Στις μέρες μας, η γεωργία πρέπει να διατηρεί τη γονιμότητα του εδάφους, μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
Ο συνδυασμός κάνναβης και βιοκάρβουνου θα μπορούσε να συμβάλει στην επίτευξη υγιέστερων εδαφών, χαμηλότερων εκπομπών και πιο βιώσιμης γεωργίας. Η γεωργία σήμερα αντιμετωπίζει μια διπλή πρόκληση: τα εδάφη πρέπει να διατηρούνται γόνιμα, ενώ παράλληλα πρέπει να μειωθούν οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Μια πιθανή υποστήριξη για αυτήν την αποστολή θα μπορούσε να έγκειται στον συνδυασμό κάνναβης και βιοκάρβουνου. Ερευνητές και εταιρείες βλέπουν εδώ μια ευκαιρία να ενισχύσουν τα θετικά αποτελέσματα και των δύο - για πιο υγιή εδάφη, χαμηλότερες εκπομπές και πιο βιώσιμη γεωργία.
Τι είναι το βιοκάρβουνο – και γιατί είναι κατάλληλο για την κάνναβη;
Το βιοκάρβουνο είναι ένα υλικό πλούσιο σε άνθρακα που παράγεται με πυρόλυση – τη διαδικασία θέρμανσης φυτικών υπολειμμάτων όπως ξύλο, άχυρο ή μίσχοι κάνναβης απουσία οξυγόνου. Αντί του οργανικού υλικού να καίγεται σε στάχτη, παραμένει μια σταθερή, πορώδης δομή άνθρακα.

Αυτό μπορεί να αποθηκευτεί στο έδαφος για δεκαετίες, δεσμεύοντας ενεργά το CO₂ που διαφορετικά θα απελευθερωνόταν πίσω στην ατμόσφαιρα. Ο βιοάνθρακας βελτιώνει επίσης τη δομή του εδάφους: αποθηκεύει νερό σαν σφουγγάρι, δεσμεύει θρεπτικά συστατικά στη ριζική ζώνη και παρέχει ένα βιότοπο για μικροοργανισμούς. Αυτό δημιουργεί πιο γόνιμο, ανθεκτικό έδαφος.
Η κάνναβη, από την πλευρά της, έχει τα δικά της μοναδικά πλεονεκτήματα: η ταχεία ανάπτυξή της και το βαθύ ριζικό της σύστημα χαλαρώνουν τα συμπιεσμένα εδάφη, αντλούν θρεπτικά συστατικά από τα βαθύτερα στρώματα στην επιφάνεια και αυξάνουν την περιεκτικότητα σε χούμο. Η κάνναβη είναι επίσης σε θέση να απορροφά ρύπους από το έδαφος - μια διαδικασία γνωστή ως φυτοαποκατάσταση. Ακόμα και ως καλλιέργεια αμειψισποράς από μόνη της, βελτιώνει σημαντικά την υγεία του εδάφους.
Έτσι, η ιδέα είναι προφανής: ο συνδυασμός κάνναβης με βιοκάρβουνο θα μπορούσε όχι μόνο να αθροίσει τα πλεονεκτήματα και των δύο συστημάτων, αλλά και να τα πολλαπλασιάσει.
Αυτό ακριβώς διερευνά αυτή τη στιγμή ένα μεγάλης κλίμακας ερευνητικό έργο στο Πανεπιστήμιο της Πολιτείας της Ουάσινγκτον (WSU), το οποίο χρηματοδοτείται με 5 εκατομμύρια δολάρια από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Σε διάστημα έξι ετών, οι επιστήμονες θα εξετάσουν πώς ο συνδυασμός καλλιέργειας κάνναβης και προσθήκης βιοκάρβουνου επηρεάζει το έδαφος, την ανάπτυξη των φυτών και τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
Σε πειραματικά χωράφια στην πολιτεία της Ουάσινγκτον, τα οποία λειτουργούν μεταξύ άλλων από ιθαγενείς αγρότες, καλλιεργείται κάνναβη σε αμειψισπορές με καλαμπόκι, σιτάρι ή ρεβίθια. Ταυτόχρονα, δοκιμάζονται διαφορετικοί τύποι και ποσότητες βιοκάρβουνου. Χρησιμοποιώντας σύγχρονες μεθόδους μέτρησης, συμπεριλαμβανομένων ανιχνευτών φασματοσκοπίας για ανάλυση CO₂ σε πραγματικό χρόνο, το έργο καταγράφει με ακρίβεια πόσος άνθρακας αποθηκεύεται στην πραγματικότητα στο έδαφος και πώς αλλάζει η υγεία του εδάφους μακροπρόθεσμα.
