55 Anwendungen von Pflanzenkohle


von Hans-Peter Schmidt

Längst ist die Anwendung von Pflanzenkohle nicht mehr nur auf die Landwirtschaft beschränkt. In immer neuen Bereichen spielt der aus Pflanzen gewonnene Rohstoff seine vielfältigen positiven Eigenschaften aus. Überall, wo Pflanzenkohle auch in der Industrie gezielt eingesetzt wird, kann der Kohlenstoff, der aus der Atmosphäre in Form von CO2 entzogen wurde, langfristig gespeichert werden oder ersetzt zumindest fossile Kohlenstoffquellen.

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Pflanzenkohle ist viel zu wertvoll und teuer, als dass es sich ein Bauern leisten könnte, 10 Tonnen und mehr pro Hektar einfach über seinen Acker zu streuen. Bei durchschnittlichen Reingewinnen von 1000 Euro pro Hektar müssten die 8000 Euro für den Kauf und die Einbringung der Pflanzenkohle über einige Jahrzehnte abgeschrieben werden. Da würden auch CO2-Zertifikate, auf die Praxisfremde gern schielen, nicht viel helfen.
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Lohnt es sich, Pflanzenkohle im Acker zu verscharren?

Das war auch am Amazonas oder in Australien nicht anders, wo schon die Ureinwohner Pflanzenkohle zur Verbesserung ihrer Böden einsetzten, und wo man noch heute teils über 100 Tonnen Pflanzenkohle unter der Fläche eines Hektars im Boden findet. Auch wenn es damals noch kein Geld als Zahlungsmittel gab, so hätten bei der Effizienz damaliger Kohlemeiler für 100 Tonnen Pflanzenkohle etwa 2000 Tonnen Holz verkohlt werden müssen. Das entspricht 300 – 400 großen Regenwaldbäumen, die ohne Kettensäge und ohne Beil gefällt und deren Kohle ohne Zugtiere zum Feld hätten transportiert werden müssen.
Die Idee, dutzende Tonnen Pflanzenkohle auf die Äcker zu bringen, kann also nur von Akademikern kommen, die aus einer richtigen Beobachtung (50 t Pflanzenkohle pro Hektar) eine falsche, völlig praxisirrelevante Schlussfolgerung (einmaliger massiver Auftrag von Pflanzenkohle) gezogen haben. Und dies ganz davon abgesehen, dass kein Boden zur Terra Preta wird, nur weil man viel Kohle hineinpflügt.
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Beispiel der Terra Preta Kultur

Vermutlich entstand die Kohle in den typischen Kochstellen der Ureinwohner, wo bei relativ geringer Hitze nicht nur Asche, sondern verhältnismäßig viel Holzkohle entstand (Smith 1980 und 1999). Diese Kohle, die also eigentlich ein Abfallprodukt war, diente dann offenbar vor allem zur Verhinderung von Infektionskrankheiten, indem Fäkalien und sonstige Abfälle der großen Urwaldstädte durch regelmäßige Zugabe der Kohle hygienisiert wurden (siehe Terra Preta – Modell einer Kulturtechnik). Erst nachdem die organischen Abfälle durch Kompostierung oder Vergärung unter Zugabe der Pflanzenkohle stabilisiert worden waren, sind sie zur Erhöhung der Fruchtbarkeit in die landwirtschaftlichen Böden eingebracht worden. Auf diese Weise wurde die Kohle zugleich durch Nährstoffe aufgeladen und die Kohleoberflächen durch Oxidation bindungsfähiger gemacht, womit sie im Boden ihre Funktion als Nährstoffspeicher und Humusstabilisator (durch Bildung von Kohle-Ton-Humus-Komplexen) ausspielen konnte.
Laut Untersuchungen von Bruno Glaser und Kollegen (Birk et al 2007) liegen die Phosphorgehalte in Terra-Preta-Böden im Vergleich zu Naturböden in unmittelbarer Nähe um bis zu 500mal höher. Da Phosphor, anders als Kohlenstoff und Stickstoff, nicht durch das Wachstum von Pflanzen im Boden akkumuliert werden kann, sondern hauptsächlich durch Exkremente, Knochen, Fischgräten und Asche von außen hinzugekommen sein muss, lässt sich überschlagsweise errechnen, dass auf jedem Hektar Terra Preta die organischen, mit Pflanzenkohle stabilisierten Abfälle von 500 Menschen über einen Zeitraum von 1000 Jahren in den Boden eingetragen wurden.
Die Terra Preta ist über viele Jahrhunderte durch eine Sekundärnutzung von Pflanzenkohle zur Rezyklierung organischer Abfallstoffe entstanden. Erst auf diese Weise konnten über viele Jahrhunderte die Gehalte an Pflanzenkohle auf bis zu über 100 Tonnen pro Hektar ansteigen.
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Vielfacher Nutzen der Pflanzenkohle

