბაღი

ორგანული ბიოჩარი Wundergarten-დან მოსავლიანობის უზარმაზარ ზრდას გვპირდება. იგი შედგება სამკურნალო მცენარეებისა და ბალახებისგან და ძალიან წვრილმარცვლოვანია. Wundergarten ასევე გვირჩევს ბიოჩარის შერევას საწოლში Terra Preta-ს სახით. მოხერხებულად, ბრენდი თავის ვებსაიტზე გვთავაზობს გამოყენების ინსტრუქციას. 25 ლიტრიანი ჩანთა გრძელვადიანი ინვესტიციაა.

Carbo Verte

ისევ Carbo Verte, მაგრამ ამჯერად ჭინჭრის კონცენტრატის გარეშე. თქვენ მიიღებთ 20 ლიტრ მაღალი ხარისხის ბიოჩარს, რომელიც შეგიძლიათ დატენოთ თქვენი სურვილის მიხედვით. მწარმოებელი გვირჩევს კომპოსტის ორგანული მასალის ყოველი ფენის თავზე ბიოქარის ფენის დაასხურებას. კომპოსტის კვადრატულ მეტრზე უნდა იყოს დაახლოებით 10% ნახშირბადი. გარდაიქმნება 100 ლიტრ ბიოქარად 1000 ლიტრ კომპოსტზე.

ინსტრუქცია: გააკეთეთ და გაააქტიურეთ თქვენი საკუთარი ბიოჩარი

ბიოქარის წარმოების გადამწყვეტი ფაქტორი ტემპერატურაა. ის საკმარისად მაღალი უნდა იყოს ისე, რომ ნახშირიდან მავნე PAH-ები დაიწვას. ამიტომ გირჩევთ, წაიკითხოთ ბიოქარ ასოციაციის ნაშრომი, რომელიც შეგიძლიათ იხილოთ აქ და ბავარიის სოფლის მეურნეობის სახელმწიფო ინსტიტუტის შენიშვნა აქ.

ბიოქარის დამზადების ინსტრუქცია ილუსტრაციის სახით
ბიოქარის დამზადების ინსტრუქცია ილუსტრაციის სახით
  1. მომზადება და განათება: მცენარის ნაწილები დავჭრათ რაც შეიძლება პატარა. რაც უფრო მშრალია, მით უკეთესი. აანთეთ ცოტა ბიომასა კონ-ტიკის ღუმელში (ცეცხლის თასში) ან ღია ცეცხლზე. დარწმუნდით, რომ რაც შეიძლება ნაკლები ჰაერი მოხვდება ქვედა ფენებში.
  2. შევსება: როგორც კი ნაცრის თეთრი ფენა დაეცემა ბიომასაზე, გააგრძელეთ წვა. დაამატეთ ორი-სამი მუჭა ახალი ხე.
  3. ჩაქრობა: როცა ყველაფერი დაიწვა, მთლიანად ჩააქროთ ბუხრის ან ღუმელის შიგთავსი წყლით. წინააღმდეგ შემთხვევაში ნახშირის ნაცვლად ნაცარი წარმოიქმნება. ჩამონადენი წყალი შეიძლება შეგროვდეს და გამოიყენოს სარწყავად.
  4. მოსხმა: დაასხით წყალი, როცა ღუმელი გაცივდება. დარწმუნდით, რომ ნახშირი არ გადაყარეთ. ამიტომ გამოიყენეთ ქსოვილი საცერისთვის. გააჩერეთ სამი-ოთხი დღე გაშრობა.
  5. ნაღმტყორცნები: შეგროვებული მსხვილი მასალა წვრილად დაფქვით ნაღმტყორცნებით.
  6. გააქტიურება: გაააქტიურეთ კომპოსტში ან სასუქით მიღებული ბიოქარი. ამას შეიძლება სამიდან ოთხ კვირამდე დასჭირდეს.
  7. Incorporate: თუ ბიოჩარდი გააქტიურებულია, მისი დამუშავება შესაძლებელია საწოლში ღრმად. უმჯობესია ზემოდან მულჩი ან აზოტოვანი სასუქი წაისვათ.

YouTube-ის არხზე Sonnenerde იხილავთ მარტივ ვიდეო ინსტრუქციას, თუ როგორ გააკეთოთ ბიოქარი თავად ძვირადღირებული ღუმელის გარეშე.

