Apresentação Livro Biochar Biomassa Eucalipto
 Em nome da Associação Brasileira das Indústrias de Biomassa e Energia Renovável  e dos numerosos colaboradores deste estudo técnico de apoio para as empresas com interesse na produção de Biochar, tenho o prazer de apresentar o Livro Biochar Biomassa Florestal Eucalipto que tem por objetivo uma avaliação pormenorizada do setor de biochar um produto sustentável para o setor agrícola do Brasil.
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 estudo 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 Estudo é a quantidade de matéria-prima  que encontra-se  disponível para a produção de biochar com acesso imediato no Brasil  Assim sendo, o Relatório  pretende em abordar uma questão fundamental de disponibilidade de biomassa e o seu acesso comercial 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.
Com posição de destaque com uma economia de baixo carbono, o setor florestal por sua alta produtividade, tecnologia incorporada, melhores práticas de manejo florestal, responsabilidade social e modernas instalações produtivas. Entre os produtos que compõem o setor estão pisos, painéis de madeira, papel, celulose, madeira serrada e carvão vegetal.  Cuidando do presente, o setor ainda almeja crescer mais; investe em novas operações e no desenvolvimento de novos produtos. Estão previstos investimentos na casa de R$ 40 bilhões em expansão e novas fábricas até 2025.
São mais de 9,5 milhões de hectares de árvores plantadas no Brasil, responsáveis por 36% da produção de papel e celulose do país. Dos mais de 9,5 milhões de hectares, 7,4 milhões são certificados na modalidade manejo florestal.
A área estimada de florestas plantadas totalizou, 9,5 milhões de hectares, dos quais 70,1% concentrados nas regiões Sul e Sudeste. Estavam plantados, no Brasil, 7,3 milhões de hectares de eucalipto e 1,8 milhão de pinus. As áreas com cobertura de eucalipto corresponderam a 76,9% das florestas plantadas para fins comerciais e concentraram-se no Sudeste. 
O Brasil é referência mundial quando o assunto é produtividade de plantios florestais de eucalipto, com alto volume de produção anual de madeira por área e um curto ciclo.  As taxas de crescimento são influenciadas pelas condições favoráveis de solo e clima, sendo possível para o eucalipto ter uma produtividades de mais de 60 m3/ha.ano. 
Entretanto, na colheita de eucalipto são gerados uma grande quantidade de resíduos como as sobras de madeira, com ou sem casca, galhos grossos com diâmetro acima de 2 cm, galhos finos com diâmetro abaixo de 2 cm, casca e copa das árvores de eucalipto, tocos altos das árvores colhidas, ponteiros de fuste abaixo de diâmetro pré-estabelecido ao destope, árvores finas descartadas pelo operador da máquina de colheita, serragem gerada no abate da árvore e secionamento das toras  e raiz e folhas na colheita florestal de  Eucalipto. Assim sendo, eucalipto, tem emergido como uma solução promissora para a produção de biochar, abrindo caminho para a obtenção de energia limpa e para a melhoria da fertilidade do solo. 
O eucalipto, uma árvore de rápido crescimento amplamente cultivada em quase todos os estados brasileiros, é conhecido por sua versatilidade e aplicação em diversas indústrias, principalmente na produção de celulose e papel. Além disso, o eucalipto pode ser utilizado para a produção de carvão vegetal em siderúrgicas, como biorredutor na produção ferroligas.. 
Contudo, no processo de colheita e beneficiamento de eucalipto geram consideráveis volumes de resíduos, representando um desafio ambiental que requer uma abordagem sustentável. Uma alternativa sustentável é o aproveitamento da biomassa da colheita florestal de eucalipto para a produção de biochar. 
Essa biomassa renovável é uma fonte de energia que tem potencial para substituir combustíveis derivados do petróleo. Além disso, pode dar suporte às indústrias agrícolas e florestais locais, uma vez que essas abordagens normalmente usam os materiais lignocelulósicos encontrados em resíduos florestais ou resíduos de subprodutos florestais. 
Recentemente, os processos pirolíticos para produção de carvão vegetal ganharam atenção significativa.  Além de seu uso típico como combustível, novas aplicações surgiram no setor agrícola, onde atualmente é empregado para melhorar as propriedades físicas e químicas dos solos.
O biocarvão (biochar, em inglês) é um produto sólido com elevada concentração de carbono, altamente estável e resistente à decomposição biológica. 
É obtido a partir da pirólise da biomassa florestal, um processo termoquímico caracterizado pelo aquecimento da matéria-prima a altas temperaturas na ausência de oxigênio. 
Esse processo rompe moléculas da biomassa e reorganiza as ligações químicas para formar o biochar, como também outros compostos concentrados em carbono, por exemplo os bio-óleos, extrato pirolenhoso e vinagre da madeira e gases de síntese que podem ser reaproveitados para fins energéticos.
O biochar se diferencia do carvão vegetal principalmente devido à sua aplicação como corretivo de solos agrícolas capaz de aumentar a produtividade e reduzir a emissão de gases de efeito estufa (GEE) provenientes da biomassa que, de outra forma, se decomporia rapidamente (IPCC 2022).
A comunidade científica internacional, representada pelo IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima), já constato u que medidas de mitigação das mudanças climáticas focadas apenas na redução de emissões de GEE não serão suficientes para conter o aquecimento global a níveis seguros para a sociedade (aumento de até 2,5 C da temperatura média global), implicando assim na necessidade da adoção de práticas de remoção de carbono, capazes de retirar efetivamente carbono da atmosfera.
