Apresentação Livro Biochar Biomassa Milho

Em nome da Associação Brasileira das Indústrias de Biomassa e Energia Renovável  e dos numerosos colaboradores que ajudaram no desenvolvimento do primeiro Livro Biochar Biomassa da Palha e do Sabugo do Milho  que tem por objetivo uma avaliação pormenorizada do setor agrícola na produção de um produto sustentável (Biochar) para o setor no Brasil.
O Brasil está sob pressão para melhorar sua produtividade agrícola para acompanhar as demandas de uma população crescente com dietas cada vez mais intensivas em recursos. Essa melhoria de produtividade deve ocorrer em um cenário de metas de redução de intensidade de carbono . 
Além disso, o governo do Brasil reconhece cada vez mais a necessidade de racionalizar o gerenciamento de 500 milhões de toneladas de palha (arroz, algodão, cana-de-açúcar, cevada, feijão, milho, soja e trigo) de colheita agrícola que o Brasil produz a cada ano, até 60% das quais são queimadas no campo como resíduo. 
O biochar produzido a partir desses resíduos e aplicado à terra pode contribuir para a produtividade agrícola do Brasil, eficiência no uso de recursos e metas de redução de carbono.
O avanço da ciência e da tecnologia em nossa nação levou a um aumento no nível de modernização agrícola, resultando em um aumento na produção anual de produtos agrícolas. 
O milho, uma importante cultura alimentar n Brasil, ostenta uma produção anual de aproximadamente 80 milhões de toneladas, com as espigas e o sabugo de milho, um subproduto da produção de milho, rendendo cerca de 50 milhões de toneladas (seca) anualmente. 
Essas estatísticas ressaltam a escala substancial do desenvolvimento agrícola no Brasil e a abundância de recursos de milho. Anteriormente consideradas resíduos, as palhas, sabugos e espigas de milho agora detêm um potencial de recursos significativo, oferecendo amplas oportunidades para a utilização de recursos de resíduos agrícolas, promovendo assim o crescimento econômico rural e aumentando a renda dos agricultores. Consequentemente, aproveitar e alavancar os recursos das palhas, sabugos e espigas de milho não apenas aumenta a eficiência da utilização dos recursos, mas também promove o desenvolvimento sustentável da indústria agrícola, reforçando assim a prosperidade econômica rural.
Desde o início do século XXI, a produção e utilização de biochar para fins agrícolas e ambientais se tornaram um foco de pesquisa internacional em função do sequestro de carbono.  
O biochar é aplicado para diminuir a adversidade e os riscos ambientais dos fertilizantes químicos. 
Foi comprovado que o biochar melhora a fertilidade do solo, reduz a necessidade de fertilizantes minerais, aumenta os rendimentos e a qualidade das colheitas e protege as águas subterrâneas e a atmosfera da poluição, incluindo a contaminação por óleo. Esta substância sólida rica em carbono tem sido investigada principalmente desde sua descoberta na bacia amazônica em Terra Preta, e é referida como um modelo para agricultura sustentável.
Tradicionalmente, devido a restrições orçamentárias e limitações tecnológicas, a prática predominante tem sido empilhar e incinerar palha, sabugo e espigas de milho. Embora esse método seja conveniente, seu impacto ambiental adverso no solo e na atmosfera não pode ser ignorado. 
Além disso, o retorno direto das espigas/sabugo de milho ao campo ou seu uso como recurso de combustível não atende aos padrões de proteção ambiental. Pesquisas indicam que as espigas e os sabugos de milho são ricas em elementos de carbono, polissacarídeos, celulose, lignina e hemicelulose, tornando-as adequadas para a produção de biochar funcional. 
Atualmente, os métodos comuns para preparação de biochar do milho incluem pirólise, carbonização hidrotérmica e carbonização por micro-ondas. Entre estes, a pirólise se destaca por sua simplicidade, eficiência e respeito ao meio ambiente, desfrutando assim de ampla aplicação na produção de biochar. 
A carbonização hidrotérmica, caracterizada pela sua facilidade de operação e capacidade de produzir de biochar com uma estrutura de poros abundante e alta área de superfície específica, está ganhando destaque por seus benefícios ambientais. Além disso, o método de carbonização por micro-ondas oferece vantagens como aquecimento uniforme, rapidez e baixo consumo de energia.
A palha e o sabugo de milho é frequentemente relegado ao lixo. No entanto, este material ostensivamente descartado representa um valioso recurso carbonáceo que pode passar por processos de conversão termoquímica para produzir  biochar. 
