O biochar, um material rico em carbono produzido através da pirólise de biomassa, tem ganhado atenção significativa por seu potencial na agricultura sustentável, gestão ambiental e mitigação das mudanças climáticas. Esta revisão fornece uma síntese abrangente das pesquisas mais recentes sobre a produção, caracterização e papéis do biochar na melhoria da saúde do solo e da produtividade agrícola, com foco em novos insights e aplicações emergentes. O biochar melhora a estrutura do solo, a retenção de nutrientes, a capacidade de retenção de água e a atividade microbiana, beneficiando solos degradados, como solos ácidos, arenosos e pobres em nutrientes, que são propensos à má retenção de água e à lixiviação de nutrientes. Estudos mostraram que biochar produzidos a partir de resíduos de madeira e agrícolas são particularmente eficazes para o sequestro de carbono de longo prazo e para a melhoria da fertilidade do solo. Além disso, o biochar demonstrou impactos significativos no aumento da produtividade das culturas, com alguns estudos relatando até 30% de aumento na produtividade para culturas cultivadas em solos pobres em nutrientes. O biochar sequestra carbono por séculos, reduz as emissões de gases de efeito estufa (por exemplo, óxido nitroso em até 50%) e mitiga a contaminação da água ao adsorver nutrientes em excesso e metais pesados. Apesar desses benefícios, a aplicação de biochar em larga escala enfrenta desafios, incluindo eficácia variável entre tipos de solo e climas, altos custos de produção e transporte e a necessidade de métodos de produção padronizados. Esta revisão enfatiza a integração do biochar em sistemas de gestão de resíduos e bioenergia, alinhando-o com os princípios de uma bioeconomia circular. Ela também ressalta a importância de mais pesquisas para otimizar os processos de produção, avaliar os impactos de longo prazo na saúde do solo e na produtividade das culturas, e explorar o papel do biochar no aumento da eficiência de recursos e no enfrentamento de desafios agrícolas e mudanças ambientais.
Biochar, a carbon-rich material produced through the pyrolysis of biomass, has gained significant attention for its potential in sustainable agriculture, environmental management, and climate change mitigation. This review provides a comprehensive synthesis of the latest research on biochar production, characterization, and its roles in enhancing soil health and agricultural productivity, focusing on novel insights and emerging applications. Biochar improves soil structure, nutrient retention, water-holding capacity, and microbial activity, benefiting degraded soils such as acidic, sandy, and nutrient-poor soils, which are prone to poor water retention and nutrient leaching. Studies have shown that biochars produced from wood and agricultural residues are particularly effective for long-term carbon sequestration and improving soil fertility. Furthermore, biochar has demonstrated significant impacts on boosting crop yields, with some studies reporting up to a 30 % increase in yields for crops grown in nutrient-poor soils. Biochar sequesters carbon for centuries, reduces greenhouse gas emissions (e.g., nitrous oxide by up to 50 %), and mitigates water contamination by adsorbing excess nutrients and heavy metals. Despite these benefits, large-scale biochar application faces challenges, including variable effectiveness across soil types and climates, high production and transport costs, and the need for standardized production methods. This review emphasizes the integration of biochar into waste management and bioenergy systems, aligning it with the principles of a circular bioeconomy. It also underscores the importance of further research to optimize production processes, assess long-term impacts on soil health and crop productivity, and explore biochar’s role in enhancing resource efficiency and addressing critical agricultural and environmental challenges.