Biochar uit gerecycleerd afval kan zowel de groei van gewassen verbeteren als gezondheidskosten besparen door te helpen de lucht te zuiveren van verontreinigende stoffen, volgens onderzoekers van Rice University.

Rijstonderzoekers in aardwetenschappen, economie en milieutechniek hebben vastgesteld dat wijdverbreid gebruik van biochar in de landbouw de kosten voor de gezondheidszorg zou kunnen verlagen, vooral voor degenen die in stedelijke gebieden dicht bij landbouwgrond wonen.

Biochar is gemalen houtskool geproduceerd uit afvalhout, mest of bladeren. Toegevoegd aan de bodem, het is aangetoond dat de poreuze koolstof de gewasopbrengsten verhoogt, de behoefte aan kunstmest verminderen en verontreinigende stoffen verminderen door stikstof op te slaan die anders in de atmosfeer zou vrijkomen.

De studie onder leiding van Ghasideh Pourhashem, een postdoctoraal onderzoeker bij Rice's Baker Institute for Public Policy, verschijnt in het tijdschrift American Chemical Society Milieuwetenschap en -technologie .

Pourhashem werkte met afgestudeerde milieutechniekstudent Quazi Rasool en postdoc Rui Zhang, Rijst Aardwetenschapper Caroline Masiello, energie-econoom Ken Medlock en milieuwetenschapper Daniel Cohan om aan te tonen dat stadsbewoners in het Amerikaanse middenwesten en zuidwesten de grootste voordelen voor de luchtkwaliteit en gezondheid zouden behalen door meer gebruik van biochar.

Ze zeiden dat de Amerikaanse provincies die het meest zouden kunnen besparen op de kosten van de gezondheidszorg door verminderde smog, Will zijn, Provincies La Salle en Livingston in Illinois; San Joaquín, San Diego, Provincies Fresno en Riverside in Californië; Weld County in Colorado; Maricopa-provincie in Arizona; en Fort Bend County in Texas.

"Onze modelprojecties laten zien dat de kostenbesparingen in de gezondheidszorg in de orde van miljoenen dollars per jaar kunnen zijn voor sommige stedelijke provincies naast landbouwgrond, " zei Pourhashem. "Deze resultaten zijn nu klaar om te worden getest door veranderingen in luchtverontreinigende stoffen uit specifieke landbouwgebieden te meten."

Pourhashem merkte op dat de belangrijkste metingen die nodig zijn de snelheid van bodememissie van stikstofmonoxide (NO) zijn, wat een voorloper van smog is, nadat biochar is toegepast op velden. Veel studies hebben al aangetoond dat biochar de uitstoot van een verwante verbinding vermindert, lachgas, maar weinigen hebben NEE gemeten.

"We weten dat biochar de stikstofcyclus in de bodem beïnvloedt, en zo vermindert het lachgas, " zei Masiello, een professor van de aarde, milieu- en planetaire wetenschap. "Het vermindert waarschijnlijk NO op dezelfde manier. We denken dat de lokale impact van biochar-gedreven NO-reducties erg belangrijk kan zijn."

NO draagt ​​bij aan stedelijke smog en zure regen. NO wordt ook geproduceerd door auto's en energiecentrales, maar de Rice-studie concentreerde zich op de uitstoot van bemeste bodems.

Het Rice-team gebruikte gegevens uit drie onderzoeken naar NO-emissies uit de bodem in Indonesië en Zambia, Europa en China. De gegevens lieten een breed scala aan NO-emissiebeperkingen zien - van 0 procent tot 67 procent - afhankelijk van het bodemtype, meteorologische omstandigheden en de chemische eigenschappen van biochar gebruikt.

Gebruikmakend van het hogere cijfer in hun berekeningen, ze stelden vast dat een reductie van 67 procent van de NO-emissies in de Verenigde Staten de jaarlijkse gezondheidseffecten van luchtvervuiling in de landbouw met maximaal $ 660 miljoen zou kunnen verminderen. De besparingen door de vermindering van fijnstof in de lucht - waaraan NO bijdraagt ​​- zouden 10 keer groter kunnen zijn dan die van ozonreductie, Zij schreven.

"Landbouw komt zelden in aanmerking voor strategieën voor de bestrijding van luchtverontreiniging, " zei Cohan, een universitair hoofddocent civiele en milieutechniek. "Ons werk laat zien dat bescheiden veranderingen in landbouwpraktijken ook de lucht en de bodem ten goede kunnen komen."