In het regenwoud maakt houtskool de bodem vruchtbaarder. Ook tempert verkoolde biomassa het broeikaseffect. Maar kloppen die claims wel voor Europa?
Verkoolde biomassa zou, wanneer het wordt uitgestrooid over landbouwgrond, de bodemvruchtbaarheid kunnen verbeteren en het broeikaseffect kunnen verkleinen. Voorstanders van het gebruik van houtskool als bodemverbeteraar en meststof wijzen op toepassing ervan in de Amazone op de zogenoemde terrapretagronden. De diepzwarte kleur van die gronden is te danken aan houtskooldeeltjes, afkomstig van bomen die bij de ontginning van de grond in brand zijn gestoken. Vergeleken met andere bodems in Zuid- Amerika zijn deze zwarte gronden erg vruchtbaar.
Biochar
Landbouwonderzoekers willen weten of dat ook bij ons werkt, voordat boeren op grote schaal ertoe overgaan zogeheten biochar, houtskool die ontstaat als restproduct van de productie van biobrandstof, op hun land te verspreiden.
In een groot Europees project is het effect van biochar bekeken op de oogst van gerst, tarwe, haver en aardappel. De effecten na een jaar schommelen van 10 procent minder opbrengst in Duitsland tot een 46 procent grotere oogst in Engeland. Het tweede jaar was er geen meetbaar effect. Ook het bodemleven, waaronder wormen, bacteriën en schimmels, veranderde nauwelijks.
Hoe kan dat? De Wageningse bodembioloog Thom Kuyper heeft wel een idee. ‘Tropische gronden zijn van nature zuur en bevatten weinig fosfaat. De as in biochar maakt de gronden minder zuur en voegt fosfaat toe. Daarnaast is aan de terra preta extra fosfaat toegevoegd in de vorm van visgraten en botten. In gematigder streken, zoals die bij ons, zijn de gronden van zichzelf al fosfaatrijk en minder zuur.’
Minder kunstmest
In een vervolgstudie worden nu verschillende soorten biochar tegen het licht gehouden. ‘We willen begrijpen hoe nutriënten in biochar uit agrarisch en stedelijk afval in de bodem kunnen worden geactiveerd zodat minder kunstmest en bestrijdingsmiddelen nodig zijn’, zegt Peter Kuikman van kennisinstituut Alterra in Wageningen. De biochar in dit project is gemaakt van hout, afval uit kassen of is een restproduct van vergisting van mest of huisvuil. De eindproducten worden getest in olijfboomgaarden en tomatenkassen in Spanje en wijngaarden in Italië. En bij gerst en prei in Vlaanderen.
De onderzoekers zijn terughoudend wat betreft vergroting van de bodemvruchtbaarheid. ‘De toekomst ligt vooral in specifieke nichetoepassingen’, denkt Greet Ruysschaert van het Belgische landbouwkundig onderzoeksinstituut Ilvo. Zoals het verhogen van het vochthoudend vermogen van zandgronden, gebruik in groeimedia bij substraatteelt in kassen en reductie van voedingsstofverliezen tijdens compostering of mestopslag.
Vast staat in elk geval dat met biochar koolstof, één van de twee bestanddelen van kooldioxide (CO2), kan worden vastgelegd in de bodem. De 28 EU-landen produceren jaarlijks 215 miljoen ton biomassaresten. Wanneer die worden omgezet in biochar en die onder de grond wordt gewerkt, is het equivalent van 215 miljoen ton CO2 vastgelegd. Op die manier zou biochar flink kunnen bijdragen aan de doelstelling van CO2-reductie uit het klimaatverdrag van Kyoto. Er gaan geluiden op in Nederland om akkerbouwers te belonen die koolstof vastleggen, en zodoende het broeikaseffect verkleinen.
De hamvraag daarbij is hoeveel koolstof een bodem kan hebben. Bij een te grote dosis raakt de mineralenbalans uit evenwicht waardoor de vruchtbaarheid achteruitgaat, zegt bodembioloog Kuyper.
Ander mogelijk nadeel is dat bestrijdingsmiddelen worden geadsorbeerd door de koolstofdeeltjes. De adsorptiecapaciteit, de mogelijkheid stoffen aan zich te binden, hangt onder meer af van de porositeit van biochar. Actieve kool, gezuiverde koolstof met een zo groot mogelijke adsorptiecapaciteit, wordt vanwege die bindende eigenschap gebruikt als middel tegen diarree (Norit).
‘Het gevaar bestaat dat door gebruik te maken van biochar de pesticiden zich ophopen in de bodem. En dat wil je niet,’ zegt Ruysschaert.’Want bij accumulatie worden pesticiden minder effectief en heb je er meer van nodig. Op de plekken in België waar ooit houtskool werd gemaakt die later zijn omgezet in akkerland, moeten de boeren meer spuiten tegen onkruid dan elders. Dat geeft te denken.’
Oud principe voor moderne toepassingen
Biochar wordt verkregen door pyrolyse: verhitting in een zuurstofarme of zuurstofloze omgeving. Ook de klassieke houtskoolproductie is op dit principe gebaseerd.
Maar pyrolyse kan ook worden toegepast om biomassa om te zetten in energierijke brandstoffen. De houtachtige grondstof wordt dan ‘gekraakt’, waardoor die uiteenvalt in een vluchtig deel (gas), een vloeibaar deel (olie) en een vast deel (houtskool). Hoe groot het aandeel van elk van de pyrolyseproducten is, hangt af van de temperatuur. Bij lage temperaturen ontstaat relatief veel houtskool, bij hoge temperaturen is juist de gasproductie groter. Pyrolyse bij hoge temperatuur wordt ook wel vergassing genoemd. De houtskool die bij dit proces ontstaat is een restproduct dat in de landbouw kan worden gebruikt als biochar.
De energie die nodig is voor pyrolyse bedraagt ongeveer vijftien procent van de energie die het oplevert. Moderne vergassingsinstallaties zijn in staat drie tot negen keer meer energie te leveren dan ze gebruiken. Een grootschalige proef met deze methode van energiewinning wordt sinds begin vorig jaar uitgevoerd in het Overijsselse Hengelo.
Lees ook: