Biochar: rimozione del carbonio, risposta del suolo e la questione contabile

La responsabile della sostenibilità di un marchio alimentare chiede se il programma biochar della cooperativa sia «in fondo carbone di legna nel suolo». L'agronomo presente alla call risponde di no, il commerciale risponde di sì, il responsabile della finanza del carbonio risponde entrambe le cose, e l'acquirente lascia la riunione senza sapere se le tonnellate in fattura siano una rimozione, un ammendante o un claim di marketing. La domanda ammette una risposta più netta di quanto la riunione lasci intendere, ma quella risposta viaggia con tre numeri, non con uno.

La risposta breve a «ma non è in fondo carbone di legna?» è sì. Il biochar è un carbone vegetale, più precisamente la sottoclasse destinata all'applicazione al suolo, prodotta in condizioni di pirolisi controllate, classificata in base al rapporto molare H/Corg e certificata rispetto a un tetto di contaminanti. È questa sottoclassificazione a rendere il suo stoccaggio di carbonio contabilizzabile come rimozione17. Il ciclo di standard del 2026 (Verra VM0044 v1.2 attiva da giugno 2025, le metodologie di rimozione permanente del CRCF dell'UE adottate a febbraio 2026, le linee guida EBC ora alla versione 10.5 e la metodologia Puro.earth Edition 2025) è convergito su un piccolo insieme di regole su che cosa conta, chi può rivendicarlo e come il tonnellaggio di rimozione del carbonio debba essere scontato per la parte che non resterà al suo posto1234.

Carbone di legna, biochar e la chimica che decide

Tutto il carbone di legna è biomassa pirolizzata in un ambiente povero di ossigeno. Il biochar è la sottoclasse di carbone vegetale prodotta specificamente come ammendante del suolo e serbatoio di carbonio: carbonizzazione più spinta, particelle più piccole, minore contenuto di composti organici volatili e una struttura aromatica stabile che resiste alla decomposizione microbica per decenni o secoli5. Il carbone prodotto per la combustione (il materiale da barbecue, in grossi pezzi, ottimizzato per la resa energetica, che la maggior parte delle persone immagina) si colloca all'altro estremo dello stesso spettro produttivo: lo stesso processo fondamentale, specifiche diverse e una destinazione prevista diversa.

La soglia operativa che classifica un carbone vegetale come biochar è il rapporto molare tra idrogeno e carbonio organico, H/Corg. La pirolisi a temperature crescenti allontana i volatili ricchi di idrogeno e riorganizza il residuo in foglietti aromatici condensati. L'H/Corg diminuisce in modo monotono con la temperatura di pirolisi, e il 2019 Refinement dell'IPCC, gli IBI Biochar Standards e lo European Biochar Certificate adottano tutti H/Corg ≤ 0.7 come limite superiore per un materiale classificabile come biochar; l'EBC C-Sink e la maggior parte dei protocolli di credito restringono questo valore a H/Corg ≤ 0.4 per la classe più permanente163. Sopra 0.7 il materiale è, ai fini contabili, carbone a uso combustibile o biomassa torrefatta: pur sempre un carbone vegetale in senso lato, ma non certificabile come biochar per l'uso nel suolo o per i crediti di rimozione.

Ne derivano due conseguenze pratiche. La temperatura di pirolisi deve superare all'incirca i 350 °C perché si applichino i fattori di permanenza predefiniti dell'IPCC, e l'EBC impone inoltre tetti sugli idrocarburi policiclici aromatici (IPA ≤ 4 mg kg⁻¹ per la classe premium, ≤ 12 mg kg⁻¹ per la classe base), sui metalli pesanti e sulle diossine, per tenere i contaminanti fuori dalla catena alimentare3. Il biochar non certificato può presentare carichi di IPA di un ordine di grandezza superiori e non ne è un sostituto, né sul piano agronomico né per l'emissione di crediti.

