Біовугілля (biochar)

Біовугілля (англ. *biochar*, грец. *bios* + *char* = життя + вугілля) — вуглецевий матеріал, вироблений піролізом (нагріванням без кисню) біомаси — деревної тріски, соломи, лушпиння, гною, фруктових кісточок. Зберігає 75–90 % вуглецю з вихідної біомаси, який у ґрунті стабільний сотні до тисяч років — тому є потужним інструментом секвестрації CO₂.

**Виникнення та натхнення — *Terra Preta*:**
В Амазонії (Бразилія) були виявлені темно-чорні родючі ґрунти *Terra Preta de Índio*, що містять до 80 т/га біовугілля зі старих індіанських вогнищ. Вік 500–2000 років, донині багатократно родючіші за навколишні червоні латосолі. Натхнення для сучасного біовугілля.

Піроліз — виробничий процес:

• Температура: 400–800 °C
• Без кисню: щоб біомаса не окиснювалася (не згоряла на попіл)
• Тривалість: 15 хв – 8 год залежно від технології
• Продукти:
• 30–40 % біовугілля (тверде)
• 30–50 % біоолива (рідка — паливо)
• 20–30 % синтез-газ (CO + H₂ + CH₄ — паливо)
• Енергетичний баланс: піроліз самопідтримний — синтез-газ живить процес

Вхідна сировина:

• Деревна тріска (лісозаготівля, прорідження) — найвища якість біовугілля
• Солома зернових (пшениця, кукурудза, ріпак) — середньої якості, широко доступна
• Лушпиння та кісточки (фрукти, горіхи) — високопористі
• Гній курей / корів — багатий на P, K
• Зелена біомаса (очерет, міскантус) — для плантацій біовугілля

Ефект на ґрунті:

1. Пористість — 1 г біовугілля = 200–400 м² поверхні (як активоване вугілля). Утримує воду й поживні речовини.
2. CEC (ємність катіонного обміну) — біовугілля зв'язує катіони (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺), повільно вивільняє їх рослині. +30–80 % CEC у піщаних ґрунтах.
3. pH — біовугілля злегка лужне (pH 8–10) → стабілізує кислі ґрунти, альтернатива вапнуванню.
4. Мікробіом — пори біовугілля є ідеальними «домівками» для ґрунтових бактерій і грибів. +30–60 % біомаси мікроорганізмів.
5. Вода — 1 т біовугілля утримує 2–4 т води в ґрунті → захист від посухи.
6. Секвестрація C — 1 т біовугілля = ~3 т CO₂-еквіваленту, стабільна 500+ років.

Внесення:

• Доза: 1–10 т/га (зазвичай 3–5 т/га)
• Глибина: 10–30 см оранкою або strip-till
• Активація: подрібнити + замочити + змішати з компостом за 2–4 тижні до внесення (щоб насичене поживними речовинами, не голодним деревним вугіллям)
• Частота: одноразова або поступова (1 т/га/рік)

Ціна 2024:

• Насипне біовугілля: 4 000–8 000 за тонну
• Пелети (простіше внесення): 8 000–15 000 за тонну
• Активоване з мікоризою (преміум): 15 000–25 000 за тонну
• Інвестиція на 1 га: 12 000–40 000

Окупність:

• Урожаї: зазвичай +5–20 % через 1–3 роки
• Економія добрив: -10–25 % завдяки CEC
• Вуглецеві кредити: 15–25 EUR/т CO₂ × 3 т CO₂/т біовугілля = ~1 200 за тонну біовугілля додатково
• Окупність: 5–10 років на біовугілля окремо, 3–5 років із вуглецевими кредитами

Виробники та проєкти:

• Спеціалізовані виробники — найбільші мають потужність кілька тисяч тонн на рік
• Дистриб'ютори, консультанти — постачання, консультування
• Консультанти з вуглецевих кредитів — виробник + консультант
• Пілотні проєкти в науково-дослідних установах

Обмеження:

• Вхідна ціна висока, повернення лише за роки
• Ризик внесення неактивованого вугілля — «голодне» біовугілля СУТТЄВО знижує врожай перші 1–2 роки (всмоктує власні поживні речовини з ґрунту)
• Вимірювання ефекту — видиме лише через 3+ роки, до того важко довести
• Увага до забруднювачів — біовугілля з відходної біомаси може містити важкі метали, діоксини. Потребує сертифікації EBC (European Biochar Certificate).

Див. також Органічна речовина в ґрунті, Регенеративне землеробство, Вуглецеве землеробство, [[ph-pudy]], Вапнування ґрунту, [[hnojivo]].