Influenza della temperatura di pirolisi e del tempo di residenza sulle proprietà fisico-chimiche del biochar prodotto da pollina

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Abstract

La pollina è tradizionalmente utilizzata in agricoltura come fertilizzante organico grazie al suo alto contenuto in nutrienti immediatamente disponibili per le piante (principalmente azoto, potassio e fosforo). Nonostante i vantaggi apportati alle colture, l’eccessivo uso della pollina come ammendante del suolo può causare gravi problemi ambientali, tra cui rischi per la salute umana e lisciviazione di nitrati o altri inquinanti nelle acquee sotterranee. Per diminuire i rischi legati al suo utilizzo, una soluzione alternativa potrebbe essere il ri-utilizzo energetico della pollina tramite la sua conversione in biochar.Il biochar è una sostanza carboniosa derivante dalla pirolisi di qualsiasi materiale organico. Grazie alle sue caratteristiche fisico-chimiche (elevata porosità, alto contenuto in carbonio e nutrienti), è risultato essere un ottimo ammendante dei suoli. Infatti ne aumenta la ritenzione idrica, la fertilità e la capacità di scambio cationico.Le proprietà fisico-chimiche del biochar sono però fortemente influenzate dalle condizioni di pirolisi, in particolare dalla temperatura massima raggiunta e dal tempo di residenza.Questo studio si propone di valutare l’influenza della temperatura di pirolisi e del tempo di residenza sulle proprietà fisico-chimiche del biochar prodotto da pollina. In particolare tre biochar sono stati ottenuti a 350°C, 450°C e 600°C. Il tempo di residenza in muffola è stato di 30min e 120min per ogni temperatura.Gli spettri CPMAS 13C NMR hanno mostrato che le caratteristiche chimiche dei biochar sono maggiormente influenzate dalla temperatura piuttosto che dal tempo di pirolisi. Tuttavia, indagini in risonanza magnetica nucleare a basso campo in rilassometria protonica (misure di T2 a campo fisso e T1 a campo variabile) hanno evidenziato che le proprietà superficiali dipendono anche dal tempo di pirolisi oltre che dalla temperatura.Questo studio ha dimostrato che la combinazione di più tecniche NMR (alto e basso campo, campo fisso e campo variabile) consente di riconoscere le differenze tra biochar ottenuti in condizioni differenti. La conoscenza della natura chimico-fisica del biochar in funzione dei processi con cui esso è ottenuto è fondamentale per la comprensione dei possibili usi tecnologici di questo nuovo materiale biosostenibile.
Lingua originaleItalian
Numero di pagine1
Stato di pubblicazionePublished - 2013

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