Ο διευθυντής του έργου, Δρ. Ντέιβιντ Γκανγκ, είναι πεπεισμένος ότι οι δύο μέθοδοι μαζί θα μπορούσαν να έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο από οποιαδήποτε από τις δύο μεμονωμένες: αυξημένη γονιμότητα του εδάφους, μειωμένες απαιτήσεις σε λιπάσματα, μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης νερού – και αποτελεσματική συμβολή στην προστασία του κλίματος.
Κάνναβη ως πρώτη ύλη για βιοκάρβουνο
Αυτό που είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό είναι ότι η κάνναβη δεν είναι χρήσιμη μόνο σε συνδυασμό με βιοάνθρακα - μπορεί η ίδια να γίνει πηγή πρώτης ύλης για βιοάνθρακα. Μετά τη συγκομιδή σπόρων, λουλουδιών ή ινών, παραμένουν μεγάλες ποσότητες στελεχών και φλοιών, τα οποία μέχρι σήμερα συχνά είχαν μικρή οικονομική αξία. Αυτά τα υπολείμματα μπορούν να μεταποιηθούν σε βιοάνθρακα σε μονάδες πυρόλυσης.
Αυτό καθιστά την κάνναβη για άλλη μια φορά μια καλλιέργεια μηδενικών αποβλήτων, καθώς κάθε μέρος του φυτού μπορεί να χρησιμοποιηθεί - από τους σπόρους για τρόφιμα μέχρι τις ίνες για υφάσματα και τα δομικά υλικά και τους μίσχους για βιοκάρβουνο. Το αποτέλεσμα δεν είναι μόνο η καλύτερη χρήση των πόρων αλλά και μια πρόσθετη πηγή εισοδήματος για τους αγρότες, οι οποίοι μπορούν να πουλήσουν βιοκάρβουνο ή να τον χρησιμοποιήσουν απευθείας στα χωράφια τους.
Μια πρόσφατη μελέτη δείχνει επίσης ότι ο βιοκάρβουνο κάνναβης - ανάλογα με τη θερμοκρασία παραγωγής - μπορεί ακόμη και να αναπτύξει ασυνήθιστες ηλεκτρικές ιδιότητες . Αυτό ανοίγει μακροπρόθεσμες προοπτικές πέρα από τη γεωργία, για παράδειγμα στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας ή της βιώσιμης ηλεκτρονικής.
Η Margaret River Hemp Co στην Αυστραλία δείχνει πώς ένα τέτοιο κυκλικό μοντέλο μπορεί να εφαρμοστεί στην πράξη. Η εταιρεία λειτουργεί το πρώτο περιφερειακό εργοστάσιο επεξεργασίας κάνναβης στη Δυτική Αυστραλία και χρησιμοποιεί ολόκληρο το εργοστάσιο. Οι ίνες μετατρέπονται σε υφάσματα ή μονωτικά υλικά, ενώ ο ξύλινος πυρήνας χρησιμοποιείται για την κατασκευή δομικών υλικών όπως το κάνναβη.
Αλλά ούτε τα υπολείμματα καταλήγουν στα σκουπίδια. Αντίθετα, η εταιρεία παράγει μικρές ποσότητες βιοάνθρακα κάνναβης, ο οποίος χρησιμοποιείται ακόμη και σε προϊόντα προσωπικής φροντίδας, όπως σαπούνια και απολεπιστικά προϊόντα. Αυτό το παράδειγμα καταδεικνύει εντυπωσιακά πόσο ευέλικτος μπορεί να είναι ο βιοάνθρακας – από βελτιωτικό εδάφους για τη γεωργία έως συστατικό σε βιώσιμα καλλυντικά.
Συμπέρασμα: Μια στρατηγική για το κλίμα με διπλά οφέλη
Ο συνδυασμός κάνναβης και βιοάνθρακα θα μπορούσε να έχει μεγάλο δυναμικό για τη γεωργία. Η κάνναβη βελτιώνει την υγεία του εδάφους, δεσμεύει το CO₂ και παρέχει πολύτιμες πρώτες ύλες. Ο βιοάνθρακας αποθηκεύει επιπλέον άνθρακα μακροπρόθεσμα, αυξάνει την ικανότητα αποθήκευσης νερού και μειώνει την ανάγκη για λιπάσματα.
Μαζί, προσφέρουν στους αγρότες όχι μόνο οικολογικά πλεονεκτήματα αλλά και οικονομικές ευκαιρίες – από χαμηλότερο κόστος και υψηλότερες αποδόσεις έως νέους επιχειρηματικούς τομείς.
A comprehensive review on biochar for electrochemical energy storage applications: an emerging sustainable technology
Ponnusamy Prabakar et al., 2024.
DOI: 10.3389/fenrg.2024.1448520
Signature Products