Jakie są podobieństwa i różnice między produktami z lignitu (CarboHort) a węglem aktywnym i węglem aktywowanym w zastosowaniach rolniczych?

W latach 80. XX wieku koncentrowano się w Polsce głównie nad możliwościami detoksykacji węglami brunatnymi gleb skażonych metalami ciężkimi – badania te jednak upadło wraz ze zmianami politycznymi w kraju.

Teraz, mając ponad 120 lat doświadczeń i wiedzy naukowej, jesteśmy w stanie dokładnie określić, co i w jaki sposób działa i do czego może służyć rolnikowi, jego glebie oraz uprawom. Co więcej niepożądane zmiany klimatu mogą być konsekwentnie zmniejszane dzięki sekwestracji węgla z powietrza, w czym znaczącą rolę mogą mieć różne formy węgla organicznego, przeznaczone do zastosowań rolniczych.

Obecnie zastosowanie materiałów węglowych w rolnictwie i ogrodnictwie jest coraz szerzej badane jako kluczowy element zrównoważonego zarządzania glebą. Pomimo wspólnej nazwy „węgiel”, takie materiały jak: lignit, biowęgiel i węgiel aktywowany reprezentują trzy fundamentalnie odmienne klasy materiałów, różniące się pochodzeniem, strukturą, mechanizmem działania oraz długoterminowym wpływem na dynamikę węgla w glebie. Powszechnie nazwy tych materiałów są mylnie używane jako synonimy, dlatego dokładniejsze zrozumienie podobieństw i różnic między nimi jest niezbędne do prawidłowej klasyfikacji i świadomego ich wykorzystania.

Czym są i skąd się biorą materiały węglowe używane w rolnictwie?

Młody lignit / ksylit / leonardyt

Lignit jest najmłodszą formą węgla brunatnego, natomiast leonardyt stanowi jego silnie utlenioną postać znajdującą się zazwyczaj najpłycej pod powierzchnią ziemi. Znaczenie lignitu dla rolnictwa wynika nie tylko z dużej porowatości i rozwiniętej powierzchni jego struktur, lecz przede wszystkim z wyjątkowo wysokiej zdolności do uwalniania naturalnych kwasów humusowych (huminowych i fulwowych, powstających wskutek powolnego rozkładu tego minerału). Trwające wiele tysięcy lat procesy geologiczne zachodzące w stosunkowo niskich temperaturach (około 60-70°C) pozwalają na pełne zachowanie cennych pierwiastków w związkach humusowych. Leonardyt jest znany przede wszystkim jako biostymulator i ulepszacz żyzności gleby. Ceniony jest za niezwykle wysoką koncentrację (po przetworzeniu) kwasów fulwowych, sięgającą nawet 80%, co czyni go doskonałym materiałem do chelatowania składników pokarmowych w formach łatwo rozpuszczalnych w wodzie oraz pobudzania aktywności zarówno mikroorganizmów glebowych jak i roślin wyższych. Warto wiedzieć, że zależnie od złoża i historii procesów geologicznych, lignity mogły miejscowo przechodzić punktowe, okresowe, przegrzania powyżej 300°C, co powoduje, że w ich składzie pojawiają się zarówno związki humusowe tworzące się w niskich temperaturach jak i „wkładki” biowęgla. To jedynie podwyższa wartość tego surowca dla gleby i roślin. Taka jest też charakterystyka złóż wykorzystywanych do produkcji produktów z linii Carbomat ECO oraz Carbohumic.

Biowęgiel (Biochar)

Biowęgiel to stały produkt pirolizy biomasy (materii organicznej z roślin) wytwarzany w warunkach ograniczonego dostępu tlenu, zazwyczaj w temperaturze 350 – 700°C. Używany jest jako trwały stabilizator fizykochemiczny i nośnik węgla. Jego wysoka porowatość i duża powierzchnia struktur wynikająca z budowy materiału wyjściowego i temperatury pirolizy, zapewnia dużą retencję wody, wysoką zdolność budowania potencjału wymiany kationów oraz, co najważniejsze, długoterminową sekwestrację węgla.

Węgiel aktywowany (Activated Carbon – AC)

Węgiel aktywowany to sztucznie wytworzony adsorbent wytwarzany z dowolnego materiału zawierającego węgiel (kopalnego, odpadowego lub odnawialnego). Produkcja tego adsorbentu wymaga dodatkowej aktywacji termicznej lub chemicznej, w celu osiągnięcia ekstremalnie dużej powierzchni wewnętrznej jego struktur, często w wyższych temperaturach sięgających 1000°C (dla węgli kopalnych). Ma cechy super-adsorbentu. W glebie jego główne zastosowanie to wiązanie oraz usuwanie toksyn i zanieczyszczeń, a nie powszechna poprawa struktury gleb rolniczych.