Perché la maggior parte del carbone di legna resta fuori dal campo

Il mondo produce decine di milioni di tonnellate di carbone di legna all'anno, la stragrande maggioranza delle quali è a uso combustibile e non ha nulla a che fare con un campo coltivato. Il divario tra «carbone di legna» e «biochar» non è categorico dal punto di vista chimico; è operativo e riguarda i controlli di produzione, le regole sulla materia prima e ciò che può o non può essere aggiunto. Tre classi di rischio spiegano perché esiste il regime di certificazione.

Contaminanti derivanti dal processo produttivo. Le carbonaie a bassa temperatura, parzialmente ossidanti e a combustione lenta (la modalità produttiva dominante in gran parte del mondo) generano un residuo che contiene idrocarburi policiclici aromatici (IPA), i prodotti di condensazione di una pirolisi incompleta. Hale e colleghi (2012) hanno caratterizzato sistematicamente i residui di IPA e diossine in biochar commerciali e da carbonaie tradizionali, e hanno riscontrato carichi di Σ16-EPA-PAH variabili di oltre un ordine di grandezza da un lotto all'altro, con il materiale non caratterizzato che supera abitualmente il tetto della classe base EBC18. Gli IPA sono persistenti, diverse delle specie elencate dall'EPA sono cancerogeni accertati, e una volta sui terreni coltivati si accumulano nei tessuti vegetali ed entrano nella catena alimentare. È una pirolisi controllata, a temperatura più elevata e con un adeguato trattamento dei gas, a ridurre il carico di IPA a livelli certificabili: le stesse condizioni di produzione che portano l'H/Corg sotto 0.7.

Contaminanti derivanti dalla materia prima. Il carbone di legna concentra tutto ciò che la biomassa conteneva. Il legname trattato in autoclave, il legno verniciato o laccato, i materiali da demolizione, i fanghi di depurazione e la biomassa cresciuta su suoli contaminati contengono tutti metalli pesanti (cromo, rame, arsenico, piombo, cadmio) e composti di sintesi che sopravvivono alla pirolisi e finiscono nel residuo a concentrazioni multiple di quelle originarie. L'EBC e gli IBI Biochar Standards escludono categoricamente queste materie prime; il biochar certificato è limitato a una lista positiva di fonti definite (residui forestali, residui agricoli specificati e un piccolo insieme di flussi di rifiuti secondo protocolli specifici). I tetti per i metalli pesanti pubblicati dall'EBC sono calibrati sul Regolamento (UE) 2019/1009 (prodotti fertilizzanti) e sull'ordinanza federale tedesca sulla protezione del suolo, che sono soglie di protezione del suolo, non valori predefiniti accomodanti per l'industria3.

Materiali aggiunti. Le bricchette commerciali da barbecue contengono in genere leganti a base di amido o lignina, acceleranti a base di paraffina o di derivati del petrolio, nitrato di sodio o borace per favorire l'accensione e talvolta aromi. Niente di tutto ciò appartiene al suolo. Un prodotto a base di carbone di legna privo di una dichiarazione completa dei materiali non può, per definizione, essere certificato per l'applicazione al suolo; l'assenza di una dichiarazione è di per sé il motivo di esclusione, anche se un determinato lotto avrebbe superato i test.

La risposta operativa a «quali carboni di legna vanno bene per il suolo?» non è quindi un test chimico isolato; è una breve lista di controllo concreta, rispetto alla quale ogni progetto dovrebbe lavorare fin dall'inizio. L'EBC pubblica la lista; le sue soglie specifiche sono il riferimento, ma è la struttura della lista di controllo a contare per gli acquisti.

La risposta breve a «il biochar è solo carbone di legna?» è quindi: sì, il biochar è un carbone vegetale. La risposta più lunga è che la maggior parte del carbone di legna non è biochar. Il divario non è casuale. Il regime di certificazione esiste perché le modalità di fallimento (contaminazione della catena alimentare, ecotossicità, non conformità normativa, responsabilità legale) sono durature e costose quando si verificano, e il costo dei test che colmano il divario è piccolo rispetto alle conseguenze del saltarli.