Pflanzenkohle | Selber herstellen mit der Grubenmethode

Pflanzenkohle | Selber herstellen mit der Grubenmethode
Pflanzenkohle | Selber herstellen mit der Grubenmethode

ბიოჩარის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

უპირატესობები

  • ინახავს მინერალებს და ტენიანობას
  • უზრუნველყოფს მნიშვნელოვანი მიკროორგანიზმების ჰაბიტატს
  • აკავშირებს მძიმე ლითონებს, ნიტრატებს და ტოქსინებს
  • ფხვიერს ნიადაგს და აუმჯობესებს ვენტილაციას
  • აუმჯობესებს ნიადაგის ხარისხს და მცენარის ზრდას
  • შემამცირებელი ეფექტი - ამაღლებს ნიადაგის pH მნიშვნელობას
  • ამცირებს სუნს
  • მრავალმხრივი: სოფლის მეურნეობიდან წყლის დამუშავებამდე
  • იაფი და წვრილმანი
  • აკავშირებს სათბურის გაზებს ნიადაგში და ითვლება CO2-ის ნიჟარად

ნაკლოვანებები

  • უაქტივირებული ბიოქარი აშორებს მინერალებს და წყალს დედამიწიდან
  • შეიძლება შეიცავდეს მავნე PAH-ების მაღალ დონეს
  • არსებობენ მცენარეები, რომლებიც უარყოფითად რეაგირებენ ნახშირბადოვან/ტუტე ნიადაგზე
  • კლიმატის ერთადერთი მხსნელი
  • ნახშირის დიდი მოხმარება ბუნებაში ჩარევაა (გაურკვეველი შედეგებით?)

FAQ

რა განსხვავებაა ბიოქარს, ნახშირსა და ბიოჩარს შორის?

Biochar არის ქოლგა ტერმინი ყველა ნახშირისთვის, რომელიც წარმოიქმნება ბიომასის ნახშირისგან. ნახშირი არის ბიოჩარქი, მაგრამ მისი გამოყენების სფეროა გრილი.ბიოქარი ასევე შეიძლება შედგებოდეს სხვა ბიომასისგან და გამოიყენება - სათანადოდ სერტიფიცირებული - როგორც ნიადაგის დანამატი სოფლის მეურნეობაში და მებაღეობაში.

რისთვის გჭირდებათ ბიოჩარი?

ბიოჩარი უკვე იყენებდნენ სამხრეთ ამერიკის ადგილობრივებს, როგორც ნიადაგის დანამატს. ის აუმჯობესებს ნიადაგის ხარისხს და ამით ხელს უწყობს მცენარის ზრდას. ბიოქარი დღესაც გამოიყენება საზოგადოებრივი ცხოვრების ბევრ სფეროში.

როგორ აქტიურდება ბიოქარი?

ბიოჩარი აქტიურდება თავისუფლად ხელმისაწვდომ მინერალებთან და ტენიანობასთან შეხებისას. ეს შეიძლება იყოს, მაგალითად, კომპოსტის გროვაში ან ჭინჭრის ნაკელში.

რამდენი ბიოჩარი უნდა გამოიყენოთ?

დაახლოებით 0,5 ლიტრი გააქტიურებული ბიოჩარი მუშავდება ნიადაგში ღრმად კვადრატულ მეტრზე

რა არის ბიოქარი?

ბიოქარი არის ბიომასა, რომელიც იხარშება მაღალ ტემპერატურაზე და ჰაერის მიწოდების გარეშე. ამ პროცესს პიროლიზი ეწოდება. ბიოქარს აქვს ნახშირბადის ძალიან მაღალი წილი და ფუნქციონირებს, მაგალითად, როგორც ნიადაგის დანამატი სოფლის მეურნეობაში და მებაღეობაში.

როგორ ამზადებთ საკუთარ ბიოქარს?

იმისთვის, რომ თავად აწარმოოთ ბიოქარი, ჯერ საკმარისი რაოდენობის ბიომასა გჭირდებათ, მაგალითად, ყოველწლიური ღობე და ხეების მორთვა. გამოაცხვეთ სპეციალურ ღუმელში ან ცეცხლმოკიდებულ ღუმელში, გააცხელეთ და შემდეგ დაჭერით.

გირჩევთ: