Folge 48: Der Tropf von AQUALAB: Die Biokohle-Lösung mit Pratikshya Silwal

Über den Gast 

Pratikshya Silwal hat vor kurzem ihren Doktortitel in Agrarwirtschaft an der Oklahoma State University erworben. In dieser Folge berichtet sie über ihre bahnbrechenden Forschungsarbeiten über Biokohle, eine Form von Holzkohle, die durch Pyrolyse hergestellt wird, und über ihr Potenzial als nachhaltiger Zusatzstoff in Blumenerdegemischen. Wir untersuchen, wie Biokohle herkömmliche Komponenten ersetzen kann, wie der Markt wächst und welche Auswirkungen sie auf die Umwelt hat. 

Abschrift

Zachary Cartwright :
Gibt es eine Möglichkeit, eine unerwünschte, unkrautartige Pflanzenart in etwas Wertvolles und Umweltfreundliches zu verwandeln? Willkommen zum "Drip", wo wir Ihren Geist mit Wissenschaft, Musik und einem Mantra auf Trab halten. Ich bin Ihr Gastgeber Zachary Cartwright, leitender Lebensmittelwissenschaftler bei AQUALAB by Addium. In der heutigen Folge sprechen wir über die Verwendung eines Zusatzstoffs namens Biokohle als Ergänzung in Blumenerden, einige ihrer Vorteile und wie Biokohle andere Hauptbestandteile von Blumenerden ersetzen kann. Mein heutiger Gast ist Pratiksha Sihwal, Doktorandin an der Abteilung für Agrarwirtschaft der Oklahoma State University. Sie arbeitet derzeit als Forschungsassistentin, wo sie ihre Fähigkeiten in der Gestaltung von Umfragen und der Datenanalyse verfeinert hat. Im Laufe der Jahre hatte sie die Gelegenheit, sich mit verschiedenen Aspekten der Wirtschaftsforschung zu befassen, insbesondere mit Verbraucherverhalten und Marketing. Hallo Pratiksha, willkommen in der Sendung. Was genau ist Biokohle?

Pratiksya Silwal :
Vielen Dank, dass ich hier sein darf. Biokohle ist also eine Form von Holzkohle, die durch den Prozess der Pyrolyse hergestellt wird. Dabei wird die pflanzliche Biomasse bei wirklich hohen Temperaturen und unter Sauerstoffmangel oder anaeroben Bedingungen bei einer Temperatur von 400 oder 500 Grad Celsius erhitzt. Bei diesem Prozess wird das organische Material in eine stabile Form von Kohlenstoff umgewandelt, was zu einer porösen und kohlenstoffreichen Substanz führt, die wir Biokohle nennen.

Zachary Cartwright :
Und Sie erwägen die Verwendung von Biokohle in Blumenerde. Soweit ich weiß, ist das neu und neuartig und wird derzeit nicht wirklich praktiziert, aber wenn sie in Blumenerde verwendet würde, welche Komponenten würde sie ersetzen?

Pratiksya Silwal :
Zunächst wird Biokohle häufig als Bodenverbesserungsmittel oder als Bestandteil von Blumenerde verwendet, so dass sie andere Bestandteile wie Torfmoos, Vermiculit oder Perlit ersetzen oder ergänzen kann. Denn Torfmoos, Vermiculit ist in der Regel als nicht erneuerbar, weil es eine Menge von Jahren für seine Bildung und es dauert eine wirklich stetige, schwer zu extrahieren Grube Moos auf lange Sicht, so dass die traditionell die Bodenstruktur verbessert werden. So wollen wir diese Komponente zu ersetzen und fügen Sie die Ergänzung Biokohle in der Topfmischung.

Zachary Cartwright :
Und wie groß ist der Markt für Biokohle? Wird sie hauptsächlich in den USA oder weltweit hergestellt? Wo wird sie Ihrer Meinung nach derzeit am häufigsten verwendet?

