Ekosistem Kompor-Biochar" untuk Memasak Bersih dan Restorasi Tanah di Bangladesh

Solusi Lengkap

oleh Julien Winter, Bangladesh Biochar Initiative

Kompor TLUD - Ekosistem Biochar

Julien Winter

Bangladesh menghadapi tantangan yang berat karena kehilangan lahan akibat naiknya permukaan air laut. Namun, dampaknya dapat diatasi jika kita meningkatkan produktivitas tanah pedalaman. Saat ini, hasil panen dibatasi oleh rendahnya bahan organik tanah. Kita dapat meningkatkan humus tanah dengan menggunakan pupuk biochar. Kita telah melihat peningkatan hasil panen yang dramatis. Tantangannya adalah membuat biochar, karena biomassa yang baik sangat diminati untuk digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak.Kami membuat biochar secara berkelanjutan sebagai produk sampingan dari proses memasak dengan menggunakan kompor gasifier top-lit updraft (TLUD) yang sesuai dengan budaya setempat untuk rumah-rumah di pedesaan.Ketika diterapkan di desa-desa, kami menyebutnya sebagai "ekosistem kompor-biochar" di mana para wanita dengan kompor mereka adalah spesies 'batu kunci' yang memungkinkan pembuatan biochar, dan para petani dengan biochar mereka adalah 'insinyur ekosistem' yang membuat peningkatan 'permanen' pada bahan organik tanah dan produktivitas biologis. Hasil panen yang lebih baik akan mendorong adopsi kompor dan produksi biochar.

Pembaruan terakhir: 06 Feb 2023

2482 Tampilan

Galeri foto dan video

Konteks

Tantangan yang dihadapi

Kekeringan

Curah hujan yang tidak menentu

Degradasi Lahan dan Hutan

Salinisasi

Kenaikan permukaan laut

Kurangnya akses ke pendanaan jangka panjang

Pengangguran / kemiskinan

Proyek kami bersifat kompleks dan multidisiplin. Dalam intervensi pembuktian konsep, berbagai tantangan telah diatasi, namun semua aspek membutuhkan penelitian lanjutan dan partisipasi yang lebih luas dari para ilmuwan dan pekerja pengembangan.

Env1: Permintaan bahan bakar kayu lebih besar daripada pasokannya, sehingga bahan bakar biomassa terkompresi harus dikembangkan.

Env2: Penggunaan biochar yang sesuai dengan kondisi setempat harus diteliti dan didemonstrasikan.

Soc1: Masyarakat desa harus mengenal dan memiliki pengalaman praktis dengan beberapa teknologi secara bersamaan.

Sos2: Pengetahuan harus mengakar di desa, kami sengaja menargetkan penerima manfaat yang merupakan inovator dan ingin mengadopsi teknologi baru.

Sos3: Perempuan harus menyiapkan bahan bakar untuk kompor TLUD, tapi itu bisa menjadi mata pencaharian seseorang.

Ecn:1: Kompor harus terjangkau.

Ecn:2: 'Ekosistem' tidak akan mengembangkan lingkaran umpan balik yang postif sampai biochar memiliki nilai 'komersial' berdasarkan pengalaman petani dengan hasil panen.

Skala implementasi

Nasional

Multi-nasional

Ekosistem

Lahan pertanian

Kebun

Tema

Adaptasi

Pengurangan risiko bencana

Mitigasi

Jasa ekosistem

Pemulihan

Pembiayaan berkelanjutan

Pengarusutamaan gender

Ketahanan pangan

Kesehatan dan kesejahteraan manusia

Mata pencaharian yang berkelanjutan

Masyarakat adat

Pengelolaan lahan

Penjangkauan & komunikasi

Ilmu pengetahuan dan penelitian

Pertanian

Polusi

Energi terbarukan

Pengelolaan limbah

Pengolahan air limbah

Lokasi

Dhaka, Bangladesh

Asia Selatan

Proses

Ringkasan prosesnya

Kompor TLUD - Ekosistem Biochar

Ada banyak 'blok bangunan' dalam sebuah ekosistem, tetapi hanya sedikit yang memainkan peran utama. Ekosistem biasanya diberi nama berdasarkan fitur atau spesies yang dominan, seperti Sundarbans atau Hutan Sal.