Z punktu widzenia chemicznej i fizycznej charakterystyki trzy materiały stanowią pewien “ciąg ewolucyjny”, w którym stopień karbonizacji i przetworzenia definiuje końcowe właściwości. Węgiel aktywowany jest maksymalnym etapem przetworzenia termicznego, gdzie materiał osiąga ekstremalną porowatość, podczas gdy lignit jest maksymalnym etapem naturalnego przekształcenia procesami geologicznymi, osiągającym szczytową zawartość kwasów humusowych. Każdy z tych materiałów jest produktem końcowym lub pośrednim procesu karbonizacji, o specyficznej użyteczności. Kluczową różnicą lignitu od biowęgla i węgla aktywowanego jest temperatura procesu przetworzenia, która prowadzi do usunięcia pierwiastków niestabilnych termicznie, a z punktu widzenia rolnictwa – do utraty substancji cennych dla gleby i organizmów żywych z nią związanych.

Wpływ obróbki termicznej na zawartość kwasów humusowych

Substancje humusowe, w tym także kwasy humusowe, są związkami termicznie niestabilnymi, a ich struktura chemiczna zmienia się w temperaturach znacznie niższych niż stosowane w typowej pirolizie, a więc już poniżej 200°C.

Po przekroczeniu 70°C następuje dehydratacja i kondensacja struktur chemicznych. Kwasy humusowe mogą nieodwracalnie tracić wodę związaną w strukturach chemicznych i ulegać procesom stanowiącym pierwszy etap destrukcji i chemicznej przebudowy ich skomplikowanej struktury.

Po przekroczeniu 110°C następuje rozkład karboksylowy, czyli początek termicznego rozkładu substancji/kwasów humusowych. Głównym mechanizmem tej destrukcji jest dekarboksylacja, czyli termiczne rozbicie grup karboksylowych (-COOH) i uwolnienie ich postaci dwutlenku węgla. Grupy karboksylowe są jednymi z najbardziej nietrwałych termicznie grup funkcyjnych w materii organicznej, więc ich utrata następuje w relatywnie niskich temperaturach.

Przy około 300°C procesy termicznego przetworzenia substancji humusowych mają już charakter pirolizy średniotemperaturowej, sztucznej lub naturalnej, z której powstaje kolejne “stadium”, czyli biowęgiel. Takie temperatury i wyższe już całkowicie zmieniają pierwotną strukturę wszelkich substancji humusowych. W efekcie tych zmian biowęgiel, a także węgiel aktywowany nie zawierają już żadnych struktur chemicznych o charakterze substancji humusowych, zarówno w znaczeniu biologicznym jak i chemicznym. Jest to podstawowy czynnik odróżniający je od lignitu.

Wzrost temperatury pirolizy prowadzi do rozpadu i utraty części masy organicznej przekształconej w smoły, gazy i wodę rozkładową, co przejawia się spadkiem masy produktu stałego (biowęgla). Tracony jest wówczas chemicznie niestabilny węgiel, azot, tlen i wodór zawarte w związkach organicznych, które mogłyby być cenne dla gleby jako prekursory związków humusowych. Zatem stopień karbonizacji i stopień stabilności termicznej materiału są nierozerwalnie związane z utratą „chemicznej żyzności” surowca wyjściowego.

Potencjał wymiany kationów (Cation Exchange Capacity – CEC)

Potencjał Wymiany Kationów (PWK) jest podstawowym miernikiem potencjału chemicznego materiału do zatrzymywania i udostępniania składników odżywczych (kationów) w glebie. Utrata substancji humusowych w wyniku pirolizy o wyższych temperaturach jest bezpośrednio powiązana z obniżeniem PWK.

Mechanizm utraty PWK (CEC) w materiałach węglowych

PWK w materiałach węglowych tworzą chemiczne centra aktywne – kationity, czyli grupy funkcyjne o charakterze kwasowym. Kluczowe dla tego procesu są grupy karboksylowe (-COOH) i fenolowe (-OH), które po dysocjacji generują ujemny ładunek powierzchniowy. Piroliza jako proces odtleniania, usuwa te grupy funkcyjne. Zwiększenie temperatury pirolizy prowadzi do podwyższenia pH i do znacznego spadku ilości dysocjujących grup funkcyjnych.

