A turfa é um material orgânico fóssil formado pelo acúmulo, por longos períodos, de matéria orgânica morta, principalmente plantas em meio saturado de água. A turfa forma a maioria dos solos de turfa . Quando seco, dá um combustível marrom a enegrecido que aquece menos do que a madeira e o carvão.
A extração da turfa foi uma das causas do desaparecimento ou degradação de muitas zonas húmidas , por vezes dando lugar a grandes lagoas (como no pântano de Audomarois ).
A turfa é definida como o produto da fossilização de resíduos vegetais (conhecidos como "turfigènes", como várias espécies de musgo esfagno, por exemplo) por microrganismos ( bactérias , artrópodes , fungos , microfauna ) em ambientes úmidos e pobres em oxigênio - como como chamamos turfeiras - em um intervalo de tempo que varia de 1.000 a 7.000 anos. Se, por causa de seu soterramento, a turfa é submetida a condições particulares de pressão e temperatura , ela se transforma, após um período da ordem de um milhão de anos, em carvão . A turfa pode, portanto, ser considerada um estágio intermediário na formação do carvão. Normalmente, a turfa é classificada em três categorias principais de acordo com o tipo de plantas superiores de onde vem:
Na pedologia , existem dois tipos de turfa:
Não há nenhum vestígio encontrado da palavra turfa em francês antes da XIII th século. Também notamos a grafia do torbe ao mesmo tempo. Este termo vem do antigo Francique * turba “turba”.
A composição física e química da turfa depende de muitos fatores, como a natureza da vegetação, o clima regional, a acidez da água e o grau de diagênese . A turfa consiste principalmente em água e matéria orgânica pouco decomposta (80 a 90% em peso em cinzas). Os restantes 10 a 20% correspondem a matéria orgânica decomposta. O teor de carbono pode chegar a 50% em peso, o que torna a turfa seca um combustível relativamente bom . A turfa cresce em média a uma taxa de cinco centímetros por século.
A matéria orgânica da turfa é principalmente celulose e lignina. Esses dois constituintes são geralmente considerados inertes às reações de adsorção . Esta matéria orgânica também contém substâncias húmicas com forte poder de absorção. Essas substâncias húmicas de fato carregam grupos polares como álcoois , aldeídos , cetonas , ácidos carboxílicos , fenóis e éteres capazes de fixar oligoelementos . Daí a ideia de usar turfa como agente de purificação de águas residuais .
O alto acúmulo de matéria orgânica no solo resulta em uma queda significativa no conteúdo mineral. Portanto, as plantas do pântano devem ser adaptadas a essa escassez de minerais. Este é particularmente o caso das plantas carnívoras, que extraem sua matéria mineral dos insetos que capturam, como os borras-do-sol .
A turfa tem uma plasticidade e compressibilidade muito altas, o que a torna inutilizável para suportar uma grande carga a longo prazo. Mesmo que a espessura da turfa seja apenas parte do subsolo, o assentamento que ela pode causar é difícil de prever e modelar.
No cálculo das fundações de uma estrutura assentada neste tipo de solo, será portanto necessário prever um sistema de fundação sobre estacas , ou sobre estacas .
Quando a carga ocorre ciclicamente, após o início de um plano de cisalhamento, às vezes também é provável que ocorram falhas, o que poderia ter causado acidentes como descarrilamentos de trens.
A turfa é usada há muito tempo na agricultura, em particular como substrato para a agricultura in situ , mas também é extraída para uso ex situ como fertilizante orgânico ou substrato para horticultura. Globalmente, cerca de 40.000.000 m 3 de turfa são usados anualmente, a grande maioria da qual vem da Alemanha e do Canadá .
Os pântanos há muito são considerados "terrenos baldios", inadequados para a agricultura. A drenagem , baixando o nível da água, aumenta a produção agrícola. No entanto, o uso agrícola das turfeiras leva à sua destruição irreparável (perda da biodiversidade típica), à liberação de carbono sequestrado e à diminuição da produtividade agrícola no longo prazo. Na Europa, 52% da superfície das turfeiras foi destruída, metade das quais para uso agrícola. Atualmente, 14% das turfeiras europeias restantes são usadas para a agricultura, com as maiores áreas de turfeiras convertidas para a agricultura na Rússia , Alemanha , Bielo-Rússia , Polônia e Ucrânia .
Na horticultura, utiliza-se principalmente a turfa loura formada por musgo esfagno . Este possui muitas propriedades físico-químicas que melhoram a estrutura, a capacidade de retenção de água, a aeração e a capacidade tampão dos solos. A turfa loira geralmente constitui entre 50 e 100% dos substratos hortícolas. Os potes de turfa compactados também estão disponíveis no mercado de horticultura e são usados principalmente para o transplante de mudas . A turfa é atualmente o meio de cultivo de horticultura mais importante do mundo.