Die Pflanzenkohle ist viel zu wertvoll, um sie einfach nur im Boden zu vergraben, ohne sie nicht zuvor wenigstens einmal, am besten aber in Kaskaden mehrfach zu nutzen. Sei es als Speicher flüchtiger Nährstoffe, als Adsorber in Funktionsbekleidung, als Dämmstoff in der Bauindustrie, als Energiespeicher in Batterien, als Filtermittel in Klärwerken, als Silierhilfsstoff oder als Futterergänzungsmittel, bevor die Pflanzenkohle dann in der Güllegrube oder im Klärwerk eingesetzt und schließlich kompostiert und erst ganz am Ende der Nutzungskaskade zur Terra Preta Bildung in den Boden eingearbeitet wird.

Die folgende Liste von 54 Nutzungsmöglichkeiten von Pflanzenkohle ist längst nicht abgeschlossen, sondern erst ein Beginn. Mittelfristig wird Pflanzenkohle das Erdöl als Hauptrohstoff des Industriezeitalters ablösen, ja ablösen müssen, sofern die Menschen die Lebensbedingungen auf der Erde langfristig erhalten wollen (siehe: Pflanzenkohle – eine Schlüsseltechnologie zur Schließung der Stoffkreisläufe).
Im Folgenden werden wir die Liste der Nutzungsmöglichkeiten nur kurz kommentieren, um dann im Laufe des kommenden Jahres manchem der einzelnen Gebiete ausführlichere Artikel zu widmen und weiterhin insbesondere den Einsatz in der Land- und Viehwirtschaft zu vertiefen und wissenschaftlich zu unterbauen. Die Pflanzenkohle gehört zweifellos zu den spannendsten Forschungsgebieten des Jahrzehntes. Die Erkenntnisse und deren praktische Umsetzung nehmen derzeit von Jahr zu Jahr exponentiell zu. Mögen wir uns von der Begeisterung für unser Fachgebiet und die Bedeutung unserer Erkenntnisse nicht davon ablenken lassen, sie auch immer wieder kritisch genug zu hinterfragen.

 

Kaskadennutzung in der Viehhaltung

1. Silagehilfsmittel, 2. Futterzusatz, 3. Einstreu, 4. Güllebehandlung, 5. Mistkompostierung, 6. Wasserbehandlung für Fischzucht

Derzeit wird in Europa rund 90% der Pflanzenkohle zunächst in der Viehhaltung eingesetzt. Anders als im Feldbau ist der Nutzen für den Bauern schon nach einigen Tagen spürbar. Beim Einsatz in der Fütterung, in der Einstreu und in der Gülle nimmt die Geruchsbelastung merklich ab. Durch die Anwendung als Futterergänzungsmittel nehmen Durchfallerkrankungen schnell ab, die Futteraufnahme verbessert sich, Allergien nehmen ab, die Tiere werden ruhiger. Zum Einsatz der Pflanzenkohle im Stall siehe: Güllebehandlung durch Pflanzenkohle, Pflanzenkohle in der Geflügelhaltung, Pflanzenkohle in der Rinderhaltung, Kaskadennutzung. Ab Januar findet eine Umfrage unter über 80 Bauern in Deutschland, Österreich und der Schweiz statt, um die Auswirkungen der Pflanzenkohle im Stallsystem erstmals statistisch auszuwerten. Mit den ersten Resultaten ist ab Mitte Februar 2013 zu rechnen.