Che cosa dicono davvero le evidenze sulle rese

Il singolo risultato più citato è quello di Jeffery et al. (2017): il biochar determina un aumento medio della resa del 25 per cento ai tropici e, in media, nessun effetto statisticamente rilevabile alle latitudini temperate. Il meccanismo ai tropici è la correzione dell'acidità (calcitazione) di suoli acidi a bassa CSC, più un effetto di co-fertilizzazione dovuto alle ceneri veicolate dal biochar; nei seminativi temperati, suoli ben concimati a pH prossimo alla neutralità guadagnano poco perché i fattori limitanti su cui il biochar agisce non sono presenti7.

Meta-analisi più recenti affinano questo quadro senza ribaltarlo. Ye et al. (2020), su 153 studi e oltre 1.100 osservazioni appaiate, trovano una risposta media della resa del 16 per cento con il solo biochar e del 17 per cento quando il biochar è co-applicato con un fertilizzante, con i guadagni più forti su suoli acidi, sabbiosi e poveri di carbonio organico8. La meta-analisi globale del 2025 di Aurangzeib e colleghi isola la risposta sui suoli acidi (pH 5–6, tessitura grossolana, clima tropicale): +38 per cento di resa, con miglioramenti concomitanti della porosità (+23 per cento), del diametro medio ponderato degli aggregati (+46 per cento) e una riduzione della densità apparente del −19 per cento9.

Questi numeri vanno accompagnati da tre oneste precisazioni. Le dosi efficaci sono elevate (la maggior parte delle risposte positive si colloca a 10–40 t ha⁻¹, un ordine di grandezza sopra un'applicazione occasionale). Le materie prime legnose pirolizzate a 450–500 °C dominano le risposte positive; i biochar da letame e da residui colturali prodotti a basse temperature danno risultati meno costanti. E la deviazione standard tra studi nelle prove in clima temperato è sostanzialmente maggiore della media, per cui un progetto in zona temperata che presuppone sui propri suoli una risposta di entità tropicale sta facendo una scommessa statistica che la letteratura non sostiene.

Quanta parte del carbonio resta davvero al suo posto?

La rivendicazione di rimozione del carbonio poggia sulla persistenza. Il carbonio del biochar si decompone più lentamente della sostanza organica fresca perché la maggior parte di esso è racchiusa in foglietti aromatici condensati che gli enzimi microbici non riescono a scindere facilmente. Lehmann e colleghi (2021), passando in rassegna la disciplina dopo un decennio di dati di incubazione e di prove in campo, concludono che il tempo medio di residenza del biochar cresce con il grado di carbonizzazione, e che il rapporto molare H/Corg ne è l'indicatore singolo più robusto5.

Il 2019 Refinement dell'IPCC ha formalizzato questo legame in un metodo predefinito di Tier 1. La frazione di carbonio del biochar che rimane dopo 100 anni (Fperm) si calcola a partire dal rapporto H/Corg come Fperm = 1.04 − 0.635 × (H/Corg), con la formula calibrata su meta-analisi di incubazione; un utilizzatore di Tier 2 può sostituirvi valori calibrati regionalmente1. Woolf e colleghi (2021) riadattano i dati di decadimento sottostanti con un modello esponenziale a due compartimenti e concludono che il 63–82 per cento del carbonio del biochar rimane non mineralizzato a 100 anni, alla temperatura media annua dei seminativi su scala globale, con la dispersione determinata dalla temperatura di pirolisi e dalla materia prima10.

Il calcolatore qui sotto applica la formula dell'IPCC a un H/Corg impostato dall'utente ed estrapola a un orizzonte di 200 anni (la base adottata dal CRCF dell'UE a febbraio 2026 per la certificazione delle rimozioni tramite biochar). La fascia blu è il carbonio che viene contabilizzato all'orizzonte scelto; l'area bianca sopra la curva è il carbonio scontato in anticipo.