Pratiksya Silwal :
Die aktuelle Größe des globalen Biokohlemarktes wurde im Jahr 2023 auf 541 Millionen US-Dollar geschätzt und es wird erwartet, dass er von 2024 bis 2030 mit einer Rate von 13,9 % wächst. Es wird erwartet, dass der steigende Produktverbrauch bei der Herstellung von Bio-Lebensmitteln und seine Fähigkeit, die Bodenfruchtbarkeit und das Pflanzenwachstum zu verbessern, die Schlüsselfaktoren für das Marktwachstum sein werden. Wenn man sich die verschiedenen Länder ansieht, die Biokohle verwenden, haben die Studien gezeigt, dass die südasiatischen Länder, wie Bhutan und Indien, Biokohle in wirklich großen Mengen produzieren. Auch in den Vereinigten Staaten, Australien und einigen anderen Ländern wie China wird Biokohle in großem Maßstab hergestellt.

Zachary Cartwright :
Und ich habe gehört, dass Sie Biokohle von einer bestimmten Pflanze oder Baumart, der Östlichen Zeder, untersuchen. Warum untersuchen Sie diese spezielle Pflanzenart und was hat das mit Ihrer Forschung zu tun?

Pratiksya Silwal :
Die östliche Rotzeder ist eine bekannte Baumart, die in Nordamerika beheimatet ist. Trotz ihres Namens Zeder ist sie keine echte Zeder, obwohl sie zur Familie der Wacholdergewächse gehört. Vielleicht hast du sie schon einmal gesehen, sie sieht aus wie ein Weihnachtsbaum. Er sieht harmlos aus. Aber er wird oft als Unkraut oder unerwünschter Baum betrachtet, weil er invasiv ist, weil er innerhalb kurzer Zeit den gesamten Bereich, das Land oder das Ökosystem dominiert und die anderen Pflanzen in diesem Lebensraum verdrängt. Außerdem führt er zu einem erheblichen Verlust an Acker- und Weideland, insbesondere in Oklahoma. Nach Angaben der OSU Extension wird die derzeitige Fläche der östlichen Rotzeder in Oklahoma auf über 61 Millionen Acre geschätzt. Und sie wächst mit einer Geschwindigkeit von 940 Acres pro Tag, was wirklich eine große Zahl ist.

Pratiksya Silwal :
Richtig. Es wurde auch eine Studie unter Landbesitzern im Süden des Landes durchgeführt, insbesondere in Texas, Nebraska und Oklahoma. Etwa 56 % der Landbesitzer wollen die östliche Rotzeder in ihrem Land kontrollieren. Und natürlich gibt es verschiedene Möglichkeiten, diese Bäume zu bekämpfen, z. B. mechanische Entfernung, Einsatz von chemischen Herbiziden oder sogar Verbrennen. Aber auf lange Sicht sind alle diese Methoden entweder teuer oder ---- oder beeinträchtigen sogar die Umwelt. Das stimmt. Und leider sind die Kosten für die Bekämpfung der Bäume zu einer finanziellen Belastung für die Landeigentümer geworden. Warum also nutzen wir diese lästigen oder unerwünschten Baumarten nicht für ein wertvolles und umweltfreundliches Produkt: Biokohle.

Pratiksya Silwal :
Deshalb habe ich mich auf die Blumenerde aus der östlichen roten Zeder konzentriert, da sie als unerwünschter Baum gilt.

Zachary Cartwright :
Und das Timing war perfekt. Ich bin heute Morgen aufgewacht und habe immer ein bisschen Nachrichten gehört. Und wie es der Zufall will, sprachen sie über die Östliche Rotzeder und wie sie in den USA all diese Kopfschmerzen verursacht. Und ich glaube, das Universum wusste, dass wir später darüber sprechen würden. Es ist also wirklich interessant, wie man diese unerwünschte Art in etwas verwandeln kann, das wirklich hilfreich sein kann. Ich habe gehört, dass Sie versuchen, die Bereitschaft der Verbraucher zu ermitteln, eine Blumenerde mit Biokohle zu kaufen. Wie sind Sie bei Ihrer Forschung vorgegangen? Und wie beurteilen Sie die Bereitschaft der Verbraucher für so etwas?

