Lump charcoal = Biochar? * Grillkohle = Biokohle? * Lesno oglje = Biooglje?

DSCI0220

This post is the first ever on my blog that has been written in three different languages – in English and Slovene by me, and in German by Jacob Geffers, who kindly translated the English text into German language (a task I could only dream of doing as well as he did :). Biochar really is like a red thread, running through different countries, cultures and languages, all over our planet Earth, so having the text about one of important topics in connection to biochar in three different languages really is great. 

Does biochar equal charcoal? The short answer is: NO.

Biochar is not the same as lump charcoal. They are very different in terms of resources, in the way they are produced, in their characteristics and in their usage and effects.

Do the have anything in common? Yes, they do, one thing: they are both made in oxygen free environment or at least in environment with very little oxygen present. That`s it.

The list of differences is much longer. Lump charcoal is „born to be burned“, while biochar is made to be added to soil as a soil amendment, to enhance soil fertility. For that purpose it is important that biochar has a certain structure, certain chemical and physical characteristics, doesn`t contain PAH, tars and toxins, doesn`t repell water but attracts and retains it, provides safe and cozy room for beneficial mycroorganisms, enhances myccorrhyzae growth … Lump charcoal is valued for its energy value, which means that the ratio between fixed versus labile carbon is important in other terms than the same ratio in biochar. Good (meaning: effective) biochar has a high fixed carbon content (so that carbon will stay in the soil for a long time), minimal tars (which are acceptable and useful in lump charcoal, which is ment to be an energy-providing product), high surface area (giving lots of space for those little microorganisms to create their homes) and high iodine number – biochar made in TLUD Biochar stove has an iodine number of 1200 mg/g (iodine number is a basic measurement used to characterize activated carbion performance; it is a measure that shows the activity level – higher number indicate a higher degree of activation). Biochar is far more porous than charcoal. Biochar`s main quality is measured by surface area/g and the amount (in other terms – absence :) of PAH, other toxines and heavy metals. Besides that, before applying it to soil, it should be inhabited by mycroorganisms. The classical production of lump charcoal is an unsustainable trade, and one of the biggest drivers of deforestation and polution, especially in developing countries. Making biochar from fragile forest can bring more envyronmental harm than good. The classical production of lump charcoal releases gases which contribute to climate change. The locally produced lump charcoal is promoted as being eco friendly, but the fact is that it can be polluting and wasteful (100 kg of wood for 15 or 20 kg of charrcoal). Lump charcoal is usually produced at lower temperatures and therefore contains a higher volatile energy content, which is needed because lump charcoal is used as a source of energy, but because of that and because od condensation at the end of the gassification process it also contains PAH. Good biochar is made above 500 °C – these temperatures remove much of the volatile contents like creosote. A simple test is to smell the product – biochar doesn`t smell of burnt material, lump charcoal does. Commercial charcoal products are often petroleum-based (these of course have nothing to do in your garden soil). Lump charcoal is made of wood, usually from very dense, hard, tough woods, while biochar can be made from weedy plant biomass such as straw, hay, cornstalks, seed husks, etc. Biochar, made from these materials can be very easily crumbled into dust and small particles and therefore have larger micropores to soak up water and supply microbial habitat. Adding lump charcoal might bring some improvements in time for certain plants – but the results are uncertain. Are you willing to take that risk? I suppose not, especially if you are trying to grow healthy, organic vegetables and fruits … And besides all that, biochar should come from a waste material and be produced in a sustainable, environmentally friendly manner, with high quality emission handling systems.

There are already standards set for making and using biochar. Lump charcoal doesn`t reach these standards. Therefore it should not be named or used as biochar.

Anyone promoting biochar should be aware of differences between lump charcoal and biochar, and know how and where to apply it. People tend to search for easy way out, but half truths and instant solutions bring nothing but harm. Biochar is still in its infants stage (not just here, in Slovenia) and it is of great importance what is happening during that stage. I think it is important to explain about the potential pitfalls as well and try to prevent biochar from getting a bad reputation, which might easily happen if not following some basic values. As Bill Mollison said: If the way to the goal is bad, then the goal itself turns bad as well. Biochar brings so many amazing benefits that it would be a shame to put a dark spot on its name just because of premature and misleading infos.