 

Einsatz als Bodenhilfsstoff

7. CarbonDünger, 8. Kompost, 9. Torfersatz für Aufzuchterden, 10. Pflanzenschutzmittel, 11. Ausgleichsdüngung für Spurenelemente

In manchen sehr armen, meist tropischen Böden wurden auch beim Einsatz purer Pflanzenkohle positive Effekte auf die Bodenfruchtbarkeit verzeichnet, was insbesondere auf die höhere Wasserspeicherfähigkeit, Bodenlüftung und Deblockierung von Nährstoffen durch Erhöhung des Boden-pH-Wertes zurückzuführen ist. In den Böden gemäßigter Klimate mit Humuswerten von immerhin über 1,5% spielen diese Effekte eine untergeordnete Rolle, so dass die starke Adsorption von Pflanzennährstoffen aus der Bodenlösung zumindest kurz- bis mittelfristig einen insgesamt eher negativen Effekt auf das Pflanzenwachstum ausübt. Aus diesen Gründen sollte die Pflanzenkohle beim Einsatz in gemäßigten Klimaten zunächst mit Nährstoffen aufgeladen und die Kohleoberflächen durch mikrobielle Oxidation aktiviert werden. Die höchste Qualität der Nährstoffaufladung wird durch die Ko-Kompostierung der Kohle erreicht. Hierbei wird 10 – 30% Pflanzenkohle zur zu kompostierenden Biomasse hinzugegeben (siehe: Wege zu Terra Preta – Aktivierung von Pflanzenkohle). Durch die Ko-Kompostierung von Pflanzenkohle entsteht nicht nur ein wertvoller Bodenhilfsstoff, sondern es lassen sich hocheffiziente Torfersatzprodukte für Aufzuchterden, Gewächshäuser, Baumschulen und weitere Spezialkulturen sowie Topferden für Blumen herstellen.

Nutzt man die Pflanzenkohle gezielt als Trägermittel für Pflanzennährstoffe, lassen sich mineralische und organische Depotdünger herstellen. Diese verhindern das Auswaschen der Nährstoffe, was bei traditioneller Düngung stets der Fall ist. Die Nährstoffe sind je nach Bedarf der Pflanze verfügbar und werden insbesondere durch Stimulierung der mikrobiellen Symbiosen mittels Wurzelexudaten aus dem Kohlespeicher aufgenommen. Durch Verbindung von organischen Reststoffen wie Wolle, Melasse, Asche, Gülle und Trester lassen sich auf diese Weise Karbon-Volldünger herstellen, die mindestens ebenso effizient wie konventionelle Mineraldünger sind, ohne die bekannten negativen Auswirkungen auf das Ökosystem mit sich zu bringen.

Die Pflanzenkohlen enthalten alle Spurenelemente, die in den pyrolysierten Biomassen ursprünglich enthalten waren. Die lebenswichtigen Spurenelemente (über 50 Metalle) werden dabei in die Kohlestruktur eingebaut, was ihre Auswaschung verhindert, und sie durch Wurzelexudate und mikrobielle Symbiosen pflanzenverfügbar macht. Dies kann bei Mangel bestimmter Spurenelemente in einem bestimmten regionalen Boden oder in bodenlosen Intensivkulturen wie z.B. bei der Erzeugung von holländischen Tomaten gezielt eingesetzt werden.

Bei der Pyrolyse entstehen eine Reihe von Nebenprodukten, die in den Poren und auf den Oberflächen der Pflanzenkohle haften bleiben und die teilweise die Eigenschaft haben, pflanzeneigene Abwehrstoffe zu mobilisieren und so Resistenzen gegen Krankheitserreger auslösen können (Elad et al. 2011). Diese Einsatzmöglichkeit steht allerdings noch ganz am Anfang ihrer Entwicklung und hat noch einigen Forschungsbedarf.
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Gebäudekonstruktion

12. Dämmstoffe, 13. Luftdekontamination, 14. Bodenfundamentdekontamination, 15. Luftfeuchtigkeitsregulation, 16. Schutz vor Elektrosmog