Pratiksya Silwal :
Dazu habe ich zunächst eine Online-Umfrage in den Vereinigten Staaten durchgeführt, an der 1023 Personen teilgenommen haben. Dabei wollten wir wissen, wie die Befragten diese innovative Lösung wahrnehmen. Dabei haben wir uns vor allem auf die Personen konzentriert, die Pflanzen anbauen oder Blumenerde kaufen, weil sie die potenziellen Kunden für dieses Produkt sind. Genau. Deshalb wollen wir die Vorlieben, Einstellungen und Wahrnehmungen der Verbraucher gegenüber diesen biokohlehaltigen Blumenerden verstehen, einschließlich ihrer Vorteile und auch ihrer Bedenken in Bezug darauf. Und interessanterweise zeigen unsere Ergebnisse, dass die Verbraucher bereit waren, zwischen einem Dollar dreiundsechzig Cent und zwei Dollar, zweiundvierzig Cent mehr für einen Kubikfuß Blumenerde mit Biokohle zu bezahlen. Dies ist ein klarer Hinweis auf die Bereitschaft des Marktes, dieses nachhaltige Produkt anzunehmen. Außerdem bietet es Landbesitzern oder Menschen, die diese Zedern von ihrem Land loswerden wollen, eine Chance.

Pratiksya Silwal :
Und durch die Umwandlung in ein Ergänzungsmittel, eine Blumenerde. Wir bieten damit nicht nur eine umweltfreundliche Lösung, sondern schaffen auch einen nachhaltigen Markt.

Zachary Cartwright :
Und gibt es irgendwelche negativen Auswirkungen, die unsere Zuhörer bei Biokohle beachten sollten? Als ich mir das angeschaut habe, sah es so aus, als ob es einige Kontroversen darüber geben könnte. Und obwohl es einige Vorteile für die Umwelt gibt, was sind einige der anderen Dinge, die unsere Zuhörer beachten sollten?

Pratiksya Silwal :
Ja, natürlich gibt es mehrere Studien, die die negativen Auswirkungen der Verwendung von Biokohle gezeigt haben. Es hängt auch von der Bodenart und der Biokohlekomponente ab. So gab es zum Beispiel eine Studie, in der die aus gemischten Rohstoffen oder aus dem Beschneiden von Bäumen hergestellte Biokohle die verfügbare Wassermenge und die relative Füllkapazität deutlich verringerte. Und auch die Wirkung von Biokohle auf die Bodenerosion. Eine der Studien zeigte, dass die gesamte Bodenerosion durch den Einsatz von Biokohle zunahm. Im Allgemeinen wird angenommen, dass Biokohle die Bodenerosion verringert, aber das ist nach dieser Studie nicht der Fall. Ebenso gibt es eine andere Studie, die die Wirkung von Biokohle auf den Salzgehalt des Bodens zeigt. Das bedeutet, dass der prozentuale Salzgehalt im Boden durch den Einsatz von Biokohle erhöht wurde. Und auch der pH-Wert des Bodens wurde durch die Verwendung von Biokohle deutlich gesenkt, wodurch der Boden saurer wurde.

Pratiksya Silwal :
Also, ja, es gibt viele Studien, die die negativen Auswirkungen von Biokohle gezeigt haben, aber es gibt definitiv mehr positive und Vorteile von Biokohle als diese negativen Auswirkungen. Ich denke, wir sollten die Arten von Biokohle, die wir verwenden, berücksichtigen, also das Substrat, aus dem wir Biokohle herstellen, wie z.B. Mais oder andere Ernterückstände. Und wir sollten auch die Verwendung des Bodens in Betracht ziehen, weil sie in verschiedenen Bodentypen unterschiedlich reagiert.

