تعريف
ما هو الفحم الحيوي (البيوشار)؟
الفحم الحيوي (Biochar) هو فحم نباتي يُنتج بتسخين الكتلة الحيوية إلى درجة حرارة عالية مع قليل من الأكسجين أو بدونه (الانحلال الحراري أو التغويز)، ويُخصَّص لاستخدام غير الحرق: التربة، أعلاف الحيوانات، الفرشة، السماد أو الترشيح.
الاستخدام هو ما يميّزه عن فحم الحطب: فحم الحطب يُحرق، والفحم الحيوي يُحفظ. تأتي قيمته من بنيته المسامية التي توفّر سطحًا داخليًا واسعًا جدًا للكائنات الدقيقة والماء والعناصر الغذائية، ومن كربونه شديد الثبات الذي يتحلل على مدى قرون لا أشهر.
باختصار
| المادة الخام | كتلة حيوية جافة، خشبية غالبًا: قشور، نوى ثمار، تقليم الكروم والأشجار، مخلفات الغابات، نباتات غازية خشبية. |
|---|---|
| العملية | انحلال حراري أو تغويز، عادةً بين 400 و900 درجة مئوية. تغيّر الحرارة المسامية والحموضة والثبات. |
| المنتجات الثانوية | غاز اصطناعي وحرارة، يُستفاد منهما في الطهي أو التجفيف أو تدفئة دفيئة أو ماء. |
| الاستخدامات | تحسين التربة، إضافة للأعلاف المخمّرة، فرشة للحيوانات، تسريع التسميد، ترشيح الماء والهواء. |
| المناخ | يبقى جزء من الكربون الذي امتصّه النبات مخزّنًا في التربة لقرون. |
| الإطار الأوروبي | شهادة EBC (European Biochar Certificate)؛ ويُباع كمنتج سمادي وفق اللائحة الأوروبية 2019/1009. |
الفحم الحيوي في تسلسل النفايات
يقابل الفحم الحيوي المستوى 4 من تسلسل معالجة النفايات العضوية الذي وصفه بول أوليفييه: لا يُفحَّم إلا ما لم يعد قادرًا على إطعام حيوان (المستوى 1) أو يرقات وديدان (المستوى 2) أو سماد (المستوى 3). وتفحيم بقايا صالحة للأكل هدر.
في هذا النهج، الفحم الحيوي هو أولًا منتج ثانوي للحرارة: تُغوَّز المخلفات الخشبية للطهي أو التجفيف أو التدفئة، فيصبح المتبقي الغني بالكربون فحمًا حيويًا. ثم يمرّ بالمستويات الأخرى قبل أن يصل إلى التربة.
الفحم الحيوي ← العلف المخمّر ← الفضلات ← اليرقات والديدان ← السماد ← التربة
بحسب بول أوليفييه، ليس وضع الفحم الحيوي مباشرة في التربة هو الخيار الأفضل دائمًا: إذا مرّ أولًا بالعلف أو الفرشة أو السماد، يصل «محمّلًا» بالعناصر الغذائية والكائنات الدقيقة.
أسئلة شائعة
- ما الفرق بين الفحم الحيوي وفحم الحطب؟
- التصنيع متشابه والاستخدام مختلف. فحم الحطب وقود. أما الفحم الحيوي فيُحفظ للتربة أو التربية الحيوانية أو الترشيح، ويهدف إنتاجه إلى جودة ثابتة: قليل من القطران، ومسامية عالية، وقليل من الملوثات.
- هل الفحم الحيوي سماد؟
- لا. الفحم الحيوي وحده فقير بالعناصر الغذائية. إنه حامل: يحتفظ بالماء والعناصر الغذائية ويؤوي الكائنات الدقيقة. لذلك يُستخدم «محمّلًا» عبر السماد أو سماد الديدان أو الفرشة أو البول.
- كم يبقى الفحم الحيوي في التربة؟
- يبقى جزء كبير من كربونه لقرون أو أكثر بحسب درجة حرارة الإنتاج، ولهذا يُعترف به كوسيلة لتخزين الكربون على المدى الطويل.
- ما الكتلة الحيوية المناسبة؟
- النفايات البنية والخشبية التي لا تتحلل جيدًا: قشور الجوز واللوز، نوى التمر والزيتون، تقليم الأشجار، مخلفات الغابات، قشر الأرز، النباتات الغازية الخشبية. وليس أبدًا ما زال صالحًا للأكل.
- هل يستطيع الفحم الحيوي ترشيح الماء؟
- نعم. يلتقط سطحه المسامي جزءًا من الملوثات والروائح وبعض العناصر الزائدة مثل الفوسفات. وتتوقف فعاليته على الكتلة الحيوية ودرجة الحرارة، ويجب قياسها لكل مصدر.
- هل يمكنني إنتاجه بنفسي؟
- على نطاق صغير نعم، بموقد تغويز يُشعَل من الأعلى (TLUD) ينتج في آن واحد حرارة نظيفة وفحمًا حيويًا. وخارج الاستخدام المنزلي، تخضع منشآت الانحلال الحراري لأنظمة بيئية تختلف من بلد إلى آخر.
المصادر والمراجع
- Paul Olivier, Waste Transformation and Closed-Loop Farming (عرض تقديمي).
- European Biochar Certificate (EBC): إرشادات اعتماد الفحم الحيوي.
- اللائحة الأوروبية 2019/1009 بشأن المنتجات السمادية، فئة المواد المكوّنة رقم 14 (مواد الانحلال الحراري والتغويز).