Pflanzenkohle besitzt eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit und kann bis zum sechsfachen ihres Eigengewichtes Wasser aufnehmen. Dank dieser Eigenschaften eignet sie sich hervorragend zur Isolation und Regulierung der Luftfeuchtigkeit in Gebäuden. In Verbindung mit Lehm, aber auch mit Kalk- sowie Zementmörtel kann Pflanzenkohle mit bis zu 50 %vol dem Sand zugemischt werden. So entstehen hervorragend isolierende, atmungsaktive Innenputze, die sommers wie winters die Luftfeuchtigkeit der Räume im Idealbereich von 45 – 70% halten. So wird nicht nur zu trockene Raumluft verhindert, welche zu Atemwegserkrankungen und Allergien führt, sondern auch zu feuchte, an den Außenwänden kondensierende Luft, welche zu Schimmelbildung führt (siehe: Pflanzenkohle als Baustoff für optimales Raumklima)
Auch im Außenbereich können Kohle-Spritzputze anstatt von Styropor bis zu 20cm dick aufgespritzt werden. So werden die Häuser durch ihre Isolation zu Karbonsenken und haben zugleich ein gesünderes Raumklima. Werden die Häuser eines Tages zurückgebaut, kann der Pflanzenkohle-Lehmputz direkt als wertvoller Kompostzuschlag verwendet werden.
Die Kohle-Lehmputze adsorbieren Geruchs- und Giftstoffe, was nicht nur bei Rauchern für deutlich bessere Raumluft sorgt. Neben Wohngebäuden eignen sich Kohle-Lehmputze insbesondere für Lager-, Industrie- und Stallgebäude sowie für Schulen und andere Räume, wo sich häufig viele Menschen aufhalten.
Pflanzenkohle absorbiert sehr effizient elektromagnetische Strahlung, wodurch sich dicke Kohle-Lehmwände hervorragend zur Verhinderung von Elektrosmogbelastungen eignen.
Das Delinat-Institut entwickelt gemeinsam mit der Firma Casadobe eine Serie verschiedener funktionaler Pflanzenkohle-Lehmputze, die ab Sommer 2013 auch marktverfügbar sein sollten.
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Dekontaminierung

17. Bodenzusatz zur Sanierung belasteter Böden

insbesondere an ehemaligen Bergbau- und Militärstandorten sowie Mülldeponien

18. Bodensubstrat

hoch adsorptive, bepflanzbare Bodensubstrate zur Reinigung von Abwässern, insbesondere schwermetallbelastete Stadtabwässer

19. Pestizid Oberflächenabfluss-Mauer

an Randzonen zwischen landwirtschaftlichen Nutzflächen und Oberflächengewässern eignen sich 30 – 50 cm tiefe Puffermauern aus Pflanzenkohle zur Filtration von Pestiziden

20. Teich- und Seewasserbehandlung

geeignet zur Adsorption von Pestiziden und Düngemitteln sowie zur besseren Wasserbelüftung

 

Biogasproduktion

21. Biomassezusatz, 22. Biogas-Gülle-Behandlung

Durch Zugabe von Pflanzenkohle zur Biomasse eines Fermenters lassen sich, ersten Versuchen zufolge, insbesondere bei heterogenen Biomassen die Methanausbeute verbessern und die CO2- sowie die Ammonikaemissionen verringern (Inthapanya et al. 2012; Kumar et al. 1987)
. Durch Behandlung der Biogas-Gülle mit Laktofermenten und Pflanzenkohle können die Nährstoffe besser gespeichert und Emissionen verhindert werden. (siehe: Biogas durch Klimafarming nachhaltig produzieren)

 

Abwasserbehandlung

23. Aktivkohlefilter, 24. Vorschwemm-Zusatz, 25. Bio-Beet Bodensubstrat, 26. Komposttoiletten

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Trinkwasserbehandlung

27. Mikrofilter, 28. Großfilter in Entwicklungsländer

Josh Kearns hat eine System von Pyrolysekochern und Trinkwasserfiltern auf Basis von Biochar entwickelt, das bereits seit einigen Jahren sehr erfolgreich in Entwicklungsländern eingesetzt wird. Zur Förderung der Technologie hat er die Stiftung Aqueous Solutions gegründet. Die Beschreibung seines Biochar-Filtersystems findet sich unter folgendem Link: Dezentrale Wasseraufbereitung unter Nutzung von Biochar.
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Abgasfilter

29. Emissionskontrolle, 30. Raumluftfilter

 