A turfa é comumente usada como combustível , por exemplo, na Irlanda. A central de Chatoura na Rússia é a central térmica mais importante a operar com turfa, utiliza para a sua produção 11,5% de turfa, 78,0% de gás natural e um pouco de fuelóleo e carvão, produzindo assim 1.500 MW de eletricidade.
A turfa pode ser simplesmente seca, então ela queima com bastante dificuldade e pode ser necessário queimá-la com madeira. Também pode ser vendido prensado em briquetes para melhor combustão.
Seu uso foi proibido em certas aglomerações, como Dublin, devido à grande quantidade de poeira liberada por sua combustão.
O fogo de turfa também é usado para secar a cevada durante o processo de fabricação de alguns uísques escoceses.
No XIX th século, turfa também foi transformado por "destilação" ou " caractere " (na verdade, uma pirólise ) em retortas para obter a turfa carvão . Os subprodutos dessa pirólise também possibilitaram a obtenção de gás de turfa , com notável poder de iluminação, mas ainda mais poluente e mais caro de se produzir do que o gás de carvão .
A queima de turfa tem um cheiro muito peculiar que ainda permeia as aldeias quando chega o inverno na Irlanda. Esse cheiro é associado às noites de família ou no bar ao redor do fogo e se torna objeto de comércio folclórico.
Produtos | Conteúdo de carbono (em%) |
Valor calórico (em kJ / kg) |
---|---|---|
Antracite | 93-97 | 33.500 - 34.900 |
Carvão enxuto e carvão antracito | 90 - 93 | 34.900 - 36.000 |
Carvão semi-graxo ou semi-betuminoso | 80 - 90 | 35.000 - 37.000 |
Coque de carvão oleoso ou betuminoso | 75 - 90 | 32.000 - 37.000 |
Resplandecente | 70 - 80 | 32.700 - 34.000 |
Lignite | 50 - 60 | <25 110 |
Turfa | <50 | 12 555 |
A turfa é usada há muito tempo como material de construção em áreas onde falta madeira. Na Islândia, por exemplo, foi amplamente utilizado na Idade Média para a construção de fazendas. Na Irlanda , as famílias pobres é utilizado para a construção de casas pequenas, incluindo o XVII º e XVIII th séculos.
Briquetes de turfa são então dispostas de modo a formar as paredes, e um relvado tapete é desenrolado sobre o telhado quadro . A turfa tem a vantagem de ser fácil de manusear e de ser um bom isolante térmico , graças à sua elevada porosidade.
Vista frontal de uma fazenda de turfa islandesa
Vista traseira
O corredor central
Em 2014, a França é importadora de turfa de acordo com os costumes franceses. O preço médio de importação por tonelada era de 120 €.
Considerando que a acumulação média anual de turfa é de cerca de 1 mm, a formação de turfa ocorre ao longo de vários milhares de anos. Em uma escala humana, a turfa não é um produto renovável como outros combustíveis fósseis e seu uso tende a esgotar os recursos.
Existem diferentes alternativas para o uso da turfa, por exemplo na agricultura e na horticultura, a turfa pode ser substituída em parte por composto, vermiculita, fibra de coco. No entanto, nenhum desses materiais demonstrou potencial para substituir completamente a turfa em termos de durabilidade, disponibilidade e qualidade como meio de cultivo. Na horticultura, o uso de fibras de esfagno não decompostas pode ser uma alternativa interessante. O esfagno não decomposto turfa esfagno e tem propriedades muito semelhantes e as fibras de turfa pode substituir até 100% de turfa de esfagno, sem diminuir a qualidade do substrato hortícola . As fibras de sphagnum, ao contrário da turfa, consistem em um recurso renovável. Além disso, como o cultivo de musgo esfagno é realizado em turfeiras reumedecidas ( paludicultura ), certas funções do ecossistema são restauradas ( sequestro de carbono , refúgio de biodiversidade , etc.). O cultivo de sphagnum, portanto, parece ser uma alternativa interessante para a extração de turfa e um caminho promissor para o manejo responsável das turfeiras.
Uma gestão mais responsável do recurso de turfa inclui a proteção das turfeiras e sua restauração. Desde o início da década de 1990 , a turfa não foi explorada na Suíça ou na Região da Valônia ( Bélgica ). Na verdade, as turfeiras são consideradas locais de importância nacional e, portanto, são protegidas.