Vai trò của Than sinh học

Thế giới đang thay đổi về cả thể chế chính trị, xã hội và môi trường sống. Chúng ta đang phải đối mặt với các nguy cơ:

vai trò của than sinh học
Vai trò của than sinh học
  • Nguồn nguyên liệu hóa thạch trên trái đất đang ngày càng khan hiếm và đắt đỏ. Do đó, chi phí sản xuất nhiên liệu cũng như phân bón tăng cao. Gây ảnh hưởng không nhỏ đến giá lương thực thế giới.
  • Nguy cơ xảy ra cuộc khủng hoảng lương thực trước tình trạng giá lương thực cao, nguồn cung đáp ứng không đủ nhu cầu.
  • Tình trạng ô nhiễm môi trường trầm trọng từ khí thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt quá lớn.
  • Khai thác tài nguyên đất cạn kiệt dẫn đến bạc màu, xói mòn dẫn tới năng suất nông nghiệp giảm sút, diện tích trồng trọt thu hẹp do hiện tượng sa mạc hóa.
  • Bệnh tật nguy hiểm gia tăng. Việc sử dụng các sản phẩm, thức ăn, phân bón hóa chất độc hại cho cây trồng và vật nuôi để tăng năng suất đã và đang làm gia tăng các bệnh tật nguy hiểm ở con người, suy giảm tuổi thọ, nòi giống.

Đối mặt với các vấn đề trên, thế giới ngày càng quan tâm hơn đến chất lượng cuộc sống, môi trường sạch và an toàn. Cuộc cách mạng xanh lần thứ 3 diễn ra chỉ còn là vấn đề về thời gian. Trong đó lựa chọn ưu tiên số 1 cho cuộc cách mạng sẽ mang tên Biochar (than sinh học).

Vai trò của than sinh học (biochar) giải quyết được hầu hết các vấn đề môi trường cấp thiết như: chống ô nhiễm nguồn đất, tăng năng suất cây trồng, bảo vệ môi trường khỏi hiệu ứng nhà kính…

Khái niệm về than sinh học:

7000 ngàn năm trước, ở khu vực sông Amazon người bản địa đã tạo được một lớp đất đen giúp nâng cao năng suất. Và lưu giữ độ màu mỡ của đất. Lớp đất này là Terra Preta.

Lớp Terra Preta được tạo ra từ các chất thải sinh hoạt như: thức ăn, xương động vật, chất thải, đồ gốm vỡ,… Trải qua quá trình phân hủy lâu dài chúng đã tạo ra một lớp đất đen đem lại sự màu mỡ cho cây trồng.

Các nhà khoa học hiện đại đã nghiên cứu thành phần của lớp đất này vì nhìn thấy những tác dụng vô cùng quý báu của nó đối với nông nghiệp. Hiện nay, con người đã tạo ra được Biochar. Một loại than sinh học mà sau một thời gian được chôn dưới đất nó sẽ phân hủy. Và cùng với môi trường xung quanh tạo ra lớp Terra Preta.

Than sinh học được mệnh danh là “vàng đen”.

Vì vai trò và tác dụng của than sinh học với nông nghiệp và môi trường. Là nhân tố chủ yếu tạo ra cuộc cách mạng xanh lần thứ 3.

Than sinh học chôn dưới đất, sau phân hủy sẽ cho ra một loại phân bón hữu cơ. Đây là một loại phân bón tốt và thân thiện môi trường.

Than sinh học có hàm lượng cacbon cao và đặc tính xốp giúp đất giữ nước, dưỡng chất và bảo vệ vi khuẩn có lợi cho đất. Than sinh học còn có đặc tính như một bể chứa Cacbon tự nhiên, cô lập và giữ khí CO2 trong đất.

Đặc tính của than sinh học

Các vai trò và tác dụng của than sinh học có được là do các đặc tính sau:

Tỷ lệ dinh dưỡng trong than sinh học:

Than sinh học được tạo ra trong khoảng nhiệt độ từ 450oC – 550oC. Đo đó, sẽ ảnh hưởng tới việc mất N và S. Tuy nhiên, nếu sản xuất than sinh học từ một số nguyên liệu giàu N thì có thể giữ được 50%N và tất cả S nếu nhiệt phân ở 450oC.

Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ cao (800oC) có pH và EC cao, mất NO3-. Ở nhiệt độ thấp (350oC) lấy ra P, NH4+ và phenol.