Ne derivano due implicazioni progettuali. Primo, il passaggio da H/Corg = 0.4 (classe premium) a H/Corg = 0.7 (classe base) costa all'incirca venti punti percentuali di carbonio contabilizzato a 100 anni; raddoppiare l'orizzonte a 200 anni aggrava la penalità. Secondo, Petersen et al. (2025) avvertono che la relazione lineare H/Corg → Fperm spiega solo una frazione della varianza osservata, e che i progettisti di programmi che costruiscono il business case di un progetto su un unico valore di Fperm, senza dati specifici per la materia prima, stanno estrapolando oltre quanto la meta-analisi sottostante consenta11. La metodologia CRCF dell'UE del 2026 richiede di conseguenza, per la classe di certificazione completa, un test analitico di riflettanza del biochar oppure un modello di decadimento calibrato, non la sola formula2.

Che cosa significa «permanente» nei regimi del 2026

Quattro standard sono convergiti nel corso del 2024–2026, ciascuno codificando la permanenza in modo diverso ma concordando sulla forma generale: un fattore di permanenza legato all'H/Corg, un confine contabile sul ciclo di vita e una disciplina di catena di custodia per prevenire il doppio conteggio.

• Verra VM0044 v1.2 è diventata attiva il 27 giugno 2025 ed è stata approvata dall'ICVCM come idonea ai Core Carbon Principles. Richiede un'addizionalità basata sull'analisi degli investimenti (non soltanto baseline controfattuali), attribuisce le rimozioni all'operatore di pirolisi e assegna un Fperm scontato alla frazione durevole del carbonio del biochar4.
• La metodologia biochar del CRCF dell'UE è stata adottata dalla Commissione europea a febbraio 2026 ai sensi del Regolamento 2024/3012. Valuta la permanenza su un orizzonte di 200 anni (anziché 100), limita l'incertezza di rendicontazione a ±20 per cento, richiede una ricertificazione ogni cinque anni e accredita solo la frazione di massa del biochar che supera un test analitico di riflettanza oppure un modello di decadimento calibrato. La durata del periodo di attività è stata ristretta da 10 a 5 anni per tenere conto dei perfezionamenti metodologici in corso2.
• La Puro.earth Biochar Methodology Edition 2025 adotta confini di sistema dalla culla alla tomba, classifica i progetti nelle categorie di nuova costruzione, retrofit e riconversione di impianti a carbone di legna, e richiede una modellazione esplicita della baseline per il destino alternativo della biomassa, per gli impianti di produzione alternativi e per l'uso finale alternativo12.
• Lo European Biochar Certificate (EBC) v10.5 fissa la soglia minima di qualità del prodotto (H/Corg, IPA, metalli pesanti, diossine) su cui si innesta la maggior parte dei programmi di credito. Il certificato EBC C-Sink, utilizzato dal registro di Carbon Standards International, è il meccanismo gemello che emette l'effettivo credito di rimozione sul materiale certificato EBC3.

Un progetto concepito secondo uno di questi standard non è automaticamente idoneo secondo un altro. L'orizzonte di 200 anni e il tetto di incertezza di ±20 per cento del CRCF dell'UE, in particolare, escludono una frazione non trascurabile di biochar che superano agevolmente VM0044 o Puro a 100 anni. Scegliere il protocollo rispetto al quale l'acquirente verrà sottoposto ad audit (e progettare in funzione di esso fin dall'inizio) è la decisione operativa che determina se le tonnellate sopravvivono alla verifica.

Il bilancio completo sul ciclo di vita

Il dato del carbonio permanente è solo una componente del bilancio netto di CO₂e. Le valutazioni del ciclo di vita pubblicate convergono su un intervallo utile: Roberts et al. (2010) hanno riportato rimozioni nette da −0,86 a −0,89 tCO₂e per tonnellata secca di materia prima per stocchi di mais e rifiuti verdi, con la componente di stoccaggio del carbonio che contribuisce per circa due terzi al totale13. Tisserant e Cherubini (2019), passando in rassegna 34 studi di LCA sul biochar, hanno trovato una media di −0,9 tCO₂e per tonnellata di biomassa secca, con un intervallo da −1,5 a 0 a seconda della materia prima, della configurazione della pirolisi e del trattamento del bio-olio14.

