Проект реализуется в рамках инициативы «Урал‑Карбон» при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Мискантус, представляющий собой высокотравное растение, демонстрирует впечатляющие темпы роста и обладает уникальной способностью активно аккумулировать углерод. За один вегетационный сезон культура поглощает значительное количество CO₂ из атмосферы, сохраняя его в стеблях, листьях и корневой системе. В отличие от естественных экосистем, где отмершие растения разлагаются с высвобождением углекислого газа, карбоновые фермы позволяют надёжно «консервировать» углерод на десятилетия. Более того, биомасса мискантуса находит практическое применение: из неё изготавливают циновки, предметы обихода и даже элементы мебели.
Ключевой элемент технологии — сочетание мискантуса с биоуглем. Специалисты протестировали различные варианты, включая биоуголь из самого мискантуса и амаранта (широко используемого в пищевой промышленности). Однако наиболее благоприятный эффект на экосистемное дыхание почв оказало сочетание берёзового биоугля с растущим мискантусом.
В ходе экспериментов учёные применяли газоанализаторы для измерения интенсивности выделения CO₂ и метана из почвы с различными типами биоугля — мелиоративного (предназначенного для удобрения) и секвестрационного (ориентированного на удержание углерода). Исследование подтвердило: оптимальное решение для связывания CO₂ — выращивание мискантуса на почвах с добавлением берёзового биоугля.
Как поясняет заведующая лабораторией восстановительной экологии УрФУ Анна Бетехтина, технология позволяет не только вносить вклад в борьбу с глобальным потеплением, но и производить ценные биоудобрения. Биоуголь, получаемый методом пиролиза (термической обработки без доступа кислорода), изготавливают из разнообразных органических отходов: шелухи подсолнечника, ореховой скорлупы, кофейного жмыха или финиковых косточек. В зависимости от назначения, его используют либо как удобрение, либо как средство долгосрочного хранения углерода.
Актуальность разработки обусловлена нарастающим антропогенным давлением на биосферу. Рост численности населения, увеличение поголовья сельскохозяйственных животных, расширение посевных площадей и масштабное использование ископаемого топлива приводят к избыточному выбросу парниковых газов. Это нарушает естественный теплообмен планеты и ускоряет процессы глобального потепления. Предложенная технология предлагает экологичный механизм снижения углеродного следа, сочетающий природоохранные и хозяйственные задачи.