El biocul puede reducir ciertas sustancias peligrosas para el medio ambiente, pero se requiere control si la agricultura desea utilizarlo.
Økologisk NuLas ambiciones del gobierno de distribuir grandes cantidades de biocarbón en tierras agrícolas han generado la necesidad de investigar más a fondo el contenido de sustancias peligrosas para el medio ambiente en el biocarbón y el efecto del proceso de pirólisis. Actualmente, un proyecto de investigación liderado por la Universidad Técnica de Dinamarca muestra que, en muchos casos, el proceso de pirólisis reduce el contenido de varias sustancias orgánicas peligrosas para el medio ambiente en comparación con las materias primas originales. Esto incluye PFAS y varios otros productos químicos industriales. Los experimentos también indican que, en general, el biocarbón libera menos de estas sustancias al medio ambiente que las materias primas de las que se produce. Así lo informa DTU en un comunicado de prensa. Esto es importante, ya que las materias primas utilizadas hoy en día se distribuyen en tierras agrícolas sin un tratamiento previo adecuado. En particular, los lodos de aguas residuales pueden contener contaminantes orgánicos como PFAS, residuos de medicamentos y otras sustancias peligrosas para el medio ambiente, además de varios metales pesados, que se liberan al medio ambiente y pueden filtrarse en el agua subterránea. La autoridad ha advertido sobre los riesgos En Dinamarca, el biocarbón se produce a partir de paja, fibras residuales de la producción de biogás y lodos de aguas residuales. Esto se realiza en plantas de pirólisis, donde la biomasa se calienta sin oxígeno, de modo que no se quema, sino que se descompone en gas, aceite y carbón. El residuo sólido rico en carbono se llama biocarbón. La Agencia de Protección Ambiental ha advertido previamente en una nota que el biocarbón producido mediante pirólisis puede contener sustancias carcinogénicas y disruptoras hormonales. Además, existe incertidumbre sobre la descomposición, lixiviación y biodisponibilidad de las sustancias dañinas en el biocarbón, así como sobre qué sustancias nocivas se generan durante el proceso de pirólisis. El contenido puede variar dependiendo de la biomasa utilizada y las condiciones de la pirólisis. El periódico Jyllands-Posten ha informado anteriormente sobre residentes en Vendsyssel, donde se encuentra la primera gran planta de pirólisis de Dinamarca, quejándose de mareos, dolores de cabeza, ampollas y erupciones cutáneas. En otro proyecto, Danish Biochar LTE, los investigadores están estudiando los efectos a largo plazo del biocarbón en tierras agrícolas. La investigación en curso en DTU muestra diferencias claras entre las materias primas. La paja generalmente produce el biocarbón más limpio, con bajos niveles de metales pesados y contaminantes orgánicos. Las fibras residuales de biogás tienen niveles intermedios, mientras que los lodos de aguas residuales son los más problemáticos, con un contenido más alto de metales pesados y muchos otros compuestos peligrosos para el medio ambiente. Los resultados también indican que el biocarbón de plantas de pirólisis danesas contiene niveles muy bajos de PAH, también llamados compuestos de alquitrán, que pueden formarse durante la pirólisis. Sin embargo, algunas muestras de plantas industriales mostraron valores elevados de estos compuestos. Algunas sustancias pueden concentrarse en el biocarbón Aunque muchas sustancias orgánicas peligrosas se reducen durante la pirólisis, esto no es válido para todos los tipos de sustancias. Los metales pesados y metaloides, como cadmio, níquel, cobre y arsénico, no se descomponen durante la proceso y pueden concentrarse en el biocarbón. Sin embargo, muchos de estos metales están fuertemente ligados a la estructura del biocarbón y solo se liberan en cantidades limitadas. Los efectos a largo plazo en el medio ambiente aún no están completamente aclarados. "Nuestros resultados sugieren que la pirólisis puede ser una tecnología eficaz para reducir el contenido de varias sustancias orgánicas peligrosas en la biomasa. Al mismo tiempo, muestran que la calidad del biocarbón depende tanto de la materia prima como de las condiciones de