Glossario del Biochar

Definizioni semplici per tutti i termini importanti legati a suolo, agricoltura sostenibile e sequestro del carbonio.

Uso del biochar come integratore nell'alimentazione animale per migliorare la salute digestiva, ridurre le emissioni enteriche (metano) e migliorare la qualità del letame.
Processo mediante il quale atomi, ioni o molecole di una sostanza (liquida, gassosa o solida disciolta) aderiscono a una superficie (come quella del biochar).
Particelle di suolo tenute insieme da sostanza organica, ossidi e altri agenti cementanti. Il biochar può favorire la formazione e la stabilità degli aggregati.
Sostanza aggiunta al suolo per migliorarne le proprietà fisiche, chimiche e/o biologiche. Il biochar è spesso usato come ammendante.
Tecnica analitica per determinare la composizione percentuale degli elementi principali (Carbonio, Idrogeno, Azoto, Zolfo, Ossigeno) nel biochar.
Tecnica che misura la variazione di massa di un campione di biochar in funzione della temperatura in atmosfera controllata, fornendo informazioni su umidità, materia volatile, carbonio fisso e ceneri.
Tecnica di distribuzione del biochar solo in prossimità delle radici delle piante (es. nel solco di semina) anziché uniformemente su tutto il campo, per ottimizzarne l'uso.
L'area totale della superficie esposta per unità di massa del biochar, importante per l'adsorbimento di acqua, nutrienti e contaminanti.
Processo fisico o chimico applicato al biochar per aumentarne significativamente la porosità e l'area superficiale, creando 'carbone attivato' per applicazioni di adsorbimento specifiche.
Misura dell'attività degli enzimi prodotti dai microrganismi del suolo, indicativa dei processi biochimici in atto. Il biochar può influenzare questa attività.
Liquido complesso prodotto dalla condensazione dei vapori durante la pirolisi della biomassa, utilizzabile come combustibile o fonte di prodotti chimici.
Materiale carbonioso solido ottenuto dalla pirolisi (riscaldamento in assenza o limitata presenza di ossigeno) di biomassa organica.
Biochar che ha subito un processo di attivazione per migliorarne le capacità adsorbenti, utilizzato in filtrazione e purificazione.
Materiale organico di origine vegetale o animale utilizzabile come fonte di energia o come materia prima per processi come la pirolisi.
Uso di processi biologici o di materiali come il biochar per rimuovere o neutralizzare contaminanti (es. metalli pesanti, pesticidi) dal suolo o dall'acqua.
Capacità del biochar di trattenere anioni (ioni negativi, come nitrati o fosfati). Generalmente inferiore alla CSC, ma può essere rilevante in certi biochar o suoli.
La capacità del biochar di trattenere cationi (ioni positivi, come nutrienti per le piante) sulla sua superficie carica negativamente, rendendoli disponibili per le piante.
Descrive un processo o tecnologia che rimuove più anidride carbonica dall'atmosfera di quanta ne emetta. La produzione di biochar con sequestro nel suolo può essere carbon negative.
La frazione di carbonio solido che rimane nel biochar dopo l'eliminazione della materia volatile durante la pirolisi.
La componente carboniosa della materia organica del suolo. L'aggiunta di biochar aumenta la frazione stabile del COS.
Processo di conversione di sostanze organiche in carbone o residui ricchi di carbonio attraverso pirolisi o riscaldamento distruttivo.
Processo termochimico che utilizza acqua calda pressurizzata (subcritica) per convertire biomassa umida in un materiale solido simile al carbone chiamato hydrochar.
Standard e processi (es. EBC - European Biochar Certificate) che garantiscono la qualità, la sicurezza e la sostenibilità del biochar prodotto per specifiche applicazioni.
Processo di compostaggio in cui il biochar viene aggiunto alla miscela di materiali organici iniziali per migliorare il processo e la qualità del compost finale.
L'insieme dei microrganismi (batteri, funghi, archea) presenti nel suolo. Il biochar può alterarne la composizione, l'abbondanza e la diversità.
Misura della capacità del biochar (o di una sua soluzione acquosa) di condurre corrente elettrica, indicativa del contenuto di sali solubili.
La frazione inorganica non combustibile rimanente dopo la combustione completa del biochar, che influenza le sue proprietà chimiche.