Industriematerial (31. Kohlefaser, 32. Kunststoff)

Elektronik (33. Halbleiter, 34. Batterien)

Metallurgie (35. Metallreduktion)

Kosmetik (36. Seife, 37. Hautcreme, 38. therapeutischer Badezusatz)

Farbstoffe (39. Lebensmittelfarbstoff, 40. Industriefarben)

Energieproduktion (41. Pellets, 42. Braunkohlezusatz)

Arzneimittel (43. Entgiftung, 44. Trägermittel für Arzneimittelwirkstoffe)

 

Textilindustrie

45. Gewebezusatz für Funktionswäsche, 46. Wärmeisolation für Funktionskleidung, 47. Deodorant für Schuhsohlen

In Japan und China werden schon seit längerem Bambus-Pflanzenkohlen in Textilien eingewebt (Lin et al. 2008), um bessere Wärmeigenschaften und höhere Atmungsaktivität zu erzielen sowie für geringere Geruchsentwicklung durch Schweiß zu sorgen. Mit dem gleichen Ziel wird Pflanzenkohle auch in Einlegesohlen und Socken verwendet.
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Lebensmittelindustrie

48. Konservierung von Lebensmitteln

Eingenäht in kleinen Leinensäckchen verhindert Pflanzenkohle im Kühlschrank nicht nur schlechte Gerüche, sondern adsorbiert Ethylen, wodurch der Reifungsprozess von Obst und Gemüse verzögert wird und dieser länger frisch bleiben (siehe auch Kommentar von Kelpie Wilson unten). Durch die Aufnahme von Feuchtigkeit sinkt das Risiko der Besiedlung von Schimmelpilzen. Auch in Lebensmitteverpackungen kann Pflanzenkohle die gleiche Funktion ausüben und für längere Haltbarkeit sorgen. Beim Einkellern von Kartoffeln, Möhren, Kohl, Kürbis und anderen Wintergemüsen können diese hervorragend auf einem Bett von Pflanzenkohle gelagert werden.
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Wellness

49. Füllstoff für Matrazen, 50. Füllstoff für Kopfkissen

Die Pflanzenkohle nimmt Transpirationsfeuchtigkeit und Geruchsstoffe auf. Elektromagnetische Strahlung wird abgeschirmt. Negative geladene Ionen werden von der Haut abgeführt. Die Pflanzenkohle wirkt zudem als Wärmeisolator, der durch die Rückstrahlung der Wärme für hohen Schlafkompfort sorgt, ohne im Sommer zu Wärmestau zu führen. In Japan wurden Kopfkissen schon vor langer Zeit Pflanzenkohle gefüllt, um wirkt angeblich gegen Schlaflosigkeit und Nackenverspannung.

51. Abschirmung elektromagnetischer Strahlung

Pflanzenkohle kann in Mikrowellen, Fernsehgeräten, Netzgeräten, Computern, Steckdosen eingesetzt werden, um elektromagnetische Strahlungen abzuschirmen. Dies kann auch durch Einsatz von Pflanzenkohle in Funktionsbekleidung genutzt werden, um besonders strahlungsempfindliche Körperteile zu schützen.

Alle vorgeschlagenenen Nutzungsmöglichkeiten von Pflanzenkohle (außer 35, 41, 42) stellen Kohlenstoffsenken dar. Nach diesen initialen oder kaskadenweisen Anwendungen kann die Pflanzenkohle schließlich als Bodenverbesserungsmitter recycled werden. Wenn die Pflanzenkohle gealtert und mit Nährstoffen aufgeladen dann letztendlich in den Boden kommt, ist sie längst bezahlt. Langsam wächst so der Anteil an Pflanzenkohle im Boden und über mehrere Generationen können sich wie bei der Terra Preta Konzentrationen von 50 bis 100 t pro Hektar aufbauen.

