Biochar: uma revisão bibliográfica dos avanços científicos e industriais, das possibilidades no contexto brasileiro e do seu potencial para o desenvolvimento sustentável

Abstract

A poluição ambiental tem sido um assunto de grande interesse tendo em vista que o aumento do consumo e da industrialização tem gerado maior emissão de matéria e energia com efeitos adversos ao meio ambiente. Em relação aos resíduos, eles podem ser identificados como resíduos florestais, de agricultura, provenientes de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), resíduos sólidos urbanos e de processamento industrial, podendo ser uma fonte matéria-prima para outros processos, como, por exemplo, a produção de biochar. O biochar é um material carbonáceo produzido a partir carbonização de resíduos orgânicos. Os resíduos são aquecidos a altas temperaturas, resultando na produção de gases, líquidos e um resíduo sólido rico em carbono denominado biochar. Tal processo pode ser uma solução sustentável para o gerenciamento desses resíduos. Nesse sentido, este estudo teve como objetivos (i) verificar os avanços das pesquisas sobre os usos e aplicações do biochar nos últimos 3 a 5 anos, (ii) identificar o cenário de produção industrial de biochar no mundo, buscando as grandes empresas e seus principais mercados, (iii) analisar a disponibilidade de resíduos para a produção e aplicação do biochar no Brasil, e (iv) relacionar as possíveis aplicações do biochar com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS). Os resultados revelam um aumento significativo nas pesquisas sobre biochar a partir do ano de 2020, destacando-se a China e Índia como líderes em publicações acerca do tema. Com relação às indústrias de biochar, a Europa se destaca com 130 empresas e uma produção aproximada de 33.500 toneladas de biochar no ano de 2022. No contexto brasileiro, há um potencial produtivo significante no setor agropastoril, porém ainda existe mercado para expansão industrial, tendo em vista que a NetZero é a única brasileira a explorar esse potencial de produção do biochar, com 4.500 toneladas por ano. Além disso, o biochar contribui para alguns dos ODS, como gestão sustentável da água (ODS 6), transição para energia limpa e renovável (ODS 7), ação contra a mudança global, considerando que o biochar influencia na redução da pegada de carbono e contribuição do biochar para a biodiversidade (ODS 15). Com isso, o biochar emerge como uma promissora solução sustentável no gerenciamento de resíduos, revelando avanços significativos em pesquisas recentes. Ao analisar seu potencial global e o cenário brasileiro, destaca-se a necessidade de expandir a produção industrial para alinhar-se aos ODS, evidenciando seu papel na gestão sustentável da água, transição para energia limpa, ação contra a mudança climática e preservação da biodiversidade.

Environmental pollution has been a subject of great interest, considering that increased consumption and industrialization have led to higher emissions of matter and energy, with adverse effects on the environment. Regarding waste, it can be identified as forest, agricultural, sewage treatment plant (STP) residues, municipal solid waste, and industrial processing residues, serving as a raw material source for other processes, such as biochar production. Biochar is a carbonaceous material produced through the carbonization of organic residues. The residues are heated to high temperatures, resulting in the production of gases, liquids, and a solid carbon-rich residue called biochar. This process can be a sustainable solution for waste management. In this context, this study aimed to (i) assess advances in research on the uses and applications of biochar in the last 3 to 5 years, (ii) identify the industrial biochar production scenario worldwide, focusing on major companies and their main markets, (iii) analyze the availability of residues for biochar production and application in Brazil, and (iv) relate possible biochar applications to the Sustainable Development Goals (SDGs). The results reveal a significant increase in biochar research since 2020, with China and India standing out as leaders in biochar publications. Concerning biochar industries, Europe stands out with 130 companies and a production of around 33,500 tons of biochar in 2022. In the Brazilian context, there is significant production potential in the agropastoral sector, but there is still room for industrial expansion. NetZero is the only Brazilian company exploring this biochar production potential, with an annual output of 4,500 tons. Furthermore, biochar contributes to some of the SDGs, such as sustainable water management (SDG 6), transition to clean and renewable energy (SDG 7), action against global climate change, as biochar influences carbon footprint reduction, and contribution to biodiversity preservation (SDG 15). Thus, biochar emerges as a promising sustainable solution in waste management, revealing significant advances in recent research. When analyzing its global potential and the Brazilian scenario, there is a need to expand industrial production to align with the SDGs, highlighting its vital role in sustainable water management, transition to clean energy, action against climate change, and biodiversity preservation.