Than sinh học: Phân bón hữu cơ, thân thiện với môi trường (30/01/2016)
Than sinh học - Biocarbon hay Biochar còn gọi là than đen, có hạt mịn được sản xuất bằng phương pháp nhiệt phân từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh khối thực vật (gỗ, thân, cành, lá và phụ phẩm nông nghiệp, rác thải hữu cơ). Nhiệt phân là sự phân hủy hóa học của vật liệu hữu cơ bằng cách đun nóng trong sự vắng mặt của oxy.
Trong nông nghiệp, than sinh học được mệnh danh là “vàng đen” vì những tác dụng quý báu, là nhân tố chủ yếu tạo ra cuộc cách mạng xanh lần thứ 3. Than sinh học được dùng để 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.
Vai trò
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 không những cải thiện hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu mà còn tăng cả khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất do các yếu tố này được hấp thụ vào trong các khe hở của than sinh học. Ngoài việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết, trong than sinh học có các axít humic chứa các hóc môn có khả năng tăng trưởng cây trồng (Nardi và cộng sự, 2000). Một số nghiên cứu còn cho thấy tác dụng của than sinh học đối với sinh trưởng và năng suất cây trồng còn cao hơn nếu bón kết hợp với phân khoáng (Lehmann và cộng sự, 2002).
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 được cho là 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
Làm cho chất thải hữu cơ thối rữa, giải phóng khí CO2 có hại vào khí quyển, và cho phép cây trồng lưu trữ CO2 mà nó hấp thu từ không khí trong quá trình quang hợp, một cách an toàn.
Than sinh học hấp thu 50% CO2 từ sự hô hấp của cây để lưu giữ tạo ra các dạng năng lượng, đặc tính này của than sinh học là một hướng đi trong cuộc cách mạng bảo vệ môi trường, giảm thiểu hiệu ứng nhà kính.
Nhiều nghiên cứu cho thấy khi bón than sinh học vào đất acid và đất nghèo dinh dưỡng kết hợp với bón phân thì cho năng suất cao hơn so với bón từng thứ riêng lẻ. Điểm chính khi bón than sinh học vào đất là làm tăng hiệu quả sử dụng phân đạm của cây trồng. Nhiều bằng chứng cho thấy năng suất không đổi khi giảm lượng phân đạm đáng kể đồng thời bón than sinh học.
Ở những vùng đất bị nhiễm độc Cyanua do việc khai thác các mỏ kimloại thì bón than sinh học sẽ góp phần giúp tái táo và lọc chất độc trong đất.
Nguyên liệu sản xuất
Nguyên liệu sản xuất than sinh học rất phong phú và đa dạng từ vỏ đậuphụng, bã mía, vỏ dừa, vỏ ca cao cho đến cây tre, lau sậy, phế thải từ khai thácrừng, cùng rất nhiều các chất thải xanh khác.
Ở Việt Nam, Nguyên liệu sản xuất than sinh học rất phong phú và giá thànhrẻ. Một số thành phần cần có để sản xuất than sinh học như: Rác thải từ nhà bếp: xương động vật, vỏ cua, vỏ ốc hến (cung cấp P và Ca) Tro bếp (cung cấp Ca, Mg, K, P và than) Xác của các loại động thực vật (lá cây, thức ăn hỏng..) Các loại cây thủy sinh (tảo, bèo..)…
Ngoài ra, than sinh học còn có thể được sản xuất từ vỏ trấu, một phế phẩmgần gũi với người nông dân Việt Nam. Nông dân Việt Nam thường loại bỏ hoặc dùng vỏ trấu để đun nấu nhưng hiệu quả mang lại không đáng kể, nay với công nghệ sản xuất than sinh học, vỏ trấu có thể mang lại giá trị cho người nông dân, người chăn nuôi hiệu quả to lớn.
Thông tin sáng chế quốc tế
Theo nguồn thông tin tiếp cận được từ cơ sở dữ liệu Wipsglobal, từ năm1895 đã có sáng chế đăng ký bảo hộ liên quan đến than sinh học. Từ đó đến nay có khoảng hơn 200 sáng chế đăng ký liên quan đến vấn đề này. Giai đoạn 2008-2009 có 12 sáng chế, trung bình mỗi năm có 6 sáng chế được đăng ký bảo hộ. Giai đoạn 2010-2011 có 86 sáng chế, nhiều gấp 7 lần so với giai đoạn đầu, trung bình mỗi năm có 43 sáng chế được đăng ký bảo hộ. Giai đoạn 2012-2013 có 137 sáng chế, nhiều gấp khoảng 1.5 lần sovới giai đoạn 2010-2011, trung bình mỗi năm có khoảng 68 sáng chế được đăng ký bảo hộ.
Hiện nay, các sáng chế về than sinh học trên thế giới đang được đăng kýbảo hộ 11 quốc gia: Trung Quốc (90 sáng chế), Mỹ (46 sáng chế), Hàn Quốc (21 sáng chế), Canada (10 sáng chế), Úc (5 sáng chế), Anh (3 sáng chế), Mexico (2 sáng chế), Hungary (2 sáng chế), Nga (2 sáng chế), New Zealand (1 sáng chế), Đức (1 sáng chế). 2 tổ chức: Tổ chức thế giới (WO): 46 sáng chế và tổ chức châu Âu (EP): 16 sáng chế.
Lượng sáng chế đăng ký bảo hộ về than sinh học phân bổ ở các châu lục như sau: Khu vực châu Á có 2 quốc gia: Trung Quốc, Hàn Quốc. Lượng sáng chế đăng ký bảo hộ ở 2 quốc gia này chiếm 61% tổng lượng sáng chế ở 11 quốc gia; Khu vực châu Âu có 4 quốc gia: Anh, Hungary, Nga, Đức. Lượng sáng chế đăng ký bảo hộ ở 4 quốc gia này chiếm 4 % tổng lượng sáng chế ở 11 quốc gia; Khu vực châu Mỹ có 3 quốc gia: Mỹ, Canada, Mexico. Lượng sáng chế đăng ký bảo hộ ở 3 quốc gia này chiếm 32 % tổng lượng sáng chế ở 11 quốc gia; Khu vực châu Úc có 2 quốc gia: Úc và New Zealand. Lượng sáng chế đăng ký bảo hộ ở 2 quốc gia này chiếm 3 % tổng lượng sáng chế ở 11 quốc gia.
Mai Hà (Báo cáo PTXHCN, 2014, CESTI)