نفذت دراسة بحثية لجامعة قطر لتحويل المخلفات الزراعية المنتجة في قطر إلى فحم حيوي معدل لتعزيز الإنتاج المحلي في البيوت المحمية من خلال استعماله كسماد عضوي، وذلك في إطار مفهوم الاقتصاد الدائري.
وشارك في الدراسة البحثية، الدكتور حلمي حمدي، أستاذ مشارك وباحث في مركز التنمية المستدامة وعائشة وسام دلول طالبة دراسات عليا بقسم العلوم البيولوجية والبيئية في كلية الآداب والعلوم.
ونوهت الدراسة إلى أن الزراعة في البيوت المحمية المتحكم في مناخها لعبت دورا أساسيا في زيادة إنتاج الغذاء محليا، في ظل امتداد موسم الحرارة والجفاف في قطر، الأمر الذي أدى إلى ارتفاع مساحة الأراضي المغطاة بالبيوت المحمية إلى 666 هكتارا في عام 2023 مقارنة بـ300 هكتارا في عام 2018. واستندت الدراسة البحثية إلى أن أنشطة البيوت المحمية في قطر تنتج حوالي 10 آلاف طن من مخلفات النباتات سنويا بمعدل 15 طنا للهكتار الوحد، مما يُشكل عبئا إضافيا على البيئة في الدولة إذا ما تم التصرف فيها بطرق غير مستدامة سواء بالحرق أو بالتجميع في الهواء الطلق.

سماد مستدام 
وقال الدكتور حلمي حمدي إن الاستفادة من المخلفات الزراعية العضوية يمكن عبر تحويلها إلى سماد مستدام، مثل الفحم الحيوي، مما يقلل بشكل كبير من حجم النفايات وانبعاثات غازات الاحتباس الحرارى، إلى جانب تحسين إنتاجية المحاصيل.
وأكد حمدي أن الدراسة البحثية تأتي متوافقا مع استراتيجيات قطر الوطنية للأمن الغذائي وكذلك أولويات البحث في جامعة قطر للأمن المائي والغذائي، موضحا أن المادة الأولية المستخدمة في إنتاج الفحم الحيوي من خليط بنسبة متساوية من نوعين من المخلفات الزراعية المحلية، وهي الليجنوسليلوزية والحيوانية. 
بشأن خطوات التصنيع، أشار حمدي أنه يتم تصنيع الفحم الحيوي المغناطيسي باستخدام طريقة الترسيب المشترك مع أملاح الحديد، وبعدها يتم تشريب الفحم الحيوي المغناطيسي بالفوسفور. 

الفحم الحيوي 
وعن تجربة استخدام سماد الفحم الحيوي المغناطيسي في الزراعة، قال إنه تمت إضافته إلى الركيزة المخصصة لزراعة الطماطم الكرزية في البيت المحمي التابع لمركز التنمية المستدامة طوال دورة زراعية كاملة.
وحول نتائج الاستخدام، أكد أن الدورة الزراعية للطماطم الكرزية استمرت حوالى 120 يوما بعد نقل الشتلات إلى البيت المحمي، كاشفا عن أنها سماد الفحم الحيوي عزز نمو نباتات الطماطم مقارنة بالعينة الضابطة غير المعالجة بنسبة 2% أعلى وزن، بالإضافة إلى أن إضافة الفحم الحيوي ساهمت في تحسين المحصول التراكمي لثمار الطماطم، بالإضافة إلى أن استخدام الفحم الحيوي أثر تأثيرا إيجابا على إجمالي محتوى السكريات في ثمار الطماطم مقارنة بالنباتات غير المعالجة بالفحم الحيوي.
وتناولت هذه الدراسة تحويل المخلفات الزراعية العضوية المنتجة في دولة قطر إلى فحم حيوي معدل من خلال المغنطة والتشريب بالفوسفور، لاستخدامه كمحسن للتربة أو ركيزة للزراعة المائية وذلك في إطار مبادئ الاقتصاد الدائري والحد من النفايات. 

تحسين التربة 
أشارت نتائج الدراسة إلى ضرورة استكشاف أنواع أخرى من المخلفات الزراعية في الدولة كمواد خام محتملة لإنتاج الفحم الحيوي قد يسهم في الكشف عن طرق لتعزيز خصائصه الوظيفية سواء لتحسين التربة أو لاستخدامه كركيزة فى البيوت المحمية، بما يدعم جهود الدولة في تطوير منظومة الأمن الغذائي.
يتميز الفحم الحيوي باحتوائه على بعض العناصر الغذائية الأساسية للنباتات، مثل البوتاسيوم. والصوديوم، والمغنيسيوم، والكالسيوم، والنحاس والزنك، والحديد، بما يجعله مناسبا للتطبيقات الزراعية، الأمر الذي يجعله يتمتع بفوائد بيئية وزراعية هائلة مقارنة باستخدام الأسمدة الكيميائية أو غيرها من المواد غير المستدامة، وفق للدراسة.
ويشار إلى أن الاهتمام العالمي يزداد مؤخرا باستخدام الفحم الحيوي كسماد عضوي في الزراعة، نظرا لقدرته على تقليل البصمة الكربونية وتحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة، أو الركيزة الإنبات في أنظمة الزراعة المائية، مما يسهم في تعزيز إنتاج المحاصيل بشكل أكثر استدامة.