I would like to thank „biochar people“ from LinkedIn for sharing their knowledge about the topic of this blog with me: Kris Holmstrom, Frank Strie, Jacob Geffers, Balz Baur, Craig Sams, Ed Revill, David Yarrow, Barry Batchelor.

Ist Biokohle (Biochar) das selbe wie Grillkohle? Die kurze Antwort ist: NEIN. 
Biokohle ist nicht das selbe wie Grill(holz)kohle. Sie unterscheiden sich in ihren möglichen Ausgangsstoffen, der Art und Weise ihrer Hergestellung, in ihren Eigenschaften, in ihrer Nutzung wie auch in ihren Effekten.Haben diese beiden Arten Kohle etwas gemeinsam? Ja, sie werden beide in Abwesenheit oder wenigstens beinahe sauerstofffreier Umgebung hergestellt. Aber das ist auch schon alles.

Die Liste der Unterschiede ist weit länger. Grillkohle wird zu dem Zweck hergestellt verbrannt zu werden während Biokohle dafür Hergestellt wird als Zusatzstoff in den Boden eingebracht zu werden um seine Fruchtbarkeit langfristig zu steigern. Zu diesem Zweck ist es wichtig dass Biokohle über eine bestimmte Struktur wie auch bestimmte chemische und physikalische Eigenschaften verfügt. Sie enthält keine oder nur geringe Mengen PAKs, Teer oder toxische Substanzen, sie speichert Wasser und gibt es auch wieder frei. Biokohle bietet bodenbürtigen Bakterien einen Lebensraum und verbessert das Wachstum von Mycorrhizzapilzen wodurch das Wachstum der Pflanzen gefördert wird. Grillkohle wird wegen ihres hohen Energiegehaltes geschätzt, weshalb  das Verhältnis zwischen stabilem und instabilem Kohlenstoff eine andere Bedeutung hat als bei Biokohle. Gute (=effektive) Biokohle hat einen hohen Gehalt an stabil fixierten Kohlenstoff (damit sie für einen langen Zeitraum im Boden verweilen kann), minimale Teergehalte (welche in Grillkohle akzeptabel sind, da Grillkohle zur Bereitstellung von Energie dient), eine große spezifische Oberfläche (die den vielen kleinen Mikroorganismen einen Lebensraum bietet) und einen hohen Iod-Adsorptionswert – Biokohle die in einem TLUD Stove Hergestellt wurde hat einen Iodin-Adsorptionswert von etwa 1200mg/g (Iod-Adsorption ist eine Kenngröße für die Charakterisierung der Aktivität von Aktivkohle, hohe Werte bedeuten einen hohen Grad der aktivität beziehungsweise einen hohen Anteil an feinporen). Biochar hat eine viel höhere Porosität als Grillkohle, ihre Qualität wird zusätzlich anhand ihrer spezifischen Oberfläche in cm2/g und ihren Gehalt (bzw. der Abwesenheit) von PAKs, anderen toxischen Substanzen und Schwermetallen gemessen. Außerdem sollte Biokohle vor ihrem Einsatz von Mikroorganismen bevölkert sein. Die klassische Herstellung von Grillkohle ist besonders in Entwicklungsländern in großen Maßstab Verursacher der Entwaldung und von Umweltschäden und kann deshalb nicht als Nachhaltig gesehen werden. Die Herstellung von Biochar mit empfindlichen Ökosystemen als Ressource schadet der Umwelt mehr als mit Biochar wieder gut gemacht werden kann. Bei der klassischen Herstellung von Grillkohle werden Gase freigesetzt, die den Klimawandel antreiben. Lokal hergestellte Grillkohle wird gern als umweltfreundlich beworben, tatsächlich aber werden ebenfalls klimarelevante Gase freigesetzt und für 15-20kg Grillkohle etwa 100kg Holz verbraucht. Grillkohle wird normalerweise bei geringeren Temperaturen hergestellt und enthält einen höheren Anteil an instabilem Kohlenstoff, der bei der Energieerzeugung nicht problematisch ist, bei Biokohle aber bedeutet instabiler Kohlenstoff eine geringere Stabilität im Boden.

