Biohiili ja sen käyttö maanparannuksessa

Abstract

Biohiileksi kutsutaan yleisesti biomassasta pyrolyyttisesti tuotettua hiilimateriaalia, jota käytetään maanparannuksessa. Käyttökohde erottaa biohiilen muista biomassapohjaisista hiilimateriaaleista. Pyrolyysi on korkeissa lämpötiloissa, happirajoitetuissa olosuhteissa toteutettava termokemiallinen konversiomenetelmä. Siinä tuotteena saadaan biohiiltä, bioöljyä ja synteesikaasuja. Näitä saadaan eri suhteissa prosessiparametreista riippuen. Tyypillisiä raaka-aineita biohiilen valmistuksessa ovat muun muassa puuhakkeet ja hakkuujätteet, paperiteollisuuden jätteet, viljojen akanat ja muut kasvintuotannon ja -prosessoinnin kasvijätteet, karjanlanta ja kuivike, jätevesilietteet sekä jätteen biokaasutuksen jäännösmassa. Käytetty raaka-aine yhdessä valmistusolosuhteiden kanssa vaikuttaa muodostuvan biohiilen ominaisuuksiin. Yleisesti voidaan todeta, että termi biohiili kattaa alleen laajan joukon ominaisuuksiltaan erilaisia, korkean hiilipitoisuuden omaavia kiinteitä materiaaleja.

Biohiili on muiden biomassapohjaisten eri sovelluksissa hyödynnettävien materiaalien tavoin herättänyt suurta kiinnostusta viime vuosina, ja siitä on tehty runsaasti tutkimusta. Uusi keksintö se ei kuitenkaan ole, vaan sen juuret ulottuvat jo 2000 vuoden takaiseen Amazonin alueen hedelmälliseen maaperään, Terra pretaan. Maaperään lisättäessä biohiilellä on havaittu olevan monia viljelykasvien kasvuun positiivisesti vaikuttavia ominaisuuksia, mutta joissain tapauksissa vaikutuksen on havaittu olevan negatiivinenkin. On siis tärkeää tietää, että minkälainen biohiili sopii millaiseen maaperään ja minkälaisten kasvien viljelyyn. Erityisesti karkeilla mailla biohiili voi lisätä veden pidättyvyyttä ja happamilla mailla biohiili nostaa maaperän pH:ta, jolloin fosforia vapautuu kasveille käyttökelpoiseen muotoon. Kuluneilla viljelymailla maaperän elollisen aineksen määrää voitaisiin nostaa biohiilen avulla, jolla olisi positiivisia vaikutuksia viljavuuden ja ilmaston kannalta. Biohiili voi myös toimia hiilinieluna, sillä se sitoo hiiltä erittäin pysyvään muotoon aromaattisen rakenteensa ansiosta. Vaikka biohiilestä on tehty paljon tutkimusta, tarvitaan tutkimusta vielä lisää. Erityisesti pitkän aikavälin kenttäkokeita tarvitaan ja tietoa biohiilen vaikutuksesta ympäröiviin ekosysteemeihin.