Materiał, który został poddany pirolizie w średnich temperaturach (np. 300°C), wykazuje wyższy powierzchniowy ładunek ujemny, a tym samym zachowuje korzystniejsze właściwości sorpcyjne oparte na wymianie jonowej. W miarę wzrostu temperatury pirolizy, materiał przekształcając się w węgiel aktywowany stopniowo traci zdolność do sorpcji chemicznej (wymiany jonowej). Jego funkcja przesuwa się w kierunku sorpcji fizycznej, opartej na rozwiniętej porowatości i siłach van der Waalsa.

Utrata PWK ma bezpośredni, długoterminowy wpływ na żyzność gleby. Lignit, leonardyt i biowęgiel aktywnie uczestniczą w obiegu składników odżywczych. Węgiel aktywowany, nie mający grup karboksylowych, nie jest efektywnym chemicznym rezerwuarem składników odżywczych, a jego rola skupia się na stabilności i fizycznej sekwestracji związków organicznych i zanieczyszczeń, co jest kluczowe w specyficznych zastosowaniach remediacyjnych (usuwanie zanieczyszczeń), ale mniej cenne w standardowej poprawie żyzności gleb rolniczych.

Reaktywność chemiczna a powierzchnia adsorpcyjna węgli

Właściwości chemiczne i fizyczne każdej z opisanych substancji zawierających węgiel wyznaczają jego preferowany obszar zastosowania w glebie. Różnice te wynikają bezpośrednio z osiągniętego stopnia karbonizacji definiującego charakter aktywnych wiązań chemicznych i porowatość materiału.

Rozwój struktury porowatej i adsorpcja fizyczna

Dla węgla aktywowanego i biowęgla wysokotemperaturowego kluczowa jest struktura porowata, którą osiąga się poprzez wysoką temperaturę przetworzenia. Proces pirolizy w wysokiej temperaturze prowadzi do rozkładu struktur chemicznych i fizycznego tworzenia porów:

• odparowanie i makropory – w początkowej fazie nagrzewania następuje odparowanie wody i małocząsteczkowych związków organicznych, co prowadzi do rozerwania ścian komórkowych materiału roślinnego i powstania makroporów;
• mezopory i mikropory – dalszy wzrost temperatury powoduje rozrywanie wiązań chemicznych. Gdy temperatura pirolizy przekracza około 700°C następuje rozrywanie łańcuchów peptydowych i uwalnianie ze związków azotu, co skutkuje powstaniem porów o średnicach ułamków nanometrów – mikroporów.
  
  

Węgiel aktywowany (AC) jest materiałem zoptymalizowanym pod kątem maksymalnej mikroporowatości i powierzchni właściwej, co czyni go najlepszym adsorbentem fizycznym. Działając jak gąbka molekularna, może skutecznie wiązać duże cząsteczki zanieczyszczeń organicznych, metabolity pestycydów a także metale ciężkie.

W kontekście sekwestracji metali ciężkich: biowęgiel często wykazuje lepszą zdolność ich wiązania w porównaniu do lignitu, częściowo dzięki jego obojętnemu lub lekko zasadowemu pH. Jak wykazano, lignit w pewnych warunkach może faktycznie uwalniać te metale z powodu zbyt wysokiej kwasowości, co wymaga stałego buforowania jego pH. Najważniejszy wniosek płynący z porównania tych materiałów to konieczność dokonania wyboru między aktywnością chemiczną a stabilnością fizyczną:

• Wybór lignitu oznacza priorytet chemicznej dynamiki: wysoki PWK (CEC), silna zdolność chelatowania, stymulacja procesów biologicznych przy niższej trwałości fizycznej.
• Biowęgiel jest celowo wykorzystywany do sekwestracji węgla i zarządzania biomasą, bez biostymulacji roślin, lecz dobrej trwałości fizycznej.
• Wybór węgla aktywowanego oznacza priorytet stabilności i adsorpcji fizycznej: wysoka trwałość, maksymalna powierzchnia sorpcyjna, bez biostymulacji roślin – jest przede wszystkim narzędziem sorpcyjnym.

Poniższa tabela podsumowuje kluczowe różnice strukturalne i funkcjonalne między opisanymi materiałami węglowymi.

