बायोचार (Biochar) हा सेंद्रिय पदार्थ आहे जो उच्च तापमानात आणि ऑक्सिजनशिवाय (Pyrolysis प्रक्रियेद्वारे) जैविक अवशेष जळवल्यानंतर तयार होतो. मातीच्या सुपीकतेसाठी आणि हवामान बदलावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी बायोचार एक प्रभावी उपाय मानला जातो. प्राचीन काळी दक्षिण अमेरिकेतील अमेझॉन जंगलात “टेरा प्रेटा” (Terra Preta) म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या सुपीक जमिनीत बायोचारचा उपयोग केला जात असे.
टेरा प्रेटा (Terra Preta) – प्राचीन सुपीक माती
टेरा प्रेटा म्हणजे “ब्लॅक अर्थ” किंवा काळी माती, जी प्राचीन अमेझॉनच्या स्थानिक समुदायांनी तयार केली होती. या मातीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर बायोचार असतो आणि ती अत्यंत सुपीक असते. संशोधनानुसार, ही माती हजारो वर्षांपासून सुपीक राहिली आहे, कारण बायोचार मातीतील कार्बन दीर्घकाळ टिकवून ठेवतो. या तंत्रज्ञानाचा अभ्यास करून आधुनिक शेतीसाठी बायोचारचा उपयोग करण्याचे प्रयत्न सुरू आहेत.
बायोचारची निर्मिती प्रक्रिया
बायोचार तयार करण्यासाठी पायरोलीसिस (Pyrolysis) ही प्रक्रिया वापरली जाते. या प्रक्रियेत जैविक पदार्थ (उदा. लाकूड, वनस्पती अवशेष, कृषी कचरा) ३००-७००°C तापमानाला ऑक्सिजनशिवाय गरम केला जातो. परिणामी, कार्बनयुक्त पदार्थ तयार होतो, जो मृदा संवर्धनासाठी उपयुक्त ठरतो.
बायोचारचे फायदे
मातीची सुपीकता वाढवतो:
- बायोचारमध्ये सूक्ष्म आणि सजीव घटकांसाठी उपयुक्त असलेल्या छिद्रयुक्त रचना असते, ज्यामुळे मातीतील जैविक क्रियाशीलता वाढते. संशोधनानुसार, बायोचार मातीतील सेंद्रिय पदार्थांची उपलब्धता २०-३०% वाढवू शकतो (Lehmann & Joseph, 2015).
पाणी धारण क्षमता वाढवतो:
- बायोचार मातीतील पाण्याचे शोषण आणि धारण करण्याची क्षमता वाढवतो. त्यामुळे कोरडवाहू भागांमध्ये पाणी कमी लागत असल्याने सिंचन खर्च कमी होतो. उदा. राजस्थान आणि महाराष्ट्रातील काही भागांत बायोचारच्या वापरामुळे शेतकऱ्यांना पाण्याची बचत झाली आहे (Jeffery et al., 2011).
हवामान बदल नियंत्रणात मदत:
- बायोचार कार्बनला दीर्घकाळ जमिनीत टिकवून ठेवतो, त्यामुळे ग्रीनहाऊस वायूंचे उत्सर्जन कमी होते. अभ्यासानुसार, १ टन बायोचार तयार केल्याने अंदाजे २.२ टन CO₂ वातावरणात जाण्यापासून रोखले जाऊ शकते (Woolf et al., 2010).
सेंद्रिय खतांची कार्यक्षमता वाढवतो:
- बायोचार मातीतील पोषकतत्त्वे टिकवतो आणि खतांच्या प्रभावीतेत वाढ करतो. भारतातील पंजाब आणि मध्य प्रदेशमध्ये बायोचार मिसळलेल्या कंपोस्टचा उपयोग करून उत्पादन क्षमता वाढविण्याचे प्रयोग यशस्वी झाले आहेत.
पिकांचे उत्पन्न वाढवतो:
- संशोधनानुसार, बायोचारच्या वापरामुळे धान्य, डाळी आणि भाजीपाला पिकांचे उत्पादन १०-२०% वाढते. उदाहरणार्थ, पश्चिम बंगालमधील काही शेतकऱ्यांनी भात शेतीत बायोचारचा वापर करून १५% अधिक उत्पादन मिळवले आहे (Lal, 2018).
बायोचारचे विविध उपयोग आणि वापरण्याच्या पद्धती
शेतीमध्ये:
- बायोचार खतासोबत मिसळून ५-१० टन प्रति हेक्टर याप्रमाणे मृदेत मिसळला जातो (International Biochar Initiative, 2022).
- जमिनीतील क्षारता कमी करण्यासाठी आणि जिवाणूंची संख्या वाढवण्यासाठी उपयुक्त.
जल व्यवस्थापन:
- पाणी गाळण्यासाठी व प्रदूषक पदार्थ शोषण्यासाठी बायोचारचा उपयोग केला जातो.
- नद्या आणि तळ्यातील पाणी शुद्ध करण्यासाठी याचा वापर केला जातो.
औद्योगिक वापर:
- प्रदूषण नियंत्रणासाठी आणि कार्बन सेक्वेस्ट्रेशनसाठी बायोचारचा औद्योगिक वापर केला जातो.
बायोचारची उपलब्धता आणि साठवणूक
- कुठे मिळते? बायोचार अनेक कृषी कंपन्या, संशोधन संस्था आणि सेंद्रिय खत उत्पादकांकडून उपलब्ध होते.
- साठवणूक: कोरड्या ठिकाणी, आर्द्रतेपासून दूर ठेवणे आवश्यक आहे.
- अंदाजे किंमत: प्रतिकिलो Rs. १५-₹५०
भारतातील बायोचार आणि सरकारी योजना
भारतात बायोचारचा प्रसार वाढवण्यासाठी काही महत्त्वाच्या योजना आणि उपक्रम राबवले जात आहेत. राष्ट्रीय जैवऊर्जा धोरण अंतर्गत कृषी अवशेषांचा पुनर्वापर करण्यासाठी अनुदाने दिली जातात. प्रधानमंत्री कृषी सिंचन योजना अंतर्गत कोरडवाहू भागांत बायोचारचा वापर प्रोत्साहित केला जातो. राष्ट्रीय सेंद्रिय शेती अभियान (PKVY) अंतर्गत सेंद्रिय शेतीसाठी बायोचारच्या वापराला चालना दिली जाते.
भारतातील बायोचार उत्पादनाची आकडेवारी
भारतात कृषी अवशेषांचा मोठ्या प्रमाणावर साठा आहे, जो बायोचार निर्मितीसाठी उपयोगात आणला जाऊ शकतो. तांदूळ, गहू, मका आणि ऊस यांच्या अवशेषांपासून दरवर्षी सुमारे १२१ मिलियन टन अवशेष उपलब्ध होतात, ज्यापासून ४० मिलियन टन बायोचार तयार केला जाऊ शकतो.
बायोचार हा शाश्वत शेतीसाठी महत्त्वाचा घटक आहे. मृदा सुपीकतेपासून ते पर्यावरण संवर्धनापर्यंत बायोचारचे विविध फायदे आहेत. भारतात याच्या उत्पादनासाठी सरकार प्रोत्साहन देत आहे. भविष्यातील कृषी आणि पर्यावरण धोरणांमध्ये बायोचारला महत्त्वाची भूमिका असेल.
आपणही बायोचारचा वापर करून सेंद्रिय शेती आणि पर्यावरण संवर्धनात आपला वाटा उचलू शकता!