Diện tích bề mặt riêng và lỗ xốp trong than sinh học

Diện tích bề mặt riêng là chỉ số đánh giá sự tương tác giữa đất và than sinh học. Nó chịu ảnh hưởng bởi nguyên liệu sinh khối và điều kiện sản xuất.

Diện tích bề mặt riêng và đường kính lỗ xốp của than sinh học tăng theo nhiệt độ. Mặc dù cùng nguyên liệu nhưng công nghệ sản xuất khác nhau sẽ cho ra các loại than sinh học khác nhau.

Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ thấp (<450oC) có diện tích bề mặt riêng <10m2/g. Vi lỗ (đường kính < 2nm) ảnh hưởng đến việc tăng diện tích bề mặt.

Khả năng trao đổi cation (CEC):

Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ thấp có khả năng trao đổi cation cao. Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ cao (cao trên 600oC), khả năng trao đổi cation rất ít hoặc không có. Do đó than sinh học bón cho đất không nên sản xuất ở nhiệt độ cao.

Than sinh học mới sản xuất có ít khả năng trao đổi cation hơn vì tuổi của than sinh học. Hay quá trình chín trong đất làm tăng khả năng trao đổi cation.

Than sinh học có khả năng trao đổi cation có khả năng hấp thụ kim loại nặng. Hấp thụ các hóa chất nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.

Vai trò của than sinh học “biochar”:

Than sinh học trong sử dụng làm phân hữu cơ có những yếu tố quan trọng đối với đất:

  • Cung cấp các nguyên tố có lợi cho quá trình phát triển và trưởng thành của cây. Cải thiện tính chất vật lý, hóa học của đất. Tạo điều kiện thuận lợi kích thích cho vi sinh vật có lợi phát triển.
  • Than sinh học cải thiện hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu. Tăng khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất. Do các yếu tố này được hấp thụ vào trong các khe hở “lỗ xốp” của than sinh học.

Than sinh học cung cấp axit humic, hấp thụ amoni…

  • Trong than sinh học có các axít humic chứa các hóc môn có khả năng tăng trưởng cây trồng.
  • Than sinh học được cho là có khả năng hấp thu các amoni từ dung dịch đất. Sự cố định đạm lên bề mặt than sinh học giúp làm giảm lượng đạm bị mất do thấm xuống đất.
  • Làm tăng tỷ lệ nitrat hóa ở đất rừng tự nhiên (đất loại này có tỷ lệ nitrat hóa tự nhiên rất thấp).
  • Có khả năng làm giảm sự bay hơi amoniac. Bởi vì nó làm giảm amoni có trong dung dịch đất và làm tăng pH của đất, cả hai điều kiện giúp không hình thành amoniac và bay hơi. Ngoài ra, than sinh học có khả năng xúc tác khử oxit nitơ (khí gây hiệu ứng nhà kính) thành khí nitơ.
  • Khử mùi và khử trùng tại các trại chăn nuôi. Người ta có thể sử dụng than sinh học kết hợp với chế phẩm vi sinh để làm lớp thảm sinh học cho các trại chăn nuôi gia cầm.
  • Nâng cao chất lượng đất từ 80% đến 220%. Tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của cây và chống xói mòn cho đất, đặc biệt là đất ở những địa hình không ổn định.

Than sinh học ứng dụng trong công nghệ sản xuất sạch

  • Làm cho chất thải hữu cơ thối rữa, giải phóng khí CO2 có hại vào khí quyển. Giúp cây trồng lưu trữ CO2 mà nó hấp thu từ không khí trong quá trình quang hợp.
  • Than sinh học hấp thu 50% CO2 từ sự hô hấp của cây để lưu giữ tạo ra các dạng năng lượng. Đây là một hướng đi trong cuộc cách mạng bảo vệ môi trường, giảm thiểu hiệu ứng nhà kính.
  • Bón than sinh học vào đất acid và đất nghèo dinh dưỡng kết hợp với bón phân. Sẽ cho năng suất cao hơn so với bón từng thứ riêng lẻ. Khi bón than sinh học vào đất làm tăng hiệu quả sử dụng phân đạm của cây trồng.
  • Đất bị nhiễm độc Cyanua do việc khai thác các mỏ kim loại. Bón than sinh học sẽ góp phần giúp tái táo và lọc chất độc trong đất.

Than Việt Sưu tầm và chia sẻ

Leave a Reply