Działanie materiałów węglowych w glebie i ich stabilność

Lignit dostarcza zhumifikowaną materię organiczną, która jest w dość zaawansowanym stanie karbonizacji pozostając jednak aktywna chemicznie. To go odróżnia od biowęgla, który działa przede wszystkim poprzez powolne, fizyczne zmiany strukturalne. Rola lignitu jest przede wszystkim biostymulacyjna i wspomagająca żywienie, co sprawia, że jest on idealny, gdy wymagana jest szybka poprawa kondycji gleby, jej struktury oraz zdrowia i rozwoju roślin, na przykład w systemach intensywnej uprawy.

W odróżnieniu od biowęgla, który ma charakter długowiecznej matrycy stabilizującej węgiel w glebie na setki lat, węgiel pochodzący z lignitu (kwasy humusowe) jest aktywny i rozpuszczalny w wodzie w bardziej zasadowych warunkach. Oznacza to, że pomimo kopalnego pochodzenia, aktywna frakcja humusowa bierze udział w cyklu biologicznym gleby i ulega wolnej mineralizacji. Dlatego też wkład lignitu do bezpośredniej sekwestracji węgla jest niższy niż biowęgla. Czas przebywania węgla z lignitu w glebie jest mierzony w dekadach, a nie setkach lat. W kontekście zarządzania glebą lignit i biowęgle nie stanowią substytutów, lecz wzajemnie uzupełniające się narzędzia. Lignit oferuje szybkie, chemiczne wsparcie, podczas gdy biowęgiel jest inwestycją w fizyczną i strukturalną odporność gleby. W wypadku lignitu zwiększona sekwestracja węgla jest wynikiem jego biostymulacyjnego działania prowadzącego do większej produkcji biomasy roślin i w efekcie większego jej gromadzenia w trwałych formach w glebie. Zależy to od wielu czynników (pH, PWK, woda, temperatura, natlenienie, etc.), lecz umożliwia zgromadzenie w formie trwałej materii glebowej dużo większych ilości węgla, niż zostały dostarczone w formie lignitu.

Długoterminowa stabilność i potencjał sekwestracji węgla

Kluczową cechą biowęgli jest ich wyjątkowa stabilność i odporność na rozkład mikrobiologiczny. Ich struktura chemiczna, zwłaszcza w przypadku biowęgla produkowanego w wyższych temperaturach pirolizy (powyżej 500°C), jest głównie pierścieniowa, co zapewnia jej długoterminową trwałość, często określaną okresem półtrwania na setki lub tysiące lat. Ta długowieczność czyni go doskonałym narzędziem do sekwestracji węgla, czyli długotrwałego magazynowania węgla w glebie. Badania, w tym globalne meta-analizy wyników, potwierdzają, że zastosowanie biowęgla może znacząco zwiększyć sekwestrację węgla w glebie. Ponadto wykazuje on aktywny wpływ na redukcję emisji innych silnych gazów cieplarnianych, takich jak podtlenek azotu i metan z gleby, stanowiąc miejsce rozwoju mikrobiomu glebowego. Działanie to, w połączeniu ze zwiększeniem puli stabilnego węgla w glebie, pozycjonuje biowęgiel jako potencjalnie ważne narzędzie agronomii klimatycznej.

Rola węgli w dynamice materii organicznej gleby (MOG) i mikrobiologii

Biowęgiel wpływa na MOG nie tylko poprzez bezpośrednie dodanie stabilnego węgla, ale również przez mechanizmy pośrednie:

1. Poprawa struktury gleby i retencja wody: porowata budowa biowęgla poprawia właściwości fizykochemiczne gleby, takie jak aeracja i drenaż oraz zwiększa retencję wody, a także składników mineralnych.
2. Efekt siedliskowy: jego porowata struktura tworzy idealne mikrosiedliska dla pożytecznych mikroorganizmów glebowych, zwiększając ich różnorodność i aktywność. Mikroorganizmy te odgrywają kluczową rolę we wiązaniu i uwalnianiu składników odżywczych (np. azotu, fosforu) oraz w wiązaniu cząsteczek gleby, tworząc mikroagregaty, które odpowiadające za prawidłową jej strukturę.
3. Stabilizacja MOG: biowęgiel przyczynia się do wzrostu ogólnej zawartości próchnicy, nie poprzez własną obecność, lecz poprzez ochronę – buforowanie – niestabilnych frakcji naturalnej MOG przed szybkim rozkładem. Związki organiczne i enzymy glebowe są adsorbowane w porach biowęgla, spowalniając mineralizację MOG, co skutkuje długoterminowym wzrostem jej zawartości.