producción. Por ello, es necesario un control y un marco claro si se quiere usar biocarbón a mayor escala", afirma el investigador senior Wolfgang Stelte de DTU Química. Necesidad de control Los resultados en conjunto muestran que el biocarbón de plantas de pirólisis danesas suele tener una menor emisión de sustancias peligrosas al medio ambiente que las materias primas de las que se produce, pero también que no todo el biocarbón es apto para su distribución en tierras agrícolas. El biocarbón producido a partir de materias primas con alto contenido de sustancias contaminantes puede contener concentraciones demasiado altas de metales pesados u otras sustancias no deseadas, y existe una variabilidad significativa tanto en las materias primas como en las condiciones de producción. Esto subraya la necesidad de controles de calidad y regulaciones estrictas si se quiere usar biocarbón ampliamente en la agricultura, especialmente considerando que puede llegar biocarbón extranjero con perfiles de riesgo desconocidos al mercado danés, advierte Wolfgang Stelte. "Ya existen sistemas de certificación, como el European Biochar Certificate, que exigen documentación y análisis del biocarbón. Nuestros resultados apoyan la necesidad de estándares claros, controles continuos y más investigación", añade. El proyecto en curso continúa investigando otros aspectos ambientales relacionados con la pirólisis, incluyendo las emisiones del proceso y los posibles riesgos en la manipulación y almacenamiento de biocarbón a gran escala. Los resultados de la investigación han sido enviados a la Agencia de Protección Ambiental y un resumen de los resultados está disponible públicamente en la base de datos de investigación de DTU bajo el título: 'Investigación de cuestiones ambientales relacionadas con la producción y uso de biochar - Resumen ejecutivo del análisis de materia prima y biocarbón'. Los resultados del proyecto también están en preparación para su publicación en revistas científicas revisadas por pares.
Las ambiciones del gobierno de distribuir grandes cantidades de biocarbón en tierras agrícolas han generado la necesidad de realizar investigaciones más detalladas sobre el contenido de sustancias peligrosas para el medio ambiente en el biocarbón y el efecto del proceso de pirólisis.
Actualmente, un proyecto de investigación en curso liderado por la Universidad Técnica de Dinamarca muestra que, en muchos casos, el proceso de pirólisis reduce el contenido de una serie de sustancias químicas peligrosas para el medio ambiente en comparación con las materias primas originales. Esto incluye, entre otras, PFAS y varios otros productos químicos industriales.
Los experimentos también muestran que, en general, el biocarbón libera menos de estas sustancias al medio ambiente que las materias primas de las que se ha elaborado. Así lo informa DTU en un comunicado de prensa.
Esto es importante, ya que las materias primas utilizadas hoy en día se distribuyen en tierras agrícolas sin ningún tratamiento previo. En particular, los lodos de aguas residuales pueden contener contaminantes orgánicos como PFAS, residuos de medicamentos y otras sustancias peligrosas para el medio ambiente, además de varios metales pesados, que se liberan al medio ambiente y pueden filtrarse hacia las aguas subterráneas.
La autoridad ha advertido sobre los riesgos
En Dinamarca, el biocarbón se produce a partir de paja, residuos fibrosos de la producción de biogás y lodos de aguas residuales. Esto se realiza en instalaciones de pirólisis, donde la biomasa se calienta sin oxígeno, de modo que no se quema, sino que se descompone en gas, aceite y carbón. El residuo sólido rico en carbono se llama biocarbón.
La Agencia de Protección Ambiental ya había advertido en una nota que el biocarbón generado mediante pirólisis puede contener sustancias que causan cáncer y alteran las hormonas. Además, hay incertidumbre sobre la descomposición, lixiviación y biodisponibilidad de las sustancias nocivas en el biocarbón, así como sobre qué sustancias dañinas se forman durante el proceso de pirólisis. El contenido puede variar dependiendo de la biomasa utilizada y las condiciones de la pirólisis bajo las cuales se ha tratado.