Gute Biokohle wird bei einer Temperatur von ungefähr 500°C hergestellt – bei diesen Temperaturen werden flüchtige Stoffe wie Kresole entfernt.  Ein einfacher Test um die Qualität einer Kohle zu bestimmen ist daran zu riechen. Biochar riecht nicht nach verbranntem Material, Grillkohle tut dies. Grillkohle wird aus Holz hergestellt, Biochar kann ebenso aus krautigem Ausgangsmaterial (zB. Stroh, Heu, Samenhüllen,…) hergestellt werden. Biokohle die aus diesen Ausgangsstoffen hergestellt wurde kann leicht in Staub und kleine Stückchen zerkleinert werden und eignet sich deshalb gut um sie als Bodenverbesserer einzusetzen. Dem Boden Grillkohle unterzumischen kann gewisse Verbesserungen bewirken, das Ergebnis ist aber unbestimmt. Wollen Sie dieses Risiko eingehen? Wenn Sie gesunde und ökologisch hochwertiges Obst und Gemüse züchten wollen sicher nicht. Biochar sollte in nachhaltiger Weise mit geringen Emissionen und im besten Fall aus erneuerbaren Ressourcen hergestellt werden.     

Es gibt bereits Standards für die Herstellung und den Einsatz von Biokohle die von Grillkohle meist nicht erfüllt werden. Deshalb sollte Grillkohle nicht als Biokohle bezeichnet oder verwendet werden.

Jeder der für den Einsatz von Biokohle vorantreiben will sollte sich des Unterschieds zwischen Grillkohle und Biochar bewusst sein und wissen wie und wo sie eingesetzt werden kann. Viele tendieren dazu sich unvollständig zu informieren, aber halbe Wahrheiten und schnelle Lösungen bringen meist mehr Schaden als Gewinn. Biokohle ist noch in ihren Kinderschuhen (nicht nur hier, in Slovenien) und es ist von großer Wichtigkeit was in dieser Phase passiert. Ich denke es ist auch wichtig auf die potenziellen Fallen hinzuweisen und zu versuchen Biokohle vor negativer Presse zu schützen, was leicht passieren kann wenn nicht einige Grundlagen beachtet werden. Wie Bill Mollison sagt: Wenn der Weg zum Ziel schlecht ist, dann ist das Ergebnis schlecht. Biokohle kann so viele positive Effekte bringen dass es eine Schande wäre sie in einem schlechten Licht erscheinen zu lassen, nur aufgrund unreifer und irreführender Informationen.

Je biooglje enako lesnemu oglju? Odgovor je na kratko: NE.

Biooglje ni enako lesnemu oglju iz različnih razlogov. Biooglje in lesno oglje sta glede na način nastanka, glede na svoje lastnosti in glede na učinek in način uporabe dve popolnoma različni stvari.

Imata kaj skupnega? Ja, eno stvar: oba sta narejena v okolju z nič ali zelo malo kisika. To je to.