O biochar, caracterizado por alta estabilidade e uma estrutura de poros bem definida, possui grupos funcionais de superfície que o tornam um adsorvente excepcional, particularmente no tratamento de águas residuais contaminadas com metais pesados . O cromo, um poluente altamente tóxico de águas residuais industriais, representa riscos significativos para o meio ambiente e a saúde humana. Dadas as desvantagens dos métodos de tratamento tradicionais, incluindo altos custos e poluição secundária, há uma necessidade urgente de desenvolver abordagens de tratamento economicamente viáveis, eficientes e sustentáveis. Ao reaproveitá-los, não só o escopo de utilização da palha e do sabugo de milho pode ser ampliado, mas uma nova abordagem para a reciclagem de resíduos agrícolas pode ser fornecida, alcançando assim os objetivos duplos de gerenciamento de resíduos e mitigação da poluição ambiental.
Biochar é um material sólido rico em carbono e sintetizado por carbonização hidrotérmica ou por pirólise lenta de biomassa. Esses processos produzem biochar com uma natureza alcalina notável que é favorável ao tratamento de solos ácidos. Os processos envolvem principalmente a decomposição térmica de biomassa, como óleo de palma, casca de semente de algodão, casca de laranja, bambu e vários resíduos orgânicos sob condições anaeróbicas. A aplicação de biochar como meio de remediação e fortalecimento do solo tem sido estudada na última década devido à sua eficiência e custo-benefício.
Novas abordagens agrícolas, incluindo todas as chamadas agriculturas orgânicas, foram criadas para diminuir e eliminar os impactos negativos dos fertilizantes sintéticos nos solos e nas plantas e, por meio deles, na saúde humana e no meio ambiente. Turfa, resíduos animais, resíduos de plantas agrícolas e lodo de esgoto tratado são exemplos de fertilizantes orgânicos.
O desafio do setor agroindustrial vai exigir uma enorme quantidade de adubos e fertilizantes e o biochar pode ser uma solução ao setor. 
O biochar é uma solução sustentável e multifuncional para mudanças climáticas pode ajudar a construir resiliência em comunidades locais de alto risco e sensíveis ao impacto das mudanças climáticas. 
Em face do aumento das temperaturas globais, eventos climáticos extremos e a necessidade resultante de agricultura adaptada, o biochar oferece uma solução interseccional.
Para questões em torno da degradação do solo, remoção de carbono, desafios de uso da terra, insegurança alimentar e desenvolvimento econômico.
Desde 2022, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) defende que as tecnologias de remoção de dióxido de carbono (CDR) são um complemento necessário às reduções de emissões para atingir um futuro líquido zero e limitar o aquecimento global a 2°C ou menos. 
O biochar é uma das tecnologias de CDR reconhecidas pelo IPCC e também é uma das soluções mais acessíveis e prontas para o mercado. A tecnologia de remoção de carbono do biochar foi responsável por 94% dos créditos de remoção de carbono entregues em 2023.
Nosso Livro avalia que os sistemas de produção de biochar podem gerar energia e, quando apropriado, devem recuperar e usar o calor do processamento, bem como utilizar subprodutos de gás de síntese e bio-óleo Os sistemas de biochar proporcionam um uso na agricultura e pecuária, reduzindo a prática de queima de plantações, oferecem desenvolvimento econômico com recursos que, de outra forma, seriam desperdiçados e ajudam a melhorar a produtividade agrícola por meio da melhoria da saúde do solo e da retenção de água.
Uma questão a ser abordada no Livro Biochar da Biomassa Milho é a quantidade de matéria-prima  que encontra  disponível para a produção de biochar com acesso imediato no Brasil  
Assim sendo, o estudo pretende em abordar uma questão fundamental de disponibilidade de biomassa para a produção de biochar em todo o território nacional. As quantidades reais de produção e de disponibilidade dependerá da demanda do mercado e dos avanços técnicos e da política de produção de biochar e da geração e dos créditos de carbono.
A Brasil Biomassa desenvolveu uma série de projetos e plantas industriais para o aproveitamento da biomassa do Milho.
Coletivamente, como uma agricultura regenerativa e como uma fonte renovável de energia, o milho representa uma cultura maravilhosa para a produção de Biochar.  Tem necessidades mínimas de nutrientes, é relativamente rápido de se estabelecer.. Devido a essas características e principalmente graças ao seu rápido crescimento em relação às plantas lenhosas, o milho é uma fonte ótima para produzir biochar de forma mais eficiente e ecologicamente correta do que a madeira.  Os  rejeitos  agrícolas  do  milho  como  sabugo, folha, palha e caule podem ser utilizados para a produção de biochar.
