Ondergewaardeerd koolstofopslagpotentieel van biochar door verouderde beoordelingsmethoden, blijkt uit studie

Biochar, een houtskoolachtige stof afgeleid van plantaardige biomassa, wordt al lange tijd beschouwd als een veelbelovend middel voor de verwijdering van kooldioxide. Een nieuwe studie van onderzoekers van Stanford benadrukt echter een cruciaal probleem: de huidige methoden voor het beoordelen van het koolstofopslagpotentieel van biochar kunnen zijn ware milieuvoordelen aanzienlijk onderwaarderen.

Het artikel, gepubliceerd in Environmental Research Letters, wijst de weg naar een nauwkeurigere evaluatie van biochar en versterkt de geloofwaardigheid ervan als oplossing voor klimaatverandering. Het onderzoek daagt de conventionele duurzaamheidseisen uit en stelt een genuanceerder kader voor om biochar-projecten te evalueren. Het groeide voort uit een vroeg project dat de capaciteit van de bodem om kooldioxide vast te leggen bestudeerde.

“We realiseerden ons dat, hoewel biochar een belangrijk onderdeel is van de markt voor koolstofverwijdering, er zeer weinig nuttige gegevens zijn over hoe het zich daadwerkelijk gedraagt,” zei studiegenote Kate Maher, professor in de aardwetenschappen aan de Stanford Doerr School of Sustainability en senior fellow aan het Stanford Woods Institute for the Environment. “Het is belangrijk dat beleidsmakers en kopers hiervan op de hoogte zijn.”

Herziening van de duurzaamheid van biochar

Biochar is het houtskoolachtige resultaat van het langzaam verbranden van organisch materiaal met weinig zuurstof. De aantrekkingskracht ligt in het vermogen om koolstof gedurende lange perioden in de bodem op te slaan, waardoor het opnieuw de atmosfeer als broeikasgas kan binnendringen. De duurzaamheid van biochar – de weerstand tegen afbraak – is een belangrijke factor bij het bepalen van de effectiviteit ervan.

Echter, de meeste beoordelingen van de duurzaamheid van biochar zijn gebaseerd op één enkele maatstaf: de waterstof-koolstofverhouding. Deze eenvoudige maatstaf wordt verondersteld te correleren met de stabiliteit van biochar in de bodem, maar de Stanford-studie onthult dat deze benadering mogelijk te reductief is.

Door de grootste bestaande dataset over de duurzaamheid van biochar opnieuw te analyseren, ontdekten de onderzoekers dat het uitsluitend vertrouwen op waterstof-koolstofverhoudingen cruciale factoren zoals bodemtype, omgevingsomstandigheden en variabiliteit van de biochar-grondstoffen negeert. Zonder deze factoren falen modellen vaak om de werkelijke uitkomsten voor koolstofopslag en voordelen voor de bodemgezondheid en gewassen te voorspellen.

“Biochar heeft immense potentieel voor de verwijdering van kooldioxide, maar het zal door de markt als minder waardevol worden beschouwd totdat we zijn lange-termijn duurzaamheid met vertrouwen kunnen vaststellen en voorspellen,” aldus studiegenoot A.J. Ringsby, een Ph.D. student chemische technologie aan de Stanford School of Engineering. “Om te komen tot een situatie waarin biochar kan concurreren met zeer duurzame oplossingen zoals directe luchtcaptatie, moeten we voorbij uniforme maatstaven gaan en de basis leggen voor het ontwikkelen van nuttigere datasets.”

De studie ontdekte ook dat de huidige normen het koolstofopslagpotentieel van veel biochar-projecten mogelijk onderschatten. Laboratoriumexperimenten, vaak de basis voor duurzaamheidsbeoordelingen, zijn gemakkelijker uit te voeren maar slagen er vaak niet in om de werkelijke omstandigheden nauwkeurig na te bootsen. Veldstudies tonen bijvoorbeeld aan dat factoren zoals de bodem samenstelling en het lokale klimaat drastisch kunnen beïnvloeden hoe biochar zich gedraagt zodra het is ingezet.

Een slimme toekomst tegemoet

Om deze tekortkomingen aan te pakken, stellen de onderzoekers een tweestaps evaluatieproces voor: een voorlopige schatting van het potentieel van biochar om kooldioxide te verwijderen vóór de inzet, gevolgd door veldmetingen om deze schattingen in de loop van de tijd te verfijnen. Deze aanpak kan extra projectwaarde ontsluiten, gegevens voor voorspellende modellen verbeteren en de geloofwaardigheid van biochar in koolstofmarkten vergroten.

De studie benadrukt ook de noodzaak van gecoördineerde wereldwijde veldproeven om beter te begrijpen hoe omgevingsvariabelen de prestaties van biochar beïnvloeden. Deze proeven kunnen leiden tot nieuwe duurzaamheidsnormen die rekening houden met de variabiliteit in de echte wereld, en zo de weg vrijmaken voor nauwkeurigere koolstofcreditering.

“In tegenstelling tot de meeste technologieën op de markt, is biochar klaar voor gebruik en levert het vandaag de dag al koolstofverwijdering,” zei Ringsby. “Om het volledige potentieel te ontsluiten, hebben we betere gegevens, sterkere normen en samenwerking binnen de gemeenschap nodig om de juiste experimenten te ontwerpen.”