Zachary Cartwright :
Und auch wenn es einige negative Aspekte zu berücksichtigen gibt, würden Sie mich bitte daran erinnern, was die positiven Auswirkungen auf die Umwelt im Großen und Ganzen sind? Wie kann dies unserer Umwelt helfen, wenn es mehr genutzt wird?

Pratiksya Silwal :
Einer der Hauptvorteile von Biokohle ist, dass die Treibhausgasemissionen durch die Verwendung von Biokohle erheblich reduziert werden. Insbesondere hilft Biokohle bei der Kohlenstoffbindung. Ich weiß die genaue Zahl jetzt nicht mehr, aber es gab eine Studie, in der Biokohle auf Getreidefeldern eingesetzt wurde, und diese Studien zeigen, dass die Anwendung von Biokohle auf diesem Feld zu einer erheblichen Verringerung von etwa zwei Tonnen oder vielleicht 100 Tonnen pro Hektar oder Acker führte. Aber die Menge an Biokohle, die auf dem Feld verwendet wurde, hat die Treibhausgasemissionen deutlich reduziert, was wirklich gut ist, weil ich glaube, dass die globale Erwärmung real ist und der Klimawandel stattfindet. Biokohle ist also wirklich umweltfreundlich. Sie wird uns also helfen, unsere Mutter Erde und auch den Lebensraum zu schützen.

Zachary Cartwright :
Ja. Und wenn Sie mir helfen, den Artikel zu finden, verlinken wir ihn gerne mit dieser Podcast-Beschreibung für unsere Hörer. Alles in allem denke ich, dass es möglich ist, aus einer unerwünschten oder unkrautartigen Pflanzenart etwas zu machen, das für bestimmte Branchen von großem Nutzen sein kann. Gibt es noch andere Pflanzenarten, die Sie im Auge haben oder von denen Sie wissen, dass andere Wissenschaftler derzeit daran forschen, die ein ähnliches Potenzial haben könnten?

Pratiksya Silwal :
Ja, eigentlich gibt es mehrere Arten, denn Biokohle wird einfach aus pflanzlicher Biomasse hergestellt, richtig? Ich meine, jedes lebende organische Material kann als Biokohle verwendet werden. In meiner Studie habe ich zum Beispiel die östliche Rotzeder verwendet. Es gibt aber auch mehrere andere Studien, in denen Bay Char aus Schweizer Gras oder Mais, Riesenschilf, Bambus, Wasserhyazinthe und Zedernholz verwendet wurde. Und vielleicht auch andere invasive Arten, wie z. B. Kuzu oder so etwas wie eine Rebe. Es gibt also viele Baum- oder Pflanzenarten, die wir für die Herstellung von Biokohle und Pratiksha in Betracht ziehen können.

Zachary Cartwright :
Welche Musikempfehlung haben Sie heute für unsere Hörer mitgebracht?

Pratiksya Silwal :
Es gibt einen Song namens One Love. Ich mochte dieses Lied von dem Tag an, an dem ich es hörte, weil es eine Art R & B Musik ist, und seit meiner Kindheit mag ich dieses Lied. Dieser Song bleibt also immer in meinem Herzen. Ich empfehle also One Love von Blue.

Zachary Cartwright :
Vielen Dank für diesen Hinweis. Und wir werden auch einen Link zu diesem Lied hinzufügen. Und welches Mantra oder welchen Spruch haben Sie heute mitgebracht?

Pratiksya Silwal :
Es mag sich so anhören, als wäre ich super optimistisch, aber das bin ich auch. Mein Mantra ist: Was auch immer geschieht, es geschieht zum Besten. Auch wenn es zum jetzigen Zeitpunkt vielleicht nicht das Beste ist, es könnte schlimmer sein. Aber ich denke, wenn ich zurückblicke und diese Dinge sehe, dann denke ich, dass sie zum Guten geschehen. Oder? Was auch immer passiert, es ist das Beste. Eine andere Sache ist auch, dass ich das Gefühl habe, dass sich alles zum Guten wenden wird. Selbst wenn es für mich nicht klappt. Ich habe das Gefühl, dass sich eines Tages alles zum Guten wenden wird.