Cinque componenti dominano il bilancio, e il compositore qui sotto Le permette di ponderarle. Il carbonio stoccato nel biochar è il termine negativo più grande, ma il destino controfattuale della biomassa (combustione all'aperto, decomposizione aerobica o discarica con emissioni di metano) fissa la baseline delle emissioni evitate; il bilancio energetico della pirolisi può oscillare da un piccolo beneficio (quando syngas e bio-olio sostituiscono calore fossile) a un costo significativo (quando un combustibile esterno integra l'alimentazione del reattore); il trasporto pesa sempre di più nell'arco di centinaia di chilometri; e la soppressione del N₂O del suolo contribuisce con una riduzione aggiuntiva piccola ma reale.

Due risultati del compositore contano per l'economia del progetto. Il destino controfattuale domina il lato delle emissioni evitate; un progetto biochar che sostituisce una discarica che emette metano (o la combustione all'aperto di residui agricoli) comporta un beneficio netto maggiore di uno che sostituisce il compostaggio aerobico, e classificare in modo errato il proprio controfattuale è il modo più comune in cui il tonnellaggio dichiarato viene sovrastimato. Il trasporto è raramente la componente decisiva al di sotto di ~300 km, ma lo diventa quando il progetto spedisce biomassa da un continente all'altro verso un impianto di pirolisi centralizzato. La nuova generazione di unità piccole e mobili è in parte una risposta a questa geometria.

A chi appartiene la rimozione?

La catena dei crediti va tipicamente dal proprietario della biomassa all'operatore di pirolisi, all'agricoltore (chi lo applica) e all'acquirente finale. Ogni attore ha un interesse distinto nel progetto, e ciascuno ha una diversa rivendicazione ammissibile. Il rischio di doppio conteggio non è teorico: una singola tonnellata di carbonio del biochar, attribuita erroneamente lungo la catena, può comparire contemporaneamente nel registro dei crediti ritirati di un acquirente, nell'insetting Scope 3 di un agricoltore e in un rapporto di sostenibilità aziendale. Gli standard del 2026 chiudono questa scappatoia assegnando il credito di rimozione senza ambiguità a un solo attore e vincolando ciò che gli altri possono affermare.

Il diagramma qui sotto mostra la catena e la rivendicazione ammissibile per ciascun attore secondo i tre principali protocolli. Usi il selettore per confrontare come Verra VM0044, il CRCF dell'UE e Puro.earth risolvono la questione della proprietà. Il credito è sempre assegnato in un solo punto della catena; gli altri attori mantengono rivendicazioni agronomiche o di co-beneficio, ma non possono contabilizzare anche la rimozione stessa.

Ne derivano due discipline operative. Primo, le catene «interne», in cui un'azienda alimentare commissiona la produzione di biochar all'interno del proprio bacino di approvvigionamento a fini di insetting Scope 3, devono rispettare una catena di custodia più rigorosa, per evitare che la stessa tonnellata compaia sia nell'inventario delle emissioni dell'azienda sia in un credito ritirato separatamente. Verra e il CRCF dell'UE hanno esplicitamente reso più stringente questo aspetto a partire dal 2024–202542. Secondo, gli agricoltori che operano nell'ambito di un contratto di applicazione sostenuto da crediti dovrebbero considerare il valore agronomico (resa, pH del suolo, ritenzione idrica) come il beneficio residuo che possono legittimamente rivendicare, ma non la tonnellata di CO₂ rimossa, che è già stata ritirata a fronte dell'obiettivo dell'acquirente.