Dalam 'ekosistem' kami, para wanita dengan tungku mereka adalah spesies 'batu kunci' yang membuat biochar. Petani dengan biochar mereka adalah 'insinyur ekosistem' yang membuat peningkatan 'permanen' dalam bahan organik tanah dan produktivitas biologis.

Mereka berinteraksi melalui umpan balik positif yang saling menguatkan satu sama lain melalui aliran material (biochar, pupuk kandang, kompos, makanan, bahan bakar) dan uang. Biochar dapat meningkatkan penerimaan Akha

Biochar meningkatkan produktivitas ekosistem, dengan menciptakan peluang baru untuk mata pencaharian. Peningkatan pendapatan tunai memungkinkan keluarga untuk membeli teknologi yang diimpor seperti energi fotovoltaik, barang elektronik, perlengkapan sekolah, dan obat-obatan.

'Spesies' atau 'blok bangunan' kecil lainnya di dalam ekosistem termasuk perempuan yang membuat bahan bakar TLUD, agribisnis yang membuat pupuk biochar, dan profesor di universitas, yang disebut keanekaragaman hayati.

Blok Bangunan

Kompor Gasifier Top-Lit Updraft (TLUD) "Akha

TLUD adalah gasifier sederhana yang terdiri dari tabung vertikal yang diisi dengan potongan-potongan kecil kayu, atau biomassa yang dipadatkan seperti pelet, bola, atau briket kecil, yang disebut 'tempat tidur bahan bakar', yang dinyalakan di bagian atas, dan dialiri udara primer dari jeruji di bagian bawah. Bagian depan penyalaan bergerak ke bawah melalui bahan bakar dengan memancarkan panas ke dalam bahan bakar mentah, mengeringkannya, dan memulai pirolisis. Bahan bakar yang mudah menguap dinyalakan oleh nyala api. Reaksi ini kadang-kadang disebut "migrasi bagian depan pirolitik yang menyala" (MFPF). Sisa arang tertinggal di atas unggun bahan bakar saat MFPF bergerak ke bawah.

Setelah pirolisis selesai, nyala api oranye padam, dan sisa arang yang tertinggal dikumpulkan dan disiram, atau dipadamkan dengan air.

Kami membutuhkan "Akha," sebuah TLUD yang sesuai dengan budaya Bangladesh. TLUD ini harus dibuat secara lokal, dipelajari, dan dibuat dengan sesedikit mungkin menggunakan logam (impor). Karena konstruksinya yang berat, TLUD ini memiliki jeruji berengsel untuk membuang arang. Untuk melindungi Akha agar dapat digunakan secara gratis, terdapat paten akses terbuka. Versi Akha yang ada sekarang ini merupakan sebuah purwarupa yang sedang dievaluasi agar dapat diterima, dan perbaikan-perbaikan yang jelas dapat dilakukan.

Faktor-faktor pendukung

Agar Akha bisa sukses, ia harus:

memiliki emisi asap yang sangat rendah
mudah dioperasikan dan terbakar dengan baik tanpa padam
menghasilkan arang untuk digunakan sebagai biochar atau arang.
membakar lebih sedikit bahan bakar daripada kompor tradisional (bahkan ketika arang tidak terbakar)

Membuat arang mungkin merupakan fitur penting yang memungkinkan penerimaan Akha.

Pelajaran yang dipetik

Pelajaran utama yang dipetik adalah bahwa Akha diterima dengan baik oleh para wanita yang terlatih dengan baik dalam penggunaannya. Kami telah mengetahui keterbatasan utama TLUD:

Alat ini tidak dapat membakar biomassa yang lepas, sehingga kompor tradisional akan disimpan untuk tujuan tersebut.
Butuh waktu untuk memotong bahan bakar kayu menjadi potongan-potongan kecil, namun memproduksi bahan bakar untuk TLUD dapat menjadi pekerjaan rumah bagi sebagian orang.
Alat ini tidak membakar bahan bakar basah.
TLUD diisi dengan bahan bakar secara bertahap dan bukan diisi secara terus menerus, sehingga untuk waktu memasak yang lama, bahan bakar harus diisi ulang.
Perempuan harus dilatih tentang cara menyiapkan bahan bakar dan mengoperasikan TLUD.