Pratiksya Silwal :
Und ja, das sind die Mantras, die mich immer motivieren.

Zachary Cartwright :
Ja, die Dinge verlaufen nicht immer geradlinig, aber ich weiß Ihren Optimismus wirklich zu schätzen, und ich hoffe, dass er sich auf unsere Zuhörerinnen und Zuhörer überträgt und sie heute ebenfalls optimistisch sein können. Pachiksa, ich weiß Ihre Zeit heute wirklich zu schätzen. Das ist zwar ein etwas anderes Thema für uns, aber ich denke, Ihre Erkenntnisse und Ihre Forschung sind wirklich interessant, und ich danke Ihnen, dass Sie an den Drip gekommen sind und Ihr Wissen mit uns teilen.

Pratiksya Silwal :
Ja, vielen Dank für die Einladung, für die Gelegenheit, zumindest ein bisschen über meine Forschung zu sprechen, und es macht auch irgendwie Spaß. Und ich finde diesen Podcast wirklich informativ, weil ich gesehen habe, wie Menschen mit unterschiedlichem Hintergrund hierher kommen und ihre Erfahrungen über die Forschung oder alles, was damit zusammenhängt, teilen. Es ist also wirklich gut, diese Podcasts zu hören, und ich finde sie auch sehr informativ.

Zachary Cartwright :
Nun, ich bin froh, eine Plattform zu haben, auf der ich Wissenschaftler aller Art von überall her einladen kann, um darüber zu sprechen, woran sie arbeiten, was ihnen Ausgleich verschafft und auch welche Musik sie mögen. Nochmals vielen Dank, dass Sie hier sind, und wir wissen Ihre Zeit zu schätzen.

Pratiksya Silwal :
Vielen Dank.

Zachary Cartwright :
Die heutige Folge wird von AQUALAB gesponsert. In dieser Folge sprechen wir über Biokohle und ihr Potenzial in Blumenerde. Wussten Sie, dass in Biokohle auch wichtige mutualistische Mikroorganismen enthalten sind, die mit ihr in den Boden übertragen werden können? In einem Artikel im Journal of microbial and Biochemical Technology wurde mit einem AQUALAB-Gerät gezeigt, wie die Wasseraktivität eine Schlüsselrolle für das Überleben eines dieser Mikroorganismen namens Rhizobium trapezii spielt. Ein Link zu dem Artikel wird in der Podcast-Beschreibung zu finden sein.

Zachary Cartwright :
Dieser Episodensong wird uns von meinem Freund Christian gebracht, der unter dem Namen McNasty auftritt. Dieser Song heißt Midnight thoughts and.

Zachary Cartwright :
Ist ein ziemlich chilliger House-Track.

Zachary Cartwright :
Hören wir es uns gemeinsam an.

Zachary Cartwright :
Um diese Folge abzurunden, werde ich ein weiteres Mantra anbieten. Das Mantra dieser Folge lautet: Ich ziehe liebevolle Beziehungen in mein Leben. Ich werde es dreimal wiederholen, und vielleicht kannst du, der Hörer, es heute zu dir selbst oder vielleicht sogar laut sagen. Und los geht's. Ich ziehe liebevolle Beziehungen in mein Leben. Ich ziehe liebevolle Beziehungen in mein Leben. Ich ziehe liebevolle Beziehungen in mein Leben. Während Sie sich dieses Mantra vor Augen halten, fordere ich Sie auch auf, darüber nachzudenken, welche Beziehungen in Ihrem Leben Sie als die liebevollsten oder lohnendsten betrachten, und wie Sie diese speziellen Beziehungen pflegen oder besser für sie sorgen können. Vielen Dank, dass Sie sich diese Folge angehört haben.

Zachary Cartwright :
Mein Name ist Zachary Cartwright und dies ist der Tropf, der Ihnen von AQUALAB gebracht wurde. Bleiben Sie hydratisiert und bis zum nächsten Mal.