O milho é um importante alimento no mundo. É uma fonte de vários produtos industriais tais como amido, vitaminas, fibras, óleo e etanol. A produção global de milho aumentou cerca de 44,74%  que  é  maior  que  o  aumento  da  população  mundial  de 12,34% durante o mesmo período.
No Brasil é um dos cultivos  mais expressivos, colocando o país como o terceiro maior produtor  mundial  de  milho .  
É  de  consciência que  grande parte  da biomassa  gerada  pelas  indústrias  de  processamento  de  milho  é  descartada,  sem  o  devido aproveitamento da energia contida na mesma. 
Portanto, a caracterização energética é um passo importante no aproveitamento desta biomassa.
O  processamento  industrial  com  a  finalidade  de  utilizar  o  milho  verde,  gera  resíduo composto  por  sabugos,  palhas,  pontas  de  espigas  e  espigas  rejeitadas.  
Conforme  a  Associação Brasileira  de  Indústrias  da  Biomassa  –  ABIB,  os  resíduos  do  processamento  do  milho constituídos principalmente da palha e do sabugo . 
Houve também uma similaridade na geração do resíduo do milho nas regiões Sul e Centro-Oeste com participação de 37% e 31%, respectivamente. 
Entretanto, no processamento de milho verde, existe a etapa de despalhamento e seleção. Nesta fase, selecionam-se as espigas, retiram-se as palhas e as pontas da espiga. 
Portanto, nesta etapa seria possível  separar  apenas  a palha  do  milho  verde para posterior  produção  de biochar para  a  própria  indústria  e  os  demais  resíduos  continuarem  a  serem  destinados  à  alimentação bovina.
Os resíduos, produtos originados na produção do milho, podem ser utilizados como fonte de produção de biochar. 
Contudo,  a caracterização  para  a  utilização  do  processo  termoquímico  é  fundamental  quando  se  lida  com resíduos a fim de compreender o comportamento da conversão e eficiência ao utilizar os resíduos como combustível.
Dessa  forma,  levando  em  consideração  o  reaproveitamento  do  resíduo  o  que  contribui tanto à indústria quanto ao meio ambiente, o desenvolvimento deste Livro alavancará a análise do potencial da palha do milho verde na geração de biochar.
Por meio do processo termoquímico de pirólise, a biomassa do milho sofre decomposição térmica em temperaturas e em um ambiente livre de oxigênio. 
Esse processo leva à produção de biochar, um material sólido caracterizado por sua composição rica em carbono. 
Além disso, os componentes voláteis podem condensar parcialmente em uma forma líquida conhecida como bio-óleo,  o extrato pirolenhoso e o vinagre de madeira. Junto com essas saídas, gases de combustão contendo CH4 , H2 , CO e CO2 também são gerados. 
Os biochars da biomassa do milho têm algumas propriedades físico-químicas importantes, como maior área de superfície e porosidade, baixa densidade aparente, maior capacidade de troca catiônica (CTC), pH neutro a alto e maior teor de carbono. 
Essas características podem ser efetivamente utilizadas em vários campos, como adsorção e na captura de carbono, biofertilizante, agricultura regenerativa e como material de construção, transporte, fabricação de móveis, aplicações domésticas, cimento e indústria de plástico.
A versatilidade da palha e do sabugo do milho abre inúmeras possibilidades para sua aplicação em vários setores, fornecendo alternativas sustentáveis e ecologicamente corretas em várias indústrias. A utilização mundial de biochar tem crescido significativamente nos últimos anos, surgindo diferentes mercados. 
Assim sendo, o estudo pretende em abordar uma questão fundamental de disponibilidade de biomassa para a produção de biochar em todo o território nacional.  As quantidades reais de produção e de disponibilidade dependerá da demanda do mercado e dos avanços técnicos e da política de produção de biochar e da geração e dos créditos de carbono.
A partir do entendimento de que é necessário reduzir ou eliminar os impactos ambientais negativos dos processos e produtos de diversos setores, aliando isso à melhoria social e econômica, a biomassa do Milho passou a ser considerada uma fonte potencial de matéria-prima para a produção de Biochar.
Este Livro é o esforço dos profissionais da Brasil Biomassa.  Trabalhamos com  informações científicas confiáveis e este Livro é o primeiro documento para ajudar  as empresas e os profissionais para a produção de biochar.                              
Associação Brasileira das Indústrias de Biomassa e Energia Renovável