O biocarvão é um carvão vegetal, enriquecido por nutrientes e biologia, incorporado na terra, para criar a Terra Preta de Índio.
Descoberto em vários continentes e culturas o biocarvão ficou famoso na descoberta da Terra Preta do Índio ao longo da bacia amazônica, indicando a presencia duma civilização desenvolvida, na amazônia, com uma agricultura de grande densidade. Civilização destruída pelas doenças entre a primeira e a segunda onda de colonização.
O biocarvão tem a capacidade de resolver a problemática das terras tropicais úmidas : a lixiviação. Com a sua estrutura estável de carbono e sua porosidade o carvão é capaz de armazenar e proteger os insumos e a microbiologia do solo. Uma colher de carvão tem uma área de contato equivalente a um terreno de futebol.
As propriedades do biocarvão são;
Armazenamento dos nutrientes : a estrutura porosa funciona como um espaço de estocagem para os minerais e compostos complexos. A ligação dos cations disponíveis aumenta a CTC e favoriza também a dinâmica de troca entre vários cátions.
Habitat para a microbiologia do solo: a porosidade do biocarvão e da mesma ordem de grandeza que os microrganismos como bactérias e o micélio dos fungos.
Manejo de água: A estrutura porosa do Biocarvão tem efeitos beneficiais seja na areia ou na argila. No caso da areia o Biocarvão reter a água o que diminua a drenagem, problema principal da areia. No caso da argila o Biocarvão facilita a circulação de água e a oxigenação do solo resolvendo os problemas possíveis de alagamento.
Sequestração do carbono: experiências mostram que o Biocarvão diminua a quantidade de produção de dióxido de carbono devido a respiração dos micro-organismos nos ciclos naturais.
Sequestração do amônia: o Biocarvão reduz também as emissões de amônia.
Aumento do PH : Dependente do processo de carbonização o Biocarvão é mais ou menos alcalino, o que permite de reequilibrar a acidez do solo.
O Biocarvão estimula o crescimento do microbioma perto da rizosfera incluindo os fungos micorriza.
Suposições antropológicas de desenvolvimento do biocarvão e da Terra preta do índio.
O sistema semi nômade dos nativos da amazônia consista em avançar na floresta, limpar uma clareira com fogo (corte e queima) para afastar a fauna indesejável, instalar o acampamento e aproveitar da riqueza do ambiante, seja plantas alimentícias ou animais. Depois de alguns anos os nativos deixam o acampamento para criar um segundo acampamento e assim por diante, voltando ou não aos acampamentos ulteriores com o tempo. Podemos imaginar a acumulação iterativa de carvão nos assentamentos sucessivos. A volta em um assentamento anterior aproveita duma fertilização natural pelo carvão (regeneração da clareira pela sucessão florestal) e uma domesticação da vegetação alimentar por seleção sucessiva no mesmo lugar.
Em uma segunda etapa, quando o sistema produz um ambiente mais produtivo o assentamento se torna mais sedentário com a aparição de novo fatores como;
Desenvolvimento da cerâmica associada a produção de muito carvão.
Necessidade de higienização mais intensiva dos resíduos domésticos, seja da cozinha ou faeces, com carvão. Esse processo cria um enriquecimento natural do carvão produzindo o Biocarvão , cheio de nutrientes e microrganismos. Podemos imaginar também a necessidade de filtração e purificação da água com carvão quando a densidade de população cria uma polução maior dos rios. A filtração é um outro vetor de enriquecimento do carvão pela acumulação de resíduos orgânicos e biológicos.
O processo utilizado na produção e utilizacao de biocarvão no sitio Anovafloresta
Nesse espirito de biomimetismo utilizamos, no sitio Anovafloresta, o carvão da lenha para higienizar o poleiro. Esse processo permite de evitar doenças, cheiro e as pragas comuns das galinhas em ambiente tropical. O biocarvão obtido é enriquecido com a água de cozimento, pó de rocha e microrganismos eficientes vindo da floresta, incluindo o micélio dos fungos. Uma atenção especial é dada a densidade do enriquecimento do carvão considerando a capacidade incrível de absorção dos nutrientes pelo carvão. Em caso contrario o carvão pode competir com as plantas. No caso de biocarvão insuficientemente enriquecido um período de latência com menos produtividade é então necessário para as plantas injetar nutrientes ao carvão pelo mecanismo de fotossíntese e seleção do microbioma beneficial.
A etimologia do prefixo “bio” é referente a origem do material queimado pode ser resíduos orgânicos (de fonte biológica) de qualquer natura, ate faeces, material linhoso da agricultura, animais morte, etc.
Uma outra interpretação, mais útil, pode ser determinar a diferença entre o carvão vegetal, puro, produzido no final do cozimento e o “bio”carvão , material enriquecido com produtos derivados da biologia ; carbono lábil, micronutrientes e microrganismos.
O problema da queimada de produtos ricos em micro-organismos, mesmo se produz um carvão rico em minerais, perde a sua microbiologia, fonte dos ciclos da fertilidade. O processo de queimada induz a evaporação de gases, particularmente o nitrogênio.
No quadro da Permacultura, com o seu papel essencial de sustentabilidade, uma atenção especial é dada a aproveitar do calor emitido no processo de queimada, seja para cozinhar, secar, defumar, esquentar, etc.