Certificati negoziabili che rappresentano la riduzione o rimozione di una tonnellata di CO2 equivalente dall'atmosfera. Il sequestro di carbonio tramite biochar può generare crediti di carbonio.
La massa del biochar per unità di volume totale, inclusi i pori e gli spazi interparticellari. Influente per trasporto, stoccaggio e applicazione al suolo.
Tecnica analitica usata per identificare le fasi cristalline presenti nel biochar, come minerali derivanti dalle ceneri o strutture grafitiche.
La frazione di nutrienti totali presenti nel suolo che è effettivamente accessibile e utilizzabile dalle piante. Il biochar può influenzare questa disponibilità.
Modello economico che mira a riutilizzare le risorse e ridurre i rifiuti. La conversione di biomasse di scarto in biochar si inserisce in questo modello.
Modifica del tasso di decomposizione della sostanza organica nativa del suolo in seguito all'aggiunta di materiale organico fresco o biochar. Può essere positivo o negativo.
Biochar prodotto da fanghi provenienti da impianti di trattamento delle acque reflue, che consente di ridurre il volume dei fanghi, immobilizzare contaminanti e recuperare nutrienti (fosforo).
La materia prima organica (biomassa) utilizzata per produrre biochar, come residui agricoli, scarti forestali, letame, fanghi di depurazione.
Il biochar può agire come matrice porosa per adsorbire nutrienti, rilasciandoli gradualmente nel tempo e migliorando l'efficienza della fertilizzazione.
Utilizzo del biochar (spesso attivato) come mezzo filtrante per rimuovere contaminanti, colore o odore dall'acqua potabile o reflua.
Processo termochimico che converte la biomassa in un gas combustibile (syngas) utilizzando un agente ossidante parziale (aria, ossigeno, vapore). Produce anche biochar come sottoprodotto.
Misura della proporzione di carbonio presente in strutture ad anello aromatico nel biochar, correlata alla temperatura di pirolisi e alla stabilità del materiale.
Gruppi chimici specifici (es. carbossilici, fenolici, chetonici) presenti sulla superficie del biochar, che ne determinano la reattività chimica, la CSC e le proprietà adsorbenti.
Il prodotto solido carbonioso ottenuto dal processo di carbonizzazione idrotermale (HTC), diverso dal biochar prodotto per pirolisi secca.
Composti organici potenzialmente tossici che possono formarsi durante la pirolisi incompleta. Il loro contenuto nel biochar è un parametro di qualità importante.
Processo di arricchimento del biochar con microrganismi benefici (batteri, funghi) prima dell'applicazione al suolo per potenziarne gli effetti biologici.
Modifiche delle proprietà fisiche e chimiche del biochar nel tempo dopo la sua applicazione al suolo, dovute a processi abiotici (ossidazione) e biotici (interazione microbica).
Biochar prodotto utilizzando letame animale come feedstock, utile per la gestione dei reflui zootecnici e il riciclo dei nutrienti.
Componenti del biochar che vengono rilasciati come gas o vapori quando riscaldati in assenza di aria a temperature specifiche.
Applicazione emergente del biochar come additivo leggero o isolante in materiali edili come calcestruzzo, mattoni o intonaci.
Elementi metallici potenzialmente tossici (es. Cadmio, Piombo, Arsenico) che possono essere presenti nel feedstock e concentrarsi nel biochar, o che il biochar può adsorbire dal suolo/acqua.
Tecnica standard basata sull'adsorbimento di gas (solitamente azoto) per misurare l'area superficiale specifica del biochar.
Tecnica di imaging che utilizza un fascio di elettroni per visualizzare la morfologia superficiale e la struttura porosa del biochar ad alta risoluzione.
Azioni volte a ridurre le emissioni di gas serra o a migliorare i pozzi di carbonio. La produzione e l'uso di biochar contribuiscono sequestrando carbonio nel suolo.
Elementi essenziali per la crescita delle piante (es. azoto, fosforo, potassio). Il biochar può trattenere nutrienti nel suolo e talvolta contenerne derivanti dal feedstock.
Reazione chimica che avviene sulla superficie del biochar nel tempo, soprattutto in ambiente aerobico (suolo), che può aumentare il numero di gruppi funzionali contenenti ossigeno e influenzarne la reattività.
