Norvég Biogazdasági Kutatóintézet

É ÉBIOSZÉN JELLEMZÉSEALFA, BÉTA ÉS GAMMA MÓDSZEREKKEL

Budai Alice, Rasse Daniel, Strand Line T., Wiedemeier Daniel, Abiven Samuel, W Li G li M P d A l C l i L i F Cl diWang Liang, Gronli Morten, Pengerud Annelene, Calucci Lucia, Forte Claudia, 

Rumpel Cornelia, Plante Alain

ÁTTEKINTÉSÁTTEKINTÉS

– Szén‐dioxid megkötése BiocháralSzén dioxid megkötése Biocháral– Igazolás a biochar minőségéről– Közvetlen mérések ()Közvetlen mérések  ()– Könnyen mérhető indikátorok ()– Szerkezeti mérések () – magyarázat– Szerkezeti mérések () – magyarázat a különleges rezisztenciára

– Az IBI erőfesítése ami nem sikerültAz IBI erőfesítése ami nem sikerült– További lépések a biochar elterjedt használata iránt

01.12.2016 3

BIOCHAR KÜLÖNLEGESEN STABILBIOCHAR KÜLÖNLEGESEN STABIL

Schmidt et al. 2O11, Nature

01.12.2016 4

„CARBON CREDITS” BIOCHAR TERMELÉSE VAGY Á ÁHASZNÁLATA UTÁN

A bi h átl á $2 50 kiló (I I f l é é 2013)– A biochar átlag ára $2.50 per kiló (IBI felmérés, 2013)

– Az agronómiai nyerességek nem érvényesítik a befektetést

Fi ü k– Nem csak a mezőgazdák profitolnak amikor beszántják a 

biochart a földjükbe és ezzel megkötik a szén‐dioxidot, a kl ál á kk é d k k ó

Fizessünk a Termelőknek

klimaváltozás csökkentése mindenkinek jó.

– Biztosítanunk kell a biochar minőségét– Biztosítanunk kell a biochar minőségét– Legyen tiszta– Maradjon a talajban több mint 100 évig

01.12.2016 5

BIOCHAR STABILITÁSA: KÖZVETLEN MÉRÉSEK BIOCHAR STABILITÁSA: KÖZVETLEN MÉRÉSEK

L b i k bá ió k lát á k

Labor inkubáció korlátozások:– Hoszzabb extrapolálás nem tud biztos 

eredményeket biztosítaniy– Labor körülmények külömböznek a 

tereptőlf l é i idő i Mi h bi hfelezési idő szerint Miscanthus biochar körülbelül 60‐szor stabílabb mint a neyrs anyag 

Budai et al. 2016, Biol. Fert. Soil

Terep mérés korlátozások: – plusz vesztességekplusz vesztességek (szél, víz, állatok)

01.12.2016 6

BIOCHAR STABILITÁSA ‐ DEGRADÁCIÓ BIOCHAR STABILITÁSA  DEGRADÁCIÓ

T ik é é kMérleg

Termikusmérések– Termogravimetria (TG):  R50 index (Harvey et al. 2012, ES&T)

– Proximate” analyzis: Fixed Carbon” és Volatile matter”

Minta

„Proximate  analyzis: „Fixed Carbon  és „Volatile matter

Kémiaimérések

Kályha

– Oxidáció ellenállás: (K2Cr2O7, H2O2…)

0,7

0,8

0,9

1,0

100)

0,3

0,4

0,5

0,6

Sulyvesztés (%/1 MS

CC

FS

Flash

Hő + sav + ultrahangKáli bik át j l ő

0,0

0,1

0,2

0 200 400 600 800 1000

HTC

01.12.2016 7

Kálium‐bikromát jelző Pyirolízis Hőfok (°C)

EGYSZERÜ MÉRÉSEK: INDIKÁTOROK EGYSZERÜ MÉRÉSEK: INDIKÁTOROK

S kt áli é é k

Közép infravörös spektroskópia (MIR):

Spektrális mérések– FTIR– Raman

Nyersanyag

Raman– MIR– „Molecular fingerprints” GC/MS

250 °C Biochar

– ... (Budai et al. 2013, IBI)

300 °C Biochar

400 °C BiocharAromaticitás index:C=C / AliCHx

F é S d l lőké í é l

Kondenzáció index:AROCH / C=C 

01.12.2016 8

Forte és Strand et al., előkészítés alatt

EGYSZERÜ MÉRÉSEK: INDIKÁTOROK EGYSZERÜ MÉRÉSEK: INDIKÁTOROK

H/C l k ö tét l V K l Di

H/C elemek összetétele: Van Krevelen Diagram

01.12.2016 9

Budai et al. 2014, JAFC

RÉSZLETESEBB MÉRÉSEK: NMR RÉSZLETESEBB MÉRÉSEK: NMR

Má

Mágneses magrezonancia (NMR) 700 °C

* * * *

500 °C

600 °C

*

*

*

*

*

*

*

*

450 °C* * * *Relatív jelintenzitás: 

Aromaticitás (%)

250 °C

300 °C

FS050100150200250

050100150200250

ppm

01.12.2016 10

050100150200250ppm

RÉSZLETESEBB MÉRÉSEK: BPCA RÉSZLETESEBB MÉRÉSEK: BPCA

B lh k b

Benzolhexakarbonsav 

„molecular markers”– Ennek a módszernek egy nagy elönye hogy gy gy y gy

kizárólag elszenesedett anaygot érzékel, használható talaj keverékek mérésére

01.12.2016 11

Budai et al., előkészítés alatt

IBI JAVASLATA 2013‐BAN: H/CORGIBI JAVASLATA 2013 BAN: H/CORG

– A javaslat nem lett jóváhagyvaElutasítási okok: nem lehet igazolni hogy biochar helyben marad, H/C valószinü nem müködne magas hamu tartalmú biocharoknál, ... 

– American Carbon Registry (ACR) 2015 óta nem foglakozik a biochar továbbAmerican Carbon Registry (ACR) 2015 óta nem foglakozik a biochar tovább igazolásával *Ausztráliaban sincs haladás

– Ahol biochar hasnálata támogatott (svájc, ausztria), ott csak faszenet ismernek el mint tiszta biochar termék

01.12.2016 12

TOVÁBBI LÉPÉSEK ==?TOVÁBBI LÉPÉSEK

S R k O d C l ti C ffi i t b t bl

Spearman Rank Order Correlation Coefficients between usable indicators of biochar stability (P < 0.0000005)

chem. therm.

chemicalchemical

thermal

Dolgozunk a mi inkubáció () méréseink modellezésével

01.12.2016 13

Köszönöm a figyelmességetKöszönöm a figyelmességet