Mitigation of Climate Change with Biomass: Technical Potentials and Factors Affecting Implementation - (:unkn) unknown (Fedepalma, 2025)
Mitigación del cambio climático con biomasa: potenciales técnicos y factores que afectan su implementación
Production of biochar formed by pyrolysis of biomass, and its storage in soils have been suggested as a means of abating climate change by sequestering carbon, while simultaneously providing energy and increasing crop yields. Substantial uncertainties exist, however, regarding the impact, capacity and sustainability of biochar at the global level. In the first part of this paper a recently published estimate of the maximum sustainable technical potential of biochar (Woolf et al., 2010, Nature Communications 1:56) is reviewed. This estimate suggests that annual In this paper it is estimated the maximum sustainable technical potential of biochar to mitigate climate change annual net emissions of carbon dioxide (CO2), methane and nitrous oxide could be reduced by a maximum of 1.8 Pg CO2-C equivalent (CO2-Ce) per year (12% of current anthropogenic CO2-Ce emissions; 1 Pg=1 Gt), and total net emissions over the course of a century by 130 Pg CO2-Ce, without endangering food security, habitat or soil conservation. Biochar has a larger climate-change mitigation potential than combustion of the same sustainably procured biomass for bioenergy, except when fertile soils are amended while coal is the fuel being offset. In the second part of this paper, a preliminary analysis of the economics of biochar relative to those of bioenergy for a maize cropping system is presented, along with an estimate of the maximum sustainable economic potential. The economic analysis suggests that bioenergy is more profitable than biochar in the short term both on very poor soils and on highly fertile soils. Biochar, while eventually more profitable than bioenergy for maize cropping on all but the most fertile soils, has a slightly lower return on investment for the first 20-30 years and is most profitable when applied to soils of moderate fertility. Constraining the technical potential by assuming biochar is only economic on soils of moderate fertility suggests that the maximum sustainable economic potential is about half of the corresponding technical potential. Inclusion of carbon credits at $200/Mg CO2-C equivalent shortens the payback time by only a few years, but application of biochar in high-value cropping systems or highly engineered forms would be expected to yield much shorter payback periods.
La producción de carbón vegetal formado por la pirólisis de biomasa y su almacenamiento en los suelos, se han sugerido como un medio de disminuir el cambio climático por el secuestro de carbono, mientras que simultáneamente proporciona la energía y el aumento de rendimiento de los cultivos. Sin embargo, existe un alto grado de incertidumbre en relación con el impacto, la capacidad y la sostenibilidad del biocarbón a nivel global. En este trabajo se estima el potencial técnico máximo sostenible del biocarbón para mitigar el cambio climático. En la primera parte de este trabajo una estimación recientemente publicada del máximo potencial técnico sostenible de biochar (Woolf et al., 2010, Nature Communications 1:56) se repasa. Esta estimación sugiere anuales netas de dióxido de carbono (CO2), el metano y el óxido nitroso podrían reducirse en un máximo de 1,8 Pg CO2-C equivalente (CO2-Ce) por año (12% de las actuales emisiones de dióxido de carbono causadas por el ser humano), y del total de las emisiones netas alrededor de 130 Pg CO2-Ce durante un siglo, sin poner en peligro la seguridad alimentaria, el hábitat o la conservación del suelo. El biocarbón tiene un alto potencial de mitigación del cambio climático frente a la combustión de la biomasa para la bioenergía, excepto cuando los suelos fértiles se modifican mientras el carbón es el combustible que se compensa. En la segunda parte de este trabajo, un análisis preliminar de la economía de biochar respecto a los de la bioenergía en sistemas de cultivo de maíz se presenta, junto con una estimación del máximo potencial económico sostenible. El análisis económico sugiere que bioenergía es más rentable que el biochar en el corto plazo en suelos muy pobres y en suelos muy fértiles. Biochar, mientras que finalmente más rentable que la bioenergía cultivo de maíz en todos pero los suelos más fértiles, es un poco menor retorno sobre la inversión para los primeros 20 a 30 años y es más rentable cuando se aplica a los suelos de fertilidad moderada. Restringir el potencial técnico asumiendo biochar sólo es económico en suelos de fertilidad moderada sugiere que el máximo potencial económico sostenible es de alrededor de la mitad del potencial técnico correspondiente. Inclusión de créditos de carbono a US$ 200/Mg de CO2-C equivalente acorta el tiempo de recuperación de sólo unos pocos años, pero se esperaría que la aplicación de biochar en sistemas de cultivo del valor alto o formas muy tramadas ceda períodos de retorno mucho más cortos.
Keywords: biocarbón; carbón vegetal; biomasa; mitigación del cambio climático; pirolisis; bioenergía; biochar; bioenergy; biomass; mitigation of climate change; pyrolysis