Jyllands-Posten ya había informado sobre residentes en Vendsyssel, donde se encuentra la primera gran planta de pirólisis de Dinamarca, quienes se quejan de mareos, dolores de cabeza, ampollas y erupciones cutáneas.
En otro proyecto, Danish Biochar LTE, los investigadores están investigando los efectos a largo plazo del biocarbón en tierras agrícolas.
La investigación en curso de DTU muestra diferencias claras entre las materias primas. La paja generalmente produce el biocarbón más limpio, con bajos niveles tanto de metales pesados como de contaminantes orgánicos. Los residuos de biogás se sitúan en un nivel medio, mientras que los lodos de aguas residuales son el tipo más desafiante, con un contenido más alto, especialmente de metales pesados y muchas sustancias peligrosas para el medio ambiente.
Los resultados también muestran que el biocarbón de plantas de pirólisis danesas contiene niveles muy bajos de PAH, también llamados compuestos de alquitrán, que pueden formarse durante el proceso de pirólisis. Sin embargo, algunas muestras de instalaciones industriales mostraron valores elevados de estos compuestos.
Algunas sustancias pueden concentrarse en el biocarbón
Aunque muchas sustancias orgánicas contaminantes se reducen durante la pirólisis, esto no se aplica a todos los tipos de compuestos. Los metales pesados y los metaloides, como el cadmio, el níquel, el cobre y el arsénico, no se descomponen durante la pirólisis y, por lo tanto, pueden concentrarse en el biocarbón.
Muchos de estos metales están fuertemente ligados a la estructura del biocarbón y solo se liberan en cantidades limitadas. Sin embargo, los efectos a largo plazo en el medio ambiente aún no están completamente aclarados.
”Nuestros resultados indican que la pirólisis puede ser una tecnología eficaz para reducir el contenido de una serie de sustancias químicas peligrosas orgánicas presentes en la biomasa. Al mismo tiempo, muestran que la calidad del biocarbón depende tanto de la materia prima como de las condiciones de producción. Por ello, es necesario establecer controles y marcos claros si se quiere usar biocarbón a mayor escala,” afirma el investigador senior Wolfgang Stelte del DTU Química.
Necesidad de control
Los resultados muestran en conjunto que el biocarbón de las plantas de pirólisis danesas suele tener una menor emisión de sustancias peligrosas para el medio ambiente que las materias primas de las que se produce, pero también que no todo el biocarbón es apto para su distribución en tierras agrícolas. El biocarbón elaborado con materias primas con alto contenido de sustancias contaminantes puede contener concentraciones demasiado altas, como las de metales pesados u otras sustancias no deseadas, y existe una variabilidad significativa tanto en las materias primas como en las condiciones de producción.
Esto subraya la necesidad de controles de calidad y regulaciones estrictas si se quiere usar ampliamente el biocarbón en la agricultura, además de que puede llegar biocarbón extranjero con perfiles de riesgo desconocidos al mercado danés, advierte Wolfgang Stelte.
”Ya existen sistemas de certificación, como el European Biochar Certificate, que exigen documentación y análisis del biocarbón. Nuestros resultados refuerzan la necesidad de establecer estándares claros, controles continuos y seguir investigando,” afirma.
El proyecto en curso continúa analizando otros aspectos ambientales relacionados con la pirólisis, incluyendo las emisiones del proceso y los posibles riesgos en la manipulación y almacenamiento de biocarbón a gran escala.
Los resultados de la investigación han sido enviados a la Agencia de Protección Ambiental y un resumen de los resultados está disponible públicamente en la base de datos de investigación de DTU bajo el título: 'Investigación de cuestiones ambientales relacionadas con la producción y uso de biochar - Resumen ejecutivo del análisis de materia prima y biocarbón'.
Los resultados del proyecto también están en preparación para su publicación en revistas científicas revisadas por pares.