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Biocarvão produzido em tambor melhora fertilidade do solo, aumenta retenção de água e recupera terras degradadas na agricultura familiar
O solo estava morto. Amarelado, compactado e incapaz de absorver ou reter água depois de uma chuva mais forte. A cada safra, a produtividade da lavoura diminuía. Adriano Ferreira dos Santos, agricultor familiar de 41 anos, observava o milho crescer cada vez menos no pequeno sítio que herdou do pai em Castanhal, no Pará. A terra parecia exausta. A fertilidade natural do solo amazônico, que já é naturalmente baixa em muitos pontos devido à lixiviação intensa provocada pelas chuvas tropicais, havia se degradado ainda mais após anos de cultivo contínuo. O uso de fertilizantes químicos poderia ajudar, mas o custo desses insumos era alto demais para a renda gerada pela pequena propriedade.
Foi então que a solução apareceu de um lugar inesperado: um tambor metálico enferrujado que estava encostado no galpão da propriedade.
O princípio é simples: a biomassa — como galhos de poda, sabugo de milho, caroço de açaí, palha de arroz ou qualquer outro resíduo vegetal seco — é colocada dentro de um tambor fechado. O fogo é aceso de forma controlada, geralmente ao redor ou em uma câmara externa, e o material é aquecido com pouca ou nenhuma presença de oxigênio.
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Nesse ambiente de pirólise, a biomassa não se transforma em cinzas. Ela se transforma em carvão vegetal altamente poroso e estável. Esse material, chamado biochar, pode ser incorporado ao solo para melhorar suas propriedades físicas, químicas e biológicas.
Terra Preta de Índio: povos amazônicos já utilizavam biocarvão para enriquecer o solo há milênios
Embora o biochar tenha voltado ao debate científico apenas nas últimas décadas, a ideia de usar carvão para melhorar a fertilidade do solo não é nova.
Pesquisadores que estudam a Terra Preta de Índio, um tipo de solo extremamente fértil encontrado em várias regiões da Amazônia, descobriram concentrações muito altas de carbono nesses depósitos arqueológicos.
Enquanto solos amazônicos comuns possuem entre 20 e 30 gramas de carbono por quilo de solo, áreas de Terra Preta podem atingir 150 gramas por quilo.
Estudos publicados em revistas científicas como Nature e Science documentaram esse fenômeno e indicam que esses solos foram formados por práticas agrícolas realizadas por povos indígenas pré-colombianos. Essas populações incorporavam ao solo uma mistura de cinzas, restos orgânicos, resíduos de alimentos, cerâmica fragmentada e carvão vegetal proveniente de fogueiras domésticas.
O arqueólogo Morgan Schmidt, da Universidade Federal de Santa Catarina, publicou um estudo na revista Science Advances mostrando que comunidades indígenas do Xingu ainda praticam técnicas semelhantes. Nessas aldeias, as cinzas das fogueiras são varridas para áreas de cultivo, e resíduos orgânicos são misturados ao carvão para enriquecer o solo.
Datações arqueológicas indicam que alguns desses solos no Alto Tapajós têm até 11.800 anos.
Pirólise preserva carbono e transforma resíduos agrícolas em biocarvão rico em nutrientes
Quando a biomassa é queimada ao ar livre, a maior parte do carbono presente no material vegetal é liberada na atmosfera na forma de dióxido de carbono. Segundo levantamento publicado pela revista Ciência Hoje, a combustão convencional retém nas cinzas apenas 2% a 3% do carbono original da madeira.
Já no processo de pirólise utilizado para produzir biochar, a situação é completamente diferente. Na ausência de oxigênio, o material vegetal não sofre combustão completa. Em vez disso, ocorre a carbonização controlada. Nesse processo, mais de 50% do carbono da biomassa pode permanecer armazenado no biocarvão.
Esse carvão possui uma estrutura microscópica extremamente porosa, com milhares de cavidades internas. Cada grama de biocarvão pode apresentar centenas de metros quadrados de área superficial interna. Esses poros funcionam como reservatórios microscópicos capazes de reter água, nutrientes e microrganismos benéficos ao solo.
Essa característica é o que torna o biochar uma ferramenta promissora para recuperação de solos degradados e agricultura regenerativa.
Produção de biocarvão em tambor metálico permite tecnologia acessível para agricultura familiar
Pesquisadores da Unesp em parceria com o IFPA em Castanhal desenvolveram um modelo simples de forno para produção de biocarvão usando materiais acessíveis a agricultores familiares. O sistema utiliza um tambor metálico de 200 litros como câmara externa. Dentro dele é colocado um tambor menor, geralmente de 100 litros, completamente preenchido com biomassa.
O espaço entre os dois tambores é preenchido com material combustível — galhos secos, restos de poda ou qualquer resíduo vegetal disponível na propriedade.
O processo funciona da seguinte maneira: O tambor é apoiado sobre três tijolos para permitir a entrada de ar pela base. A biomassa é colocada no tambor interno sem compactação excessiva, garantindo circulação de gases durante a pirólise.