Seznam razlik je veliko daljši. Lesno oglje je narejeno za to, da gori, medtem ko se biooglje uporablja kot dodatek prsti, ki poveča njeno rodovitnost. Zato mora imeti biooglje določeno strukturo, določene kemijske in fizikalne lastnosti, ne sme vsebovati kancerogenih PAH, tarov in strupov, ne sme odbijati vode pač pa jo privlačiti in zadrževati, ter zagotavljati varno in udobno okolje koristnim mikroorganizmom, pospeševati mikorizo … Lesno oglje je cenjeno zaradi svoje energijske vrednosti, ki jo zagotavlja razmerje med fiksnim (manj) in spremenljivim (več) ogljikom v njem. To razmerje je pri biooglju pomembno na drugačen način, ravno obratno. Dobro (se pravi učinkovito) biooglje ima visok delež fiksnega ogljika (zaradi česar bo lahko ostalo v zemlji dolgo časa), minimalno količino tarov (ki so sicer povsem sprejemljivi in celo zaželeni v lesnem oglju, ker gre za izdelek, ki je vir energije), veliko površino (ki zagotavlja veliko prostora malim organizmom, ki si v njem ustvarijo svoj dom) in visoko ionsko število (ki nam sporoča podatek, kako zelo je določen material sposoben nase vezati druge snovi – biooglje, proizvedeno v Biočar kuhalniku ima zelo visoko ionsko število – 1200 mg/g). Biooglje je veliko bolj porozno in krhko kot lesno oglje. Njegovo kakovost merimo z razmerjem med površino/g in vsebnostjo (z drugimi besedami: odsotnostjo) PAH, drugih strupov in težkih kovin. Poleg tega moramo vanj, preden ga dodamo prsti, naseliti koristne mikroorganizme. Lesno oglje je zaradi svoje gorljivosti običajno hidrofobično, torej odbija vodo (kar je seveda nezaželeno, če gre za dodatek prsti). Klasična proizvodnja lesnega oglja sprošča toplogredne pline. Lokalno proizvedeno oglje je lahko za okolje zelo obremenilno, pa tudi potratno (če iz 100 kg lesa proizvedemo le 15 do 20 kg oglja). Lesno oglje je običajno proizvedeno pri nižjih temperaturah, zaradi česar vsebuje hlapljive sestavine – kar je seveda odlično, če gre za izdelek, ki je vir energije. Dobro biooglje je proizvedeno pri temperaturah nad 500 °C – pri teh temperaturah se odstrani večina hlapljivih sestavin, na primer kreozot, pa tudi PAH v tako proizvedenem oglju ne bomo našli. Preprost test, s katerim preverimo vsebnost teh snovi je, da izdelek povohamo – biooglje ne sme smrdeti po zažganem. Še slabši so seveda komercialni izdelki (npr. briketi), ki so pogosto zasnovani na nafti – vsekakor nekaj, kar nima kaj iskati v vrtni prsti. Lesno oglje je pripravljeno iz lesa, pogosto trdega, medtem ko biooglje lahko naredimo iz katerekoli suhe odpadne biomase: seno, plevel, slama, koruzna stebla in storži … Biooglje pripravljeno iz teh materialov je zelo lahko zdrobiti v prah ali majhne delce (kar je pomembno, ker na ta način povečamo njegovo površino) in ima zato več in večje pore, ki zadržujejo vlago in priskrbijo dom mikroorganizmom. Lesno oglje vsebuje kancerogene PAH, ki nastanejo zaradi kondenzacije na koncu procesa uplinjanja, pa tudi zaradi nižjih temperatur pri proizvodnji. Dodajanje lesnega oglja v prst sčasoma lahko prinese določene prednosti rastlinam, ki rastejo v tej prsti – vendar so rezultati negotovi. Smo pripravljeni tvegati? Mislim, da ne, še zlasti, če želimo vzgojiti ekološko zelenjavo in sadje. Poleg tega se mi zdi pomembno tudi to, da je biooglje pridelano na trajnosten način, iz odpadnih materialov, na okolju prijazen način s strogim nadzorom nad emisijami oziroma njihovo takojšno koristno porabo (kot je to primer v preprostih TLUD kuhalnikih in pečeh ali sodobnih pečeh za pirolizo).

Tudi v EU že obstajajo standardi za pripravo in uporabo biooglja. Lesno ooglje teh standardov ne dosega. To je še dodaten razlog za razlikovanje med obema produktoma.

V času, ko se biooglje čedalje bolj uveljavlja, bi se morali dobro zavedati razlik med bioogljem in lesnim ogljem, vedeti kako in kje ju je mogoče uporabiti. Ljudje smo (pre)hitri, ko iščemo preproste in hitre rešitve. Polresnice in instantne rešitve lahko prinesejo veliko škode. Biooglje je še vedno v svoji otroški fazi (ne le v Sloveniji), in zelo pomembno je, kaj se v tem času dogaja. Mislim, da je pomembno, da se razjasnijo potencialni nesporazumi in da se prepreči, da bi biooglje zaradi tega dobilo slab sloves, kar se lahko hitro in zelo lahko zgodi. Kot je rekel Bill Mollison: Če je pot do cilja slaba, bo slab tudi cilj. Biooglje prinaša toliko čudovitih priložnosti, da bi bilo škoda nepazljivo in prehitro širiti premalo premišljene informacije, ki bi mu lahko škodile.