O fluxo de carbono global pode ser caracterizado, de forma simples, em 3 principais atividades: emissão, que seria a liberação de carbono na atmosfera, principalmente através de atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis; redução, que envolve a diminuição das emissões de carbono na atmosfera por meio de práticas mais sustentáveis, como o uso de energia renovável; e remoção, que consiste em retirar carbono da atmosfera.
O biochar, além de ser uma opção de remoção de carbono reconhecida cientificamente, também é uma solução baseada na natureza (NBS – nature based solution) que pode proporcionar diversos benefícios ambientais, além do sequestro de carbono.
Quando aplicado na agricultura, o biochar  age como uma esponja de carbono que retém água e nutrientes, atuando como um condicionador de solo  capaz  de  gerar  ganhos  de produtividade e redução no uso de fertilizantes.
Para o clima, além do biochar remover permanentemente carbono da atmosfera, ele pode gerar também redução das emissões de outros GEE do solo, principalmente o óxido nitroso [N2O] e metano [CH4] dos fertilizantes e da decomposição da matéria orgânica do solo. 
Uma vez que as emissões do setor agroindustrial são de difícil abatimento e representam mais de 30% das emissões globais, o biocarvão se mostra como uma alternativa promissora para mitigação das mudanças climáticas .
A utilização desse material, comumente conhecido como biochar (carvão ativado de origem de biomassa), aumenta o conteúdo de matéria orgânica do solo ao mesmo tempo em que modifica os níveis de acidez (pH). Da mesma forma, altera os coeficientes de troca catiônica, permitindo melhorar o rendimento em diversos tipos de culturas.  Devido à sua estrutura porosa, o biochar também é usado como aditivo em regiões de baixa pluviosidade, onde estabiliza efetivamente os níveis de umidade do solo. 
Além disso, a incorporação de biochar como um agente estruturante e material base para nutrientes durante o processo de compostagem otimiza a degradação da matéria orgânica, ao mesmo tempo em que reduz as emissões de amônia e gases de efeito estufa.  Também é conhecido por sua eficácia na redução da absorção de metais pesados em solos agrícolas contaminados e, como aditivo, é considerado uma estratégia de mitigação das mudanças climáticas, dada sua capacidade de sequestrar carbono sólido em campos agrícolas por centenas e até milhares de anos.
Desenvolvemos dois testes industriais (São Paulo e Minas Gerais) utilizando o aproveitamento da biomassa residual da colheita florestal de eucalipto na produção de biochar, bio-óleo, extrato pirolenhoso, vinagre de madeira e de gás sintético onde comprovamos a plena viabilidade de produção do biochar ativado.
Os resultados indicam que aproximadamente 1 kg de biomassa residual florestal de eucalipto é necessário para produzir 0,42 kg de biochar. O projeto industrial desenvolvido pela Brasil Biomassa em São Paulo e em Minas Gerais foi utilizando o sistema industrial de pirólise lenta conduzida em um ambiente livre de oxigênio produzindo aproximadamente 30% mais carvão em comparação com a pirólise rápida (12%) ou gaseificação (10%). Os resultados obtidos são consistentes e o sistema de pirólise lenta é o mais adequado para a produção de biochar.
Os dois projetos desenvolvido pela Brasil Biomassa em São Paulo e Minas Gerais utilizaram a  biomassa residual florestal de eucalipto e veio em demonstrar a viabilidade de produzir biochar de alta qualidade,  com propriedades favoráveis e empregando um reator simples de câmara dupla.   Os resultados indicam que nos testes industriais com a biomassa lignocelulósica de eucalipto fornecem parâmetros adequados para utilização de energia e produção de biochar ativado para uso como adubo no solo. 
Os resultados do biochar produzido via pirólise lenta em temperaturas entre 400 e 500 °C demonstram melhorias em relação aos valores obtidos da biomassa original de eucalipto. Os rendimentos do biochar variaram entre 30% e 40%, com alto teor de carbono fixo, apresentando o maior valor em 77 ± [2,51]%. 
A relação H/C de 0,03 em todos os dois biochars, em comparação com 0,13 na biomassa de eucalipto, indica aromaticidade e maturação adequada. Os principais elementos inorgânicos nos dois biochars mostram um aumento em comparação à biomassa original. A alta presença de cálcio (Ca) e potássio (K) evidencia uma vantagem para uso no solo
Os altos valores de carbono fixo permitem a utilização do biochar para remediação e enriquecimento do solo, sequestro de carbono, como elementos de filtragem ou outra aplicação versátil, como compostagem de resíduos sólidos orgânicos, descontaminação de água e esgoto, servindo como catalisadores e ativadores, bem como em materiais de eletrodo e modificadores. 
O material de biomassa lignocelulósica eucalipto e o uso da tecnologia de pirólise lenta, facilitaram a produção de biochar de alta qualidade. Este processo produziu ainda compostos sólidos (materiais carbonáceos e o biochar ativado), componentes gasosos (gases sintéticos), frações líquidas (bio-óleos, extrato pirolenhoso e vinagre de madeira). Há um interesse crescente no uso de biochar derivado de biomassa de eucalipto em diversas disciplinas para enfrentar desafios ambientais significativos.
Este Livro é o esforço dos profissionais da Brasil Biomassa.  Trabalhamos com  informações científicas confiáveis e este Relatório 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