A bioszén mezőgazdaságban való használata talajjavításra egy jó ideje téma mind a nemzetközi, mind a hazai kutatásban, és a fenntartható gazdálkodás körüli diskurzusban. A bioszén egy biomassza hőbontásával létrejövő anyag, amit pirolízissel állítanak elő. Ez azt jelenti, hogy a növényi vagy állati eredetű szerves anyagot 200-400°C közötti hőmérsékleten, oxigénmentes környezetben, hőkezeléssel bontják le. A folyamat alatt különböző szerves folyadékok és gázok távoznak a biomasszából és a hőkezeléses bomlás eredményeként egy 80% szenet tartalmazó, szilárd anyag jön létre, amit aztán talajjavításra lehet használni. Ennek különlegessége, hogy a hagyományos bomlási folyamatokról eltérően nem kerülnek üvegházhatású gázok a légkörbe.

Ma a bioszéngyártás növekvő szektor az agráriparban. Egy 2019-es jelentés azt jósolta, hogy 2025-re a globális bioszénpiac 3,8 milliárd dollár értéket fog elérni, amit elsősorban széleskörú felhasználása indokol az energiaszektorban, gyógyszergyártásban, illetve az agráriumban és erdészetben. A mezőgazdaságban a regeneratív gazdálkodás kapcsán régóta téma a bioszén használata, ugyanis nem csak hosszú időre köti le a szenet, és javítja a talaj egészségét, de javítja a növények tápanyagfelvételét és a talaj vízmegtartó képességét is.

Negatív karbonkibocsátás?

A bioszén hasznosítása körül már évek óta folynak nemzetközi és magyar kutatások is. Hazánkban például 2014-2016 között a BioFil Kft. az akkori MTA Agrártudományi Kutatóközpont és a BME részvételével egy kétéves kutatás, a Terra Preta projekt keretein belül vizsgálta a bioszén használatát könnyű mechanikai összetételű és savanyú talajok javításában.

Azonban most egy új kutatás az amerikai Ohio-i Egyetemen több, mint kétszáz kutatás terepmunkáinak tanulmányát vetette össze a világ számos pontjáról, hogy alaposabban megvizsgálják a bioszén használatát, különösen olyan üvegházhatású gázok megkötésében, mint a dinitrogén-oxid, szén-dioxid és metán. A Journal of Environmental Quality tudományos lapban publikált tanulmány azt a következtetést vonta le, hogy a talajba juttatott bioszén mennyisége összefüggésben van a helyi üvegházhatású gázok kibocsátásával. Az értékek változóak, a helyi adottságoktól függően csökkenthetik vagy akár növelhetik is a kibocsátást, azonban az összes eredmény átlaga az, hogy a bioszén használata 18 százalékkal csökkenti a dinitrogén-oxidot, és 3 százalékkal csökkenti a metánt a levegőben.

A talajművelés folyamán a gazdálkodók különböző gépekkel juttatnak trágyát vagy műtrágyát a talajba, és ezzel üvegházhatású gázok termelődnek. Ha meg tudnánk győzni őket arról, hogy a biomassza bioszénné lebontása jótékony hatással van a talajegészségre, a gazdaságra, és még a környezetre is, akkor elérhetnénk, hogy szélesebb körben álljanak át erre a technológiára

- nyilatkozta az Ohio-i Egyetem lapjának Raj Shrestha, a kutatás vezető szerzője.

A földeken maradt növényi melléktermékekből maradt biomassza egy emissziós forrás. A növényi maradványokból a szénnek mintegy 10-20 százaléka kerül vissza a talajba, egy hatalmas része üvegházhatású gázként kerül a légkörbe. Azonban, ha a növényi maradváyok bioszénné bontva vannak visszajuttatva a földbe, akkor a széntartalom 50 százaléka kerül vissza a talajba.

A szénmegkötés növelésével és a kibocsátás csökkentésével negatív kibocsátást érhetűnk el a mezőgazdasági ökoszisztémában

- mondta Raj Shrestha. A kutató azt is hozzátette, hogy 2011 és 2020 között a globális üvegházhatású gázok kibocsátása emelkedett: a szén-dioxid kibocsátása körülbelül 5,6 százalékal, a metán kibocsátása 4,2 százalékkal, és a dinitrogén-oxid kibocsátása 2,7 százalékkal nőtt. Az agrárium pedig ezeknek az értékeknek a 16 százalékáért felel. A vezető kutató szerint a klímaváltozás miatti károk a jövőben csökkenthetők lennének, ha mezőgazdasági és erdészeti szektorok kibocsátása csökkenne.

A svédek belevágtak

A bioszén hasznosítása azonban nem csak kutatók és agroökonómusok témája, civilek, sőt, városi önkormányzatok is foglalkoznak az innovatív felhasználási módszerek megtalálásával. Erre jó példa Stockholm, ahol nagyon eredeti ötlettel állt elő a városvezetés: Kidobott karácsonyfákat bontanak le bioszénné, a pirolízishez termelt hőt pedig a városban fűtésre használják. A svéd főváros egyedi projektjéről nemrég a Euronews számolt be. Stockholm 2015-ben nyert el a Bloomberg szervezet Mayors' Challenge pályázatán egymillió eurót a bioszén alapú városújítási projektjére. Ebből az önkormányzat először is egy pirolízisüzemet épített, ami évente háromszáz tonna bioszént állít elő. A beszámoló szerint ez karbonlábnyom-csökkentésben egyenlő azzal, mintha a város utcáiról hétszáz autót vontak volna ki a forgalomból. Az üzemben a bioszénhez előállított energiát sem hagyják veszni, hanem felhasználják a város távfűtési infrastruktúrájában.

Jonas Dahilof, a stockholmi projekt alapítója elmondta a portálnak, hogy a helyi vezetés azután döntött a fejlesztés elindításáról, hogy megbizonyosodtak róla, a bioszén tényleg hozzájárult a Stockholm környékén a biodiverzitás javulásához. Ekkor fogott össze a város hulladékkezelője, az energatikai osztály és a parkokért felelős osztály a nagyszabású projekt kivitelezéséhez. A bioszéngyár főleg a környékbeli kertészeti hulladékokat, és a nagy mennyiségű kidobott karácsonyfát használja alapanyagnak. A projekt egyébként szerves része Stockholm klímastratégiájának, amely azt tűzte ki célul, hogy a svéd főváros nettó kibocsátása 2040-re nullára csökkenjen.

A svédek példáját követve egyébként más önkormányzatokban is elindultak hasonló tervek. Az amerikai Minneapolis városa nemrég elkezdte a bioszén használatát a város zöld felületeiben és közösségi kertjeiben a talaj javítására. Kalifornia állam pedig főleg az erdőtüzek megfékezése miatt érdeklődik a bioszén iránt, mivel az anyag javítja a talaj vízmegtartó képességét, így csökkenti az erdőtüzek kitörésének esélyeit is.