Em seguida, o material combustível externo é aceso. Inicialmente, a tampa permanece aberta para permitir a ignição do fogo. Depois que a combustão se estabiliza, o tambor é gradualmente fechado para reduzir o oxigênio e iniciar a pirólise.
Estudos apresentados no Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, com participação da UFMG, mostram que esse tipo de forno pode produzir biocarvão com rendimento superior a 25% da massa seca original da biomassa.
Resíduos agrícolas como caroço de açaí e sabugo de milho funcionam como matéria-prima para biochar
Uma das vantagens do biocarvão é que praticamente qualquer biomassa seca pode ser utilizada na sua produção. Pesquisas conduzidas no Brasil já testaram materiais como:
- caroço de açaí
- casca de arroz
- palha de café
- sabugo de milho
- bagaço de cana
- pó de serra
- resíduos de poda
A Embrapa Agrossilvipastoril, em Mato Grosso, conduz experimentos com biochar desde 2012 utilizando resíduos agrícolas disponíveis nas próprias propriedades rurais.
Um resultado particularmente interessante veio de estudos conduzidos pelo Instituto Terra e Trabalho, que identificaram biocarvão produzido a partir de casca de cacau com cerca de 70% de potássio na massa seca. O potássio é um dos três macronutrientes essenciais para as plantas, junto com nitrogênio e fósforo.
Esse tipo de descoberta demonstra que o biocarvão pode atuar não apenas como condicionador do solo, mas também como fonte indireta de nutrientes.
Biochar melhora retenção de água no solo e aumenta atividade microbiana
Experimentos conduzidos pela Embrapa Meio Ambiente identificaram três efeitos principais do biocarvão quando aplicado ao solo:
- aumento da biomassa microbiana
- melhor crescimento das plantas
- redução de doenças causadas por fungos
Os poros do biochar criam microambientes protegidos onde bactérias e fungos benéficos podem se desenvolver. Esses microrganismos participam da ciclagem de nutrientes e ajudam as plantas a absorver minerais. Outro efeito importante é o aumento da retenção de água no solo.
Em solos tropicais, que frequentemente apresentam baixa capacidade de retenção hídrica, o biocarvão pode funcionar como uma esponja natural.
Experimentos conduzidos pela Embrapa com plantios de teca em Mato Grosso utilizaram doses de 8 toneladas de biocarvão por hectare, observando crescimento superior das plantas em comparação com áreas sem biochar. Em estudos realizados no Pará com biocarvão produzido a partir de caroço de açaí, doses de 16 toneladas por hectare promoveram aumento significativo na altura de mudas de pimenta-do-reino.
Biocarvão também atua como ferramenta de sequestro de carbono no solo
Além dos benefícios agronômicos, o biocarvão possui uma característica ambiental importante: ele funciona como mecanismo de sequestro de carbono de longo prazo.
Solos tropicais geralmente possuem baixa capacidade de retenção de nutrientes devido à baixa carga elétrica negativa das partículas minerais. O biocarvão possui carga elétrica negativa, o que permite atrair e reter nutrientes como potássio, cálcio e amônio.
Segundo o professor Carlos Eduardo Pellegrino Cerri, da Esalq/USP, o biocarvão produzido por pirólise pode armazenar carbono no solo por centenas ou até milhares de anos.
Isso significa que a produção de biochar pode contribuir para reduzir emissões de gases de efeito estufa, transformando resíduos agrícolas em reservatórios estáveis de carbono.
Produção de biochar já gera créditos de carbono no mercado internacional
A empresa francesa NetZero, que instalou uma fábrica de biocarvão em Lajinha, Minas Gerais, utiliza resíduos de palha de café coletados em propriedades de mais de 400 cafeicultores. A empresa vende créditos de carbono gerados pelo biochar para organizações como o banco Rothschild e a consultoria Boston Consulting Group.
Cada crédito representa a remoção de uma tonelada de CO₂ da atmosfera. Segundo o fundador Olivier Reinaud, metade da receita da empresa vem atualmente desse mercado de créditos de carbono.
Agricultor observa recuperação do solo após aplicação de biocarvão
Adriano não possui equipamentos sofisticados para análise de solo. O que ele possui é algo que muitos agricultores valorizam mais: décadas de experiência observando a mesma terra.
Após duas aplicações de biocarvão misturado com esterco bovino — um processo conhecido como ativação do biochar — o comportamento do solo começou a mudar.
A água da chuva deixou de escorrer pela superfície compactada e passou a infiltrar no solo. Durante períodos de estiagem, o milho permaneceu verde por mais tempo.
Esses resultados observados no campo correspondem ao que estudos científicos vêm demonstrando em experimentos controlados: o biocarvão melhora a retenção de água, aumenta a disponibilidade de nutrientes e cria condições mais favoráveis para o desenvolvimento das plantas.
E o carbono que Adriano colocou no solo utilizando um simples tambor metálico poderá permanecer ali por centenas de anos — muito mais tempo do que qualquer fertilizante químico aplicado à lavoura.
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