Wyzwania aplikacyjne i remediacja

Biowęgle znajdują również zastosowanie w bioremediacji (biologicznym oczyszczaniu) gleb, gdzie jest wykorzystywany do wiązania i zatrzymywania zanieczyszczeń. Wykazano, że jego dodatek znacząco redukuje biodostępność metabolitów środków ochrony roślin oraz pierwiastków toksycznych, takich jak chrom, kadm, ołów, arsen oraz tal dla roślin uprawnych.

Stosowanie biowęgla, często w dużych dawkach (10-20 t/ha), wymaga świadomego zarządzania tym procesami ze względu na jego naturalnie zasadowy charakter, który może prowadzić do podniesienia pH gleby. Alkalizacja jest korzystna w przypadku typowo kwaśnych gleb. W glebach o obojętnym lub zasadowym odczynie może wywołać niepożądaną blokadę mikroelementów. Z tego względu zasadność stosowania i rzeczywista skuteczność biowęgla jest silnie uzależniona od kontekstu glebowego.

Zastosowania detoksykacyjne i ochronne węgla aktywowanego (AC)

Głównym atutem AC jest jego zdolność do szybkiego i silnego wiązania szerokiej gamy zanieczyszczeń (ksenobiotyków), w tym związków organicznych, metali ciężkich, a także resztek i metabolitów środków ochrony roślin.

W rolnictwie i ogrodnictwie węgiel aktywowany jest stosowany jako chemiczny „wyłącznik bezpieczeństwa” w następujących przypadkach:

1. Neutralizacja herbicydów doglebowych: w przypadku nieumyślnego przedawkowania chemikaliów lub konieczności ochrony wrażliwych upraw przed pozostałościami ŚOR w glebie.
2. Wspomaganie ukorzeniania i ochrona przed patogenami: dodatek do podłoża lub wody do ukorzeniania minimalizuje gnicie korzeni i chroni sadzonki przed chorobami grzybowymi.
3. Zapobieganie rozwojowi grzybów: stosowanie sproszkowanego węgla aktywowanego na powierzchni podłoża w doniczkach redukuje rozwój grzybów patogenicznych.
4. Kompostowanie: niewielkie ilości AC mogą być dodawane do pryzmy kompostowej, w celu neutralizacji nieprzyjemnych zapachów (wiązanie substancji odorowych) i potencjalnego przyspieszenia procesu rozkładu.

Ekstremalnie wysoka zdolność adsorpcyjna węgla aktywowanego, choć pożądana w filtracji wody, stanowi jego największe ograniczenie w glebie. AC jest wysoce nieselektywny i może wiązać nie tylko toksyny, ale także pożądane substancje, takie jak nawozy mineralne, środki ochrony roślin, kwasy humusowe czy biopreparaty.

Praktyczne doświadczenia pokazują, że wymagane są wyższe dawki, gdy konkuruje z substancjami obecnymi w żywności lub w glebie. Doglebowe użycie AC prowadzi do uwięzienia składników odżywczych, co obniża ich biodostępność i efektywność nawożenia. Z tego powodu węgiel aktywowany nie jest materiałem do rutynowego stosowania. Jest to wybór między natychmiastowym bezpieczeństwem fitochemicznym (detoksykacją) a optymalizacją żyzności.

Analiza funkcjonalna wskazuje, że węgiel aktywowany działa jako tymczasowa bariera, „wyłączając” toksyny z obiegu poprzez intensywną adsorpcję. Dlatego powinien być stosowany tylko w sytuacjach kryzysowych.

Porównanie wpływu węgli na materię organiczną gleby (MOG) i jej rozkład

Kluczową różnicą między omawianymi materiałami węglowymi jest ich miejsce w spektrum stabilności i ich dynamiczny wpływ na pulę materii organicznej w glebie. Ewolucja od lignitu przez biowęgiel do węgla aktywnego (AC) stanowi gradient wzrostu stabilności struktury węglowej, a jednocześnie przesunięcie głównej funkcji z biologiczno – chemiczno – strukturalnej na strukturalno – sorpcyjną.