O tipo de biocarvão, produzido e utilizado no sitio Anovafloresta, vem da cozinha a lenha pela produção de carvão e da higienização do local das galinhas, pela transformação em biocarvão. Podemos considerar aqui o biocarvão como um produto derivado dos processo de vida da fazenda gerado com pouco trabalho adicional ; abafar as brasas da lenha no final da cozinha para evitar a degradação total das brasas em cinza, dispersão do carvão no poleiro para higienização. Armazenamento do biocarvão de higienização dentro de um recipiente impermeável (reciclagem duma geladeira) e adição de liquido nutritivo produzido na cozinha, pó de rocha para mais riqueza em minerais e vários insumos. Essa fase permite de segurar o contato dos nutrientes com a área extensiva de contato do carvão.
Uma outra maneira de enriquecer o carvão é utilizar ele como substrato de absorção no caso de mictório feminino, uma solução implementada no sitio Anovafloresta, devido a dificuldade maior para mulheres de mijar nas bananeiras.
Estudos sobre as propriedades do carvão dependendo do processo de queimada.
O tipo de queimada preconizada (escalão entre 400°C, 600°C e 800°C) para obter um carvão ideal de um punto de vista da estrutura alveolar é a pirólise. Esse processo é anaeróbico (sem oxigênio) de maneira a evitar a decomposição completa da estrutura carbonácea com a reação química de oxidação, e produção de cinza. Esse processo dá um carvão estruturalmente perfeito com alto potencial de armazenamento dos micronutrientes e microrganismos.
No entanto esse processo tem vários inconvenientes ou implicações;
Uma pirólise eficiente precisa duma tecnologia de media a alta sofisticação, difícil de implementar, com duas câmaras de combustão, uma camará de produção de calor, uma camará de produção do carvão, fechada, sem oxigeno, possivelmente capaz de captar os gaz de combustão. Esse tipo de tecnologia é industrial e necessita um investimento importante.
Aproveitar do calor da combustão adiciona um nível de sofisticação.
O carvão obtido com pirólise de temperatura baixa tem uma estabilidade menor no tempo e um PH menor.
Mais alta é a temperatura de combustão mais decomposição ocorre e mais estável é o carvão obtido.
Solução implementada no sitio Anovafloresta
A filosofia Anovafloresta é “Lowtech”, o que significa de baixa tecnologia, de maneira a evitar qualquer dependência a fornecedores terceirizados de alta tecnologia na trajetória atual de esgotamento de recursos e dos impactos negativos da mundialização. A ideia é enforcar uma economia local com um controle da tecnologia. essa abordagem segura a adaptação as necessidades locais e a manutenção das ferramentas. A segunda prioridade é a sustentabilidade o que significa integrar os processos de produção e transformação dentro de ciclos para reduzir a entropia. Nesse jeito a produção de biocarvão é integrado nos processos de transformação alimentar (cozinha a lenha) e manejo de animal (higienização do local das galinhas) . A ideia não é de gastar recursos e tempo para criar biocarvão mas produzir biocarvão na margem como um produto derivado dos processos antrópicos que vai alimentar e otimizar a produção de terra preta e de alimentos.
Considerando o valor do biocarvão e da terra preta do índio numa visão de melhoramento da terra, da sua produção mais sustentável, vamos considerar uma evolução dos processos de vida para fortificar a sua produção: por exemplo melhorar o funcionamento do fogão a lenha, generalizar a utilizacao do forno a lenha na produção de pão, pizza , bolos, refeições feitas no forno, pensar como utilizar o calor da lenha para secar e conservar alimentos, esterilizar o substrato de produção de cogumelo, etc.
A visão reducionista seria investir em um sistema de pirolise complicado e não sustentável.
A visão holística da Permacultura seria; melhorar o design global e a integração dos processos, por exemplo considerar que um sistema de produção de biocarvão não perfeito estruturalmente, vai adicionar cinza no carvão. Vai aumentar o PH e permitir de evitar os insumos a base de cálcio para reequilibrar a acidez. Insumos que diminuam a margem financeira na produção agrícola.
Criar um biocarvão a temperatura variável incluindo baixa e alta temperatura , então o segundo mais estável no tempo, produzir grande variabilidade de compostos derivados do carbono, então alimentar com um substrato químico-físico mais diverso a microbiologia do solo.
Finalmente aproveitar da floresta, o sistema o mais holística do mundo que da tudo a madeira que podemos necessitar para sequestrar, carbonizar e reintegrar o carbono no solo, fonte de vida e abundancia.
Porosidade e retenção de água do Biocarvão.
Pedaços menores de Biocarvão (<0,15 mm) perdem porosidade e capacidade de retenção de água por causa da fragmentação da estrutura. Essa fragmentação facilita tambem a degradação pelos microrganismos. Se não é um carbono lábil ele tem uma superfície de contato maior com os microorganismos e uma exposição maior a erosão mecânica.
Nova teoria de formação da terra preta de Índio
Estudos de 2021 sugerem uma nova teoria sobre a criação da terra preta de Índio (TPI);
Essa teoria é a formação da TPI a partir duma calcinação natural vegetais adicionada duma sedimentação da bacia amazônica e uma atividade biológica de miliares de anos. Os indígenas escolheram os espaços já formados de terra preta por causa da alta fertilidade.
Essa alternativa a formação antropocentrista pode explicar a diferença de fertilidade entre o biocarvao artificial e natural, mais elevada. No entanto, sem obter um nível de produção agrária igual, o biocarvão mostra propriedades biológica, mecânica e química essências para agricultura na estabilidade do carbono, do solo, da microbiologia, da fertilidade e do sequestro do carbono no combate do aquecimento global.
As próximas etapas no estudo desse material antigo é descobrir os mecanismos de maturação do solo associado de carbono e sedimentos ao longo do tempo para , pode ser, conseguir uma biomimica acelerada do fenômeno.
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