Несмотря на то, что каждый доллар, потраченный на улучшение почвы, может значительно сократить расходы на охрану окружающей среды в будущем, первоначальные затраты могут иногда мешать фермерам внедрять лучшие экологические методы. Группа исследователей из университетов штата Райс и Северной Дакоты утверждает, что это особенно верно в отношении использования биоугля, но проблему можно решить с помощью хорошо продуманной политики.
Biochar представляет собой пористый, похожий на древесный уголь материал, полученный в результате пиролиза, высокотемпературного разложения биомассы. Исследования показывают, что биоуголь улучшает свойства воды в почве и увеличивает сельскохозяйственное производство в среднем на 15 процентов. Это также уменьшает выщелачивание питательных веществ, увеличивает количество азота, доступного растениям, и уменьшает выделение азотистых газов, что может улучшить качество местного воздуха.
Политическое исследование, проведенное Гасидехом Пурхашемом, бывшим научным сотрудником Института государственной политики Райс Бейкер, а ныне доцентом в штате Северная Дакота, рассматривает существующие государственные программы и подробно описывает, как они поддерживают использование биоугля для улучшения сельскохозяйственных продуктивность, поглощают углерод и сохраняют ценную почву. По словам Пурхашем и ее команды, у федерального правительства уже есть 35 программ, которые способствуют или могут способствовать внедрению биоугля для улучшения сохранения сельскохозяйственных угодий и предотвращения будущих экологических проблем.
Для исследования открытого доступа в области биологии глобальных изменений и биоэнергетики Пурхашем работал с наставниками Райс Кэролайн Масиелло, профессором наук о Земле, окружающей среде и планетах, и Кеннетом Медлоком, Джеймсом А. Бейкер, III, и Сьюзан Дж. Бейкер, научный сотрудник в области экономики энергетики и ресурсов.
«Наше предыдущее исследование показало, что широкомасштабное применение биоугля на сельскохозяйственных почвах Соединенных Штатов может сэкономить миллионы долларов на расходах на здравоохранение за счет улучшения качества воздуха в регионе», - сказал Пурхашем, который присоединился к Департаменту покрытий Северной Дакоты. и полимерных материалов и Центр устойчивого материаловедения в 2017 году и является членом консультативного совета US Biochar Initiative.
Но, несмотря на накопление доказательств, она сказала, что внедрение биочара идет медленно.
«Наше новое исследование показывает, как политические рамки могут поддерживать использование биоугля в качестве ресурсосберегающего, повышающего урожайность и улучшающего здоровье материала», - сказал Пурхашем.
Исследователи отмечают, что Соединенные Штаты давно инвестируют в биотопливо, такое как этанол, и они утверждают, что биоуголь заслуживает аналогичной долгосрочной поддержки для улучшения национальной стратегии почвенной и продовольственной безопасности.
Масиелло, биогеохимик и эксперт по биоуглям, отметил финансовый разрыв между теми, кто несет расходы на изменения в управлении земельными ресурсами, и теми, кто извлекает выгоду.
«Есть много фермеров, которые хотят поступать правильно, но преимущества биоугля не проявляются полностью на ферме», - сказала она, приведя такие примеры, как более чистая вода и воздух. «Этот документ посвящен тому, как политика может связать затраты, которые несут фермеры, с выгодами для всех нас».
Единственная действующая программа гарантирования кредита, которую исследователи определили для производства биоугля, - это Программа помощи в производстве биоперерабатывающих заводов, возобновляемых химикатов и биопродуктов Министерства сельского хозяйства, которая предоставляет до 250 миллионов долларов на проект. Но другие программы, проводимые Министерством энергетики, Министерством сельского хозяйства и инициативами в Айове, Орегоне, Колорадо и Миннесоте, обеспечивают еще почти 250 миллионов долларов в виде грантов, долевых или производственных платежей и налоговых льгот. Исследователи также определили восемь программ, которые предлагают в общей сложности около 30 миллионов долларов на финансирование исследований и разработок, которые косвенно поддерживают biochar.
Исследователи определили, что упор правительства на производство биоугля является неадекватным и сильно склоняется к биотопливу. Они также отметили необходимость более первоначальных инвестиций в крупное производство, ориентированное на биоуголь, а не в мелкие предприятия. Они предположили, что инвестиции могут быть привлечены за счет разработки общепринятого набора стандартов на продукцию для биоугля.
«Потенциальное долгосрочное воздействие биоугля огромно», - сказал Медлок. «Большая часть недавней поддержки биоугля была сосредоточена на его использовании для связывания углекислого газа, но преимущества гораздо шире. Потенциальное воздействие на местное качество воздуха и качество воды имеет последствия, выходящие далеко за пределы места применения, что делает политику поддерживающей инвестиции в производство биоугля и развитие рынка - то, что следует серьезно рассмотреть."