Die Differenz der 51 aufgeführten Nutzungsmöglichkeiten zu den im Titel angekündigten 55 Anwendungen steht als Zeichen dafür, dass es eine offene Liste ist, die in den nächsten Wochen und Jahren Erweiterung finden wird. Und gewiss sind dem Autor zudem einige weitere bereits heute bekannten Anwendungen entgangen. (die erste Version des Artikels verzeichnet nur 44 Nutzungsmöglichkeiten)

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Literatur

Birk J, Grosch H, Neves E, Teixeira W, Glaser B (2007): Rekonstruktion von Besiedlungsmuster und –intensität einer Terra Preta anhand der kleinräumigen Nährstoffverteilung, Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 110:643-644
Elad, Y., D. R. David, Y. M. Harel, M. Borenshtein, H. B. Kalifa, A. Silber, und E. R. Graber. 2010. „Induction of systemic resistance in plants by biochar, a soil-applied carbon sequestering agent“. Phytopathology 100 (9): 913–921.
Inthapanya, Sangkhom, Preston T R, und Leng R A. 2012. „Biochar increases biogas production in a batch digester charged with cattle manure“. http://www.lrrd.org/lrrd24/12/sang24212.htm.
Kumar, S., M. C. Jain, und P. K. Chhonkar. 1987. „A note on stimulation of biogas production from cattle dung by addition of charcoal“. Biological wastes 20 (3): 209–215.
Lin, C. M., und C. W. Chang. 2008. „Production of thermal insulation composites containing bamboo charcoal“. Textile Research Journal 78 (7): 555–560. Smith NJH (1980) Anthrosols and human carrying capacity in Amazonia. Ann Assoc Am Geogr 70:553–566
Smith NJH (1999) The Amazon River forest: a natural history of plants, animals, and people. Oxford University Press, New York

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13 Antworten zu “55 Anwendungen von Pflanzenkohle””

  1. Kelpie Wilson
    Titel: Ms.

    Wunderbar! Thank you so much for this list. This is the most sensible approach to Biochar deployment. I would like to add one use … Food preservation. I put a mesh bag filled with Biochar pieces in the refrigerator to absorb odors and ethylene gas that fruits and vegetables emit. Ethylene gas will make produce ripen and rot faster so sorbing it keeps the veggies fresh. There is great potential to use this commercially as food spoilage and waste is a huge issue. It is a natural benefit of using Biochar in soil as root crops like carrots and beets are often stored best unwashed. Biochar in soil that adheres to these veggies will help keep them fresh.

    Vielen Dank,
    Kelpie

  2. hps
    Titel:

    Thanks Kelpie, that’s a great use of biochar and I will add it to the list with your explanation. We use biochar since long in the fridge against odours and never thought even about this principle that works behind keeping the food longer fresh. I will try it in the bread box too. And I am just thinking of storing apples, carrots and even tomatoes in a bed of biochar. Will try it. Thanks again and also for your great work on biochar and your website: http://www.greenyourhead.com.

  3. Dolph Cooke
    Titel: Charmaster

    Hello Folks

    This is a good run-down. My only issue is that charcoal used for any application outside of agriculture should not be referred to as biochar. The English language already had words for carbonised material, so using the word biochar for non-agricultural applications confuses the fact that biochar is a charcoal specifically intended for agriculture, not industry. The word biochar should not be used as a catch-all word for any carbonised biomass.

    Charcoal = The catch all word for carbonised biomass. Covers a very wide range of qualities. May used as a fuel, for making activated carbon, as biochar (when prepared properly), or any one of 8000 different uses.

    Biochar = A form of charcoal specially prepared to be “fed” to plants or animals. You should not feed just any grade of charcoal to plants and animals .. if you do not want to make them sick. My personal test of a fresh biochar (with the exception of those made from manures) is that I should be able to put it in my mouth and chew on it. If I can’t do that then it is probably not suitable for plants or animals without additional processing.

    Activated carbon = Carbonised material, which might be from biomass, coal or petrochemcials, which has been prepared with a high surface area (typically more than 400 m2/gram). Sometimes acgivated carbon is used in agriculture, but most of the time it is used in industrial and household applications as an adsorbent. Some biochars have properties similar to a low grade activated carbon, however they should not be called biochar when used for industrial applications.