Za pomoč pri zbiranju informacij pri pripravi prispevka bi se rada zahvalila strokovnjakom za biooglje, ki so z mano nesebično delili svoje znanje in mnenje: Kris Holmstrom, Frank Strie, Jacob Geffers, Balz Baur, Craig Sams, Ed Revill, David Yarrow, Barry Batchelor.

Advertisements

9 thoughts on “Lump charcoal = Biochar? * Grillkohle = Biokohle? * Lesno oglje = Biooglje?

  1. I think the word ” hydrophilic” referring to lump charcoal may be intended to refer to the opposite quality. The presence of volatiles would tend to block or repell water adsorption, whereas ” hydrophilic” means an attraction.

  2. ga. Bojca

    Je res zanimivo kako ljudje hitro poiščejo bližnjico. Zadnjič sem v vrtnarski oddaji na naši tv prvič videla, da so prikazovali uporabo oglja. Ni bilo omenjeno, da bi naj uporabljali posebno oglje – predvidevam, da je bilo čisto navadno oglje.
    Imam pa vprašanje. Sama si pripravljam biooglje s pomočjo piksne in peči. Največkrat je piksni precej malih koščkov lesa, storžkov ipd. Ali je kakšna razlika med lesnim ogljem (iz moje piksne) in navadnim ogljem, ki ga vi omenjate.

    Hvala za odgovor!
    Stanka

    • Pozdravljeni, Stanka! Mislim, da način, ki ga uporabljate, ustreza osnovam: temperature v vaši peči so gotovo dovolj visoke, da v oglju ne ostanejo PAHji, pri pripravi porabite ostanke in koristno dodatno izkoristite vir energije, vse skupaj je zelo podobno trajnostnemu načinu priprave biooglja. Kako kakovostno je vaše biooglje pa bi seveda lahko pokazala le analiza.
      V majhnem obsegu takšen način uporabe ni nevaren, kdor bi se lotil večjih “piksen”, pa bi se moral najprej dobro seznaniti s procesom pirolize, ker gre pri njem za visoke temperature in emisije plinov.

      Veliko veselja na vrtu vam želim :)
      LP, Bojca

    • Hi, Dale, thank you for your nice comment! I am glad you liked that post, the theme about biochar vs lump charcoal is something I wanted to write about for a long time … :) Warm regards, Bojca

  3. ga. Bojca,
    omenjate da v EU obstajajo standardi za izdelavo in uporabo biooglja. Kdo jih izdaja, ali so dosegljivi na spletu?
    Tudi sam na tem področju med zainteresirano publiko (vrtičkarji, biodinamiki) opažam zelo različno stopnjo razumevanja vloge bio(oglja) v zemlji. Imam nekaj izkušenj z izdelavo in delovanjem pirolizatorja ter bogatitvijo tako izdelanega oglja z mikroorganizmi (uporabljam domač zrel kompost ). Rezultati uporabe so bili vidni pri vseh dosedanjih primerjalnih testih (klitje semen, vzgoja sadik, pridelava paprik, boba) za kaj več pa bi se moral lotiti zadeve z bolj znanstvenimi pristopi. Predvsem je potrebno počakati na vsak rezultat najmanj eno leto.
    Zato me zelo zanima kakršna koli standardizacija s tega področja.

    hvala in lep pozdrav!
    andrej

  4. Pozdravljeni
    Ali sem prav razumela da dejansko pridelava biooglja iz lesne biomase ni dobra oz. naj bi vsebovala strupene snovi kot so PAH in velike količine tarov…in je tako da pridelavo biooglja primerna le suha rastlinska biomasa..te pa rabiš verjetno kr nekaj da uspeš kaj biooglja pridelat doma ali je dejansko bolj pomembno kakšna je temperatura pri pridelavi biooglja?

    hvala za odgovor že v naprej

Oddajte komentar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Odjava / Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Odjava / Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Odjava / Spremeni )

Google+ photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google+ računom. Odjava / Spremeni )

Connecting to %s