1. Lignit: dostarcza aktywną i łatwo dostępną pulę związków humusowych, które bezpośrednio zwiększają chemiczną żyzność gleby i stymulują życie glebowe oraz rozwój i plonowanie roślin. Jest to wkład szybko działający, ale podlegający ciągłej (choć wolnej) mineralizacji. Wspomaga tworzenie struktury gleby poprzez procesy fizyczne i biologiczne.
2. Biowęgiel: dostarcza wkład długoterminowy i strukturalny. Jego główną rolą w kontekście MOG jest stabilizacja (buforowanie) niestabilnych frakcji organicznych, co prowadzi do długotrwałego wzrostu ogólnej puli materii organicznej w glebie. Pełni funkcję magazynu węgla niedostępnego dla roślin, lecz stymulującego sekwestrację węgla z powietrza.
3. Węgiel aktywowany: funkcjonalnie jest neutralny dla MOG w kontekście budowania żyzności. Ze względu na wysoką reaktywność adsorpcyjną, duże dawki mogą chwilowo obniżać biodostępność frakcji MOG i składników odżywczych. Po wysyceniu może być elementem buforu stabilizującego wiązanie i uwalnianie ważnych dla roślin pierwiastków i substancji.
   
   

Ograniczenia stosowania materiałów węglowych

Stosowanie każdego z tych materiałów wymaga uwzględnienia specyficznych ograniczeń.

• Lignit (ryzyko nadmiernej areacji): w wypadku gleb lekkich, piaszczystych, stosowanie produktów nierozpuszczalnych granulowanych może wspierać nadmierne napowietrzenie i wysychanie gleby. W takich przypadkach zalecane jest stosowanie humusowych produktów zawiesinowych lub rozpuszczalnych, które kompensują niedostatek substancji ilastych w glebie.
• Biowęgiel (ryzyko alkalizacji): chociaż podniesienie pH jest korzystne dla większości kwaśnych gleb (typowych dla wielu regionów Polski), duża dawka biowęgla może nadmiernie podnieść pH, co może prowadzić do blokowania niektórych mikroelementów (np. cynku lub żelaza), wywołując ich niedobory u roślin. Precyzyjna analiza gleby jest niezbędna przed aplikacją dużych dawek.
• Węgiel aktywowany (ryzyko adsorpcji): największym ryzykiem jest nieselektywna adsorpcja składników odżywczych. AC jest niezbędny jako środek interwencyjny i chemicznej ochrony roślin, ale musi być aplikowany punktowo i z dużą ostrożnością. Stosowanie węgla aktywowanego w celu poprawy struktury gleby jest nieefektywne ekonomicznie i funkcjonalnie.

Węgiel aktywowany może służyć jako chemiczny „bezpiecznik” w przypadku skażenia. Stabilna struktura biowęgla i aktywność biologiczno-chemiczna lignitu/leonardytu są fundamentem budowania długoterminowego zdrowia gleby. 

Czy w praktyce agrotechnicznej można stosować łącznie materiały węglowe?

Trzy analizowane materiały węglowe, tj. lignit, biowęgiel i węgiel aktywowany, pełnią w agrosystemach role komplementarne, ale niezamienne. Ich odmienny wpływ na materię organiczną gleby (MOG) i zawartość związków humusowych jest podyktowany ich pochodzeniem, stopniem karbonizacji i architekturą porowatości. Lignit oferuje szybki wkład chemiczny w postaci aktywnych kwasów humusowych, które wspierają żywienie roślin i poprawiają chelatację składników. Biowęgiel zapewnia długoterminową stabilizację strukturalną i jest niezastąpionym narzędziem do sekwestracji węgla na skalę geologiczną, jednocześnie poprawiając retencję wody i stanowiąc siedlisko dla mikroflory. Węgiel aktywowany jest precyzyjnym narzędziem detoksykacyjnym, którego zdolność do nieselektywnej adsorpcji jest zaletą w remediacji, ale poważnym ograniczeniem w powszechnym zarządzaniu żyznością gleby. 

Powyższa analiza wskazuje na zasadność stosowania zaawansowanych materiałów węglowych jako narzędzi wspierających odbudowę zdrowia gleby. W tym przypadku młody lignit może być postrzegany jako swoisty „kompozyt węglowy”, łączący stabilną, porowatą macierz biowęgla z naturalnie występującymi kwasami humusowymi, który dodatkowo – w zależności od technologii – może być aplikowany wspólnie z pożytecznymi mikroorganizmami glebowymi. Takie połączenie umożliwia jednoczesne oddziaływanie długoterminowe – poprzez stabilizację węgla w glebie i jego sekwestrację (funkcja klimatyczna) – oraz krótkoterminowe, polegające na poprawie warunków wzrostu roślin, aktywności biologicznej i dostępności składników pokarmowych (funkcja rolnicza). W efekcie wdrażanie tego typu rozwiązań może zwiększać efektywność inwestycji w zdrowie ekosystemu glebowego, przyczyniając się zarówno do poprawy żyzności gleb, jak i realizacji celów klimatycznych.