    Keep up the Great work : ) and than kyou Kelpie for more great ideas : )

    Charmaster Dolph Cooke
    Channeling Biochar Experts since 2009

  4. hps
    Titel:

    Hi Dolph,
    You are quite right to insist on the meaning of biochar. The problem arises as the article is a translation from German where we use the term “Pflanzenkohle” which means vegetal carbon. In German this is clearly distinguished to Holzkohle (charcoal). For the most of the 55 uses the same quality exigencies that you described for agronomic uses apply (chewing on it with no harm or the EBC-certificat). The whole thing about the 55 uses is that on their dead end they finish charged and enhanced in the soil. The end of fate of all this uses is a soil amendment which is for free as it was paid by all the preceding uses in the biochar cascade.
    Thanks Dolph, as an admirer of your work, I am happy to have you commenting in Ithaka

  5. Dolph Cooke
    Titel:

    Awesome Hans, thank you for that it makes it crystal clear now : )
    I did not even think about translation problems.

    Your entire site is really well done.

    Charmaster Dolph Cooke

  6. Richard S. Levine
    Titel:

    The ultimate value of biochar is in the realization of a complex network of causes and effects in the development and management of sustainable city-regions. This has been the subject of our research for more than thirty years. (For more on this see: “The City as Fulcrum of Global Sustainability,” Ernest J. Yanarella & Richard S. Levine, Anthem Press (UK),2011.) The sustainable city will be powered by renewables – principally solar energy and wind, however these are intermittent sources and it is difficult to store the energy they produce. Pyrolysis of biological materials has two fractions: the gases driven off in the heating process – principally carbon monoxide and hydrogen, and the char, which is left behind. the process may be driven in two different ways: the gases – also called producer gas, which can be stored and which can be substituted for natural gas, may be burned to produce the bio-char, or the biochar can be used as the fuel to pyrolyze the producer gas, or the same process can be used to produce a combination of producer gas and char. At the moment the emphasis is mostly on the production of bio-char using the producer gas fraction to do so. In the current economic situation this doesn’t appear to be very attractive although when long term considerations are taken into account, particulerly the alieviation of global warming through carbon sequestration, the economics couldn’t be better.

    To see how attractive a pyrolysis based local economy will be try this thought experiment: Imagine a small town-region where both agriculture and forestry and value-added industries derived from them are being practiced all centered around a small, but dense urban core. The buildings in this community are all built to the Passivhaus standard greatly reducing their use energy. Production from the land produces a good deal of cellulostic residue and along with human and animal wastes becomes fuel for a pyrolysis process. Wind and photovoltaic collectors provide the great majority of the electricity needed in the town, but as these renewable sources of energy are intermittent (no sun at night and on cloudy days) another source of renewable, but storable energy is required. The pyrolysis process is used to build up a store of producer gas which is used to power a standing engine coupled to a generator to produce all the required electricity when wind energy or solar energy (nights and cloudy days) is not available. When a sufficient store of producer gas has been produced, the pyrolysis process reverses its output to produce bio-char for all its many uses. The waste heat from the pyrolysis process is used to power any industries that are able to use it as well as a district heating system to provide most of the heat necessary to heat the (now reduced energy requirements through the use of the passivhaus standard) homes, factories and other buildings in the town. The town -region is a zero energy, zero unemployment economic ecology as the energy-employment couple becomes self adjusting to accommodate ongoing conditions. The town-region system satisfies the requirements of sustainability as it has the capacity of being the sort of no-growth, balance-seeking, self-provisioning (on a net basis) system that both Ecological Economists and Sustainable City theorists advocate. It also describes a system which is designed for continuous improvement (increasing the bio-char quotient of the soil for one thing), and toward the enrichment of an empowering participatory negotiation process as surpluses continue to accumulate. This is a short sketch of the ultimate value and use of bio-char/pyrolysis processes (for more detail, including the Sustainable Area Budget, see the book or http://www.centerforsustinablecities.com).

  7. Elise Hancock
    Titel:

    This compendium is really excellent. Thanks for all the thought and work. I will refer people to it.

    I have a question that may be important, based on a report I can no longer find on your site about the results—bad—when you gave urban “hobby gardeners” some char to use. As I remember it, you were puzzled, because the avid urban gardeners who had sought you out in previous years, agitating for char, had in general had EXCELLENT results. You were expecting the same from the hobby gardeners, but even after you supplied them with good live compost (in case that was the problem), their results were ragged. A few had a good increase in yield, but most? many? actually got worse.