Processo di compressione del biochar in piccoli cilindri (pellet) per migliorarne la maneggevolezza, ridurre la polverosità e facilitare l'applicazione meccanizzata.
Misura dell'acidità o alcalinità del biochar. Molti biochar sono alcalini e possono aumentare il pH di suoli acidi.
Processo termochimico di decomposizione di materiali organici mediante calore in assenza o quasi assenza di ossigeno, utilizzato per produrre biochar, bio-olio e syngas.
Processo di pirolisi condotto a temperature relativamente basse (350-550°C) con tempi di residenza lunghi, massimizzando la resa di biochar.
Processo di pirolisi condotto a temperature più alte (450-600°C) con tempi di residenza molto brevi, massimizzando la resa di bio-olio.
Presenza di pori e vuoti all'interno della struttura del biochar, che influenza la ritenzione idrica, l'aerazione del suolo e l'habitat microbico.
Misura della tendenza di un ambiente (come il suolo) a ossidare o ridurre sostanze chimiche. Il biochar può influenzare il potenziale redox del suolo.
Rapporto tra la massa di carbonio e la massa di azoto nel biochar o nel suolo. Valori elevati nel biochar possono causare immobilizzazione temporanea dell'azoto nel suolo.
Rapporto atomico tra idrogeno e carbonio organico nel biochar, utilizzato come indicatore della sua stabilità e del grado di carbonizzazione (valori bassi indicano maggiore stabilità).
L'apparecchiatura in cui avviene il processo di pirolisi per la produzione di biochar.
Termine sinonimo di stabilità, indica la resistenza intrinseca del biochar alla degradazione nel suolo.
Parte non raccolta delle piante (es. paglia, stocchi, gusci) comunemente utilizzata come feedstock per la produzione di biochar.
Capacità dei sistemi agricoli di resistere e adattarsi a stress ambientali come siccità o eventi climatici estremi. Il biochar può contribuire migliorando le proprietà del suolo.
Capacità del biochar di assorbire e trattenere acqua grazie alla sua struttura porosa, migliorando la disponibilità idrica per le piante nel suolo.
La capacità continua del suolo di funzionare come un ecosistema vitale che sostiene piante, animali e umani. Il biochar può contribuire a migliorare diversi indicatori di salute del suolo.
Biomassa proveniente da potature, cippato, segatura o residui forestali, frequentemente usata per produrre biochar, spesso con basso contenuto di ceneri.
Processo di cattura e stoccaggio a lungo termine del carbonio atmosferico in depositi geologici, oceanici o terrestri (come il biochar nel suolo) per mitigare il riscaldamento globale.
Disponibilità, accesso e utilizzo di cibo sufficiente, sicuro e nutriente. Il biochar può contribuire indirettamente migliorando la fertilità e la produttività del suolo a lungo termine.
Valutazione complessiva degli impatti ambientali, economici e sociali associati alla produzione e all'uso del biochar lungo tutta la sua filiera.
Tecnica analitica utilizzata per identificare i gruppi funzionali presenti sulla superficie del biochar analizzando l'assorbimento della radiazione infrarossa.
Resistenza del biochar alla decomposizione microbica e chimica nel tempo, che ne determina la capacità di sequestrare carbonio a lungo termine nel suolo.
Miscela gassosa combustibile (principalmente H2, CO, CO2, CH4) prodotta durante la pirolisi o la gassificazione della biomassa.
La temperatura massima raggiunta durante il processo di pirolisi, che influenza fortemente le proprietà finali del biochar (es. pH, area superficiale, stabilità).
Il periodo di tempo durante il quale la biomassa è mantenuta alla temperatura di pirolisi all'interno del reattore.
Suoli antropogenici estremamente fertili trovati nel bacino amazzonico, caratterizzati da alto contenuto di carbonio organico stabile (simile al biochar), nutrienti e attività microbica.
Un processo di pirolisi blanda (200-300°C) che pre-tratta la biomassa, migliorandone le proprietà come combustibile (es. maggiore densità energetica, idrofobicità).
Metodologia standardizzata per quantificare gli impatti ambientali (es. emissioni di gas serra, consumo di energia) di un prodotto o processo, come il sistema biochar, dalla culla alla tomba.