Sumber daya

Basic Operational Parameters of a Natural Draft TLUD

Akha Patent - Provisional Acceptance

A Preliminary Evaluation of the ‘Akha’ Gasifier Cookstove by Rural Households in Bangladesh

"The Akha" Top-LIt Updraft Gasifier Cookstove for Bangladesh

Biochar

Arang adalah bahan organik berkarbonisasi yang dihasilkan dari proses pirolisis.

Biochar adalah arang yang digunakan untuk bioteknologi, seperti di bidang pertanian.

Arang adalah arang yang digunakan sebagai bahan bakar.

Biochar memiliki beberapa sifat penting:

Tahan terhadap penguraian biologis dan kimiawi, sehingga dapat bertahan di dalam tanah selama berabad-abad dan dapat digunakan untuk menyimpan karbon di atmosfer.
Luas permukaan yang tinggi
Permukaan bermuatan negatif dan beberapa muatan positif dengan dapat menahan nutrisi tanaman yang larut seperti nitrogen dan kalium dan mineral lainnya.

Di Bangladesh, tanah sering kali memiliki kandungan bahan organik yang rendah, karena iklim yang hangat dan lembab serta pengolahan tanah yang mendorong penguraian bahan organik. Tanah yang memiliki kandungan bahan organik yang rendah akan menjadi keras dan ruang pori-porinya terbuka, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi sangat terbatas.

Mengingat iklim yang sangat baik untuk bercocok tanam, meningkatkan bahan organik di tanah Bangladesh dapat memberikan hasil yang besar. Biochar dapat melakukan hal ini karena tidak mudah terurai, namun dapat digabungkan dengan pupuk kandang, kompos, dan bahan organik tanah untuk menghasilkan humus yang baru dan stabil.

Dengan meningkatkan bahan organik tanah yang ada:

Peningkatan remah-remah tanah dan ruang pori-pori yang besar
Peningkatan aerasi
Peningkatan penetrasi air
Peningkatan air yang tersedia bagi tanaman
Peningkatan kehidupan tanah
Meningkatkan pertumbuhan akar dan hasil panen.

Faktor-faktor pendukung

Ada beberapa langkah kunci untuk membuat biochar dapat digunakan secara umum:

Pengetahuan ilmiah dan pengetahuan praktis tentang penggunaan biochar di pertanian Bangladesh.
Penyebarluasan pengetahuan kepada petani
Pengalaman praktis petani dengan biochar, sehingga mereka dapat mengevaluasi apa yang akan mereka siapkan untuk membayarnya.

Pelajaran yang dipetik

Para petani sangat antusias dengan biochar setelah mereka menyaksikan sendiri efek biochar dalam percobaan penelitian, uji coba lapangan penyuluhan pertanian, dan uji coba petani lokal.

Dalam satu kasus, setelah tur ke lahan petani, beberapa petani kembali lagi dan membawa keranjang berisi tanahnya.

Dampak

Kompor Gasifier Top-Lit Updraft (TLUD) dibandingkan dengan kompor biomassa tradisional:

Secara drastis mengurangi paparan perempuan terhadap asap memasak.
Secara otomatis menghasilkan bioarang sebagai produk sampingan dari proses memasak.
Menggunakan bahan bakar setengah lebih sedikit, meskipun menghasilkan biochar.
Memberikan penghasilan melalui penjualan atau penggunaan bioarang.
Meningkatkan kualitas hidup dan pemberdayaan perempuan.

Biochar:

Menyerap karbon di atmosfer menjadi bahan organik tanah.
Meningkatkan keanekaragaman hayati dan produktivitas tanah dengan membangun humus pada tanah yang kekurangan bahan organik. Tanah dengan bahan organik yang lebih tinggi memiliki:
- aerasi yang lebih baik
- retensi yang lebih baik dari air yang tersedia bagi tanaman
- pasokan nutrisi tanaman yang lebih baik
Dikombinasikan dengan air seni dan pupuk kandang, melestarikan nutrisi tanaman:
- mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh eutrofikasi air dan emisi NOx ke atmosfer.
- meningkatkan efisiensi daur ulang nutrisi tanaman
- mengurangi kebutuhan (biaya) pupuk komersial.
Meningkatkan pertumbuhan tanaman
- meningkatkan pendapatan rumah tangga dan kegiatan ekonomi desa
- meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan.
- memungkinkan Bangladesh - sebuah negara yang padat penduduknya - untuk mengkompensasi (sebagian?) dari lahan yang hilang akibat naiknya permukaan air laut.