    So I wonder… could the hobby gardeners have been using city water, full of chlorine? Most people do, after all, and think nothing of it. It’s what everyone does—water with the water you have. Of course. And if you’re using NPK fertilizers, all might seem to be well. Avid long-time gardeners, on the other hand, would probably have rain barrels, having had an experience like mine described on my website (below), when I finally figured out that city water kills microbes, all right, not only the ones that might make me sick, but the ones that my plants might need.

    http://callingallgrandparents.org/wp-admin/post.php?post=2949&action=edit

    This idea makes sense to me because it also makes sense of the works-in-the-tropics factor: those tropical fields are not urban, and the water isn’t treated.

    If this is true, harvesting enough rainwater to fill cities with backyard forest gardens won’t be easy, but at least we’ll know our struggle is not the fault of the char.

  8. hps
    Titel:

    The article you were looking for is here: http://www.ithaka-journal.net/pflanzenkohle-in-kleingarten-resultate-2011. Results of biochar have been not too bad with an average increase of more than 10%. However, you are right that chlorine treated water is not beneficial for soil microbes.

  9. Karl Ennemoser
    Titel: Landwirt

    Ich möchte Pflanzenkohle im Stall testen und würde mir gemeinsam mit E- M Wertvolleren Dünger und somit eine Verbesserung unserer übernützten Böden erwarten.Woh kann ich ca. 2000 kg Planzenkohle zu leistbaren Bedingungen erhalten. Ich wohne im Bregenzerwald, in Vorarlberg.

  10. Karl Ennemoser
    Titel: Landwirt

    Ich möchte Pflanzenkohle im Stall testen und würde mir gemeinsam mit EM wertvolleren Dünger und somit eine Verbesserung unserer übernützten Böden erwarten. Wo kann ich ca. 2000 kg Planzenkohle zu leistbaren Bedingungen erhalten. Ich wohne im Bregenzerwald, in Vorarlberg.
    Preis und Transport, allenfalls Adresse des nähesten Vertreibers bitte mitteilen. Danke

  11. judyofthewoods
    Titel: city water

    Great article. A friend and I were just investigating production of charcoal and there are a lot of ideas for markets we have not thought about.

    As to the problem with city water, the solution is right here in the article – no. 27/28. I also suspect that if chlorine is the culprit, that standing the water for a while before using it to water the plants might help to evaporate the chlorine.

    By the way, I have had amzing results from taking charcoal for a bad belly (cramps, and also nausea). I have used charcoal from my fireplace, but chewing the stuff is not a nice experience. After discovering that you can buy tablets of activated charcoal, I use that instead. Still, the plain old lumps do the trick.

    One other use of charcoal I read about is for lightening up your teeth if they are stained from tobacco, tea or coffee. You grind up charcoal to a powder (those tablets are probably best) and apply it to your teeth, wait for 5 minutes or so and rinse well. If your teeth are naturally dark, it won’t work. Sadly, dark teeth can be a side effect of certain antibiotics taken in childhood. That was particularly prevelant in the 60s for any minor illness.

  12. Hossein Ghafourian
    Titel:

    Dear Sir,
    I have published a book with Amazon in July 2016 under the title:
    “Nano-Biochar Biochar Charcoal & Coal Based Biochar Design of Pyrolysis Reactors Production Methods & Applications: Strawberry Production in Soilless Culture Using Nano-biochar”
    Part of this book is general information and another parts is about our 10 years experiment with Nano carbon.
    I will be very glad that you inform your membership.
    Thanks and best regards
    Prof. Dr. H. Ghafourian

  13. Jim Brown
    Titel:

    Mr. Levine, with your 30 years of experience could you explain how to store production gas? Biochar is new to almost all of us. With any new industry there is a learning curve; for both the manufacturers and consumers. Not all biochar is the same; this is probably why there are occasionally poor results. Char produced at high temperatures will have high pH; as high as 11. This obviously is not good for most soils. Using biochar on very poor soils can have an initial effect on plants; but they usually rebound and outperform the non treated plants. The biochar will absorb the nutrients first before making available to the plant. The tests that have really hit home for me is the improved Cation Exchange Capacity; enabling plants to absorb more nutrients; resulting in bigger stronger more healthy plants that produce more. This has also been proven in livestock.

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