Effetti collaterali da mettere in conto: N₂O, priming, IPA

Il biochar interagisce con i cicli dell'azoto e del carbonio del suolo, e questi effetti di secondo ordine sono abbastanza grandi da meritare un posto nell'inventario. Tre di essi richiedono un trattamento esplicito.

Soppressione del N₂O. La meta-analisi di Borchard et al. (2019) e i successivi aggiornamenti riportano una riduzione media delle emissioni di N₂O dal suolo del 12–16 per cento dopo l'applicazione di biochar su seminativi concimati, con un meccanismo che combina una migliore aerazione (denitrificazione soppressa), una maggiore abbondanza del gene nosZ che riduce il N₂O e l'adsorbimento di NH₄⁺ e NO₃⁻ sulle superfici aromatiche del biochar15. È un co-beneficio reale, ma anche piccolo (circa da −0,05 a −0,08 tCO₂e per tonnellata di biochar alle dosi tipiche di azoto), e raramente ribalta da solo il verdetto della LCA.

Priming del carbonio organico nativo del suolo. Il timore che il biochar acceleri la mineralizzazione del carbonio già presente nel suolo (priming positivo) non ha retto alle evidenze meta-analitiche. Wang e colleghi (2016) e le successive meta-analisi globali riportano un effetto di priming netto negativo: il biochar rallenta leggermente la decomposizione del SOC nativo, di circa il 3–4 per cento, probabilmente tramite incapsulamento fisico all'interno degli aggregati e complessazione organo-minerale16. L'effetto netto sul serbatoio di carbonio del suolo, sommando il carbonio del biochar aggiunto e il piccolo effetto protettivo sul SOC nativo, è positivo.

Contaminanti. IPA, metalli pesanti e diossine sono la classe di rischio più seria per il biochar non certificato. Il prodotto certificato EBC deve restare sotto 4 mg kg⁻¹ di Σ16-EPA-PAH nella classe premium e 12 mg kg⁻¹ nella classe base; il biochar non certificato proveniente da carbonaie a bassa temperatura o mal controllate può superare questi limiti di un ordine di grandezza3. Per qualsiasi biochar destinato a suoli con colture alimentari, la certificazione non è un vezzo di marketing ma una soglia minima normativa, e un progetto che acquista materiale non certificato si assume una responsabilità che i ricavi dei crediti non copriranno.

Che cosa sopravvive a un audit

Quattro numeri, forniti insieme, sono il test operativo per una rivendicazione di carbonio credibile per il biochar nell'ambito della verifica del 2026.

1. Il rapporto molare H/Corg misurato sul lotto di prodotto effettivo, con temperatura di pirolisi, tempo di residenza e materia prima dichiarati.
2. Il fattore di permanenza applicato all'orizzonte richiesto dal protocollo (100 anni per l'IPCC e VM0044, 200 anni per il CRCF dell'UE), e la base di test utilizzata (formula, riflettanza o modello di decadimento).
3. Il bilancio LCA dalla culla alla tomba in tCO₂e per tonnellata di biochar, con il destino controfattuale della biomassa esplicitamente identificato e difeso rispetto alle fughe (leakage). Un intervallo con incertezza inferiore a ±20 per cento è obbligatorio secondo il CRCF dell'UE.
4. L'assegnazione lungo la catena dei crediti, che mostri chi detiene il credito emesso, chi ha sottoscritto che non rivendicherà anche la rimozione e il registro su cui avviene il ritiro.

Una rivendicazione di «2,6 tonnellate di CO₂ rimosse per tonnellata di biochar» senza H/Corg, senza confine LCA e senza attribuzione lungo la catena dei crediti è retorica, non evidenza. La stessa rivendicazione con H/Corg = 0.35 (premium), Fperm = 81 per cento a 100 anni, LCA netta di −2,3 tCO₂e per tonnellata di biochar (controfattuale: decomposizione aerobica), e il credito emesso e ritirato secondo VM0044 a fronte dell'obiettivo dell'acquirente, è operativa.

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