Proteger las cuencas hidrográficas en todo el estado es fundamental para garantizar que el agua se mantenga limpia y segura para beber y para la recreación, y para mantener saludables los hábitats acuáticos. Sin embargo, las actividades humanas, en particular las aguas residuales de las plantas de tratamiento rurales, pueden introducir nutrientes nocivos en estos sistemas.

El Departamento de Ingeniería Biológica y Agrícola de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en EEUU , está investigando una solución de bajo costo para mejorar la calidad del agua en los sistemas de aguas residuales rurales mediante el uso de biocarbón (biochar) como dispositivo de filtración.

El biocarbón es una sustancia similar al carbón que se produce calentando materiales vegetales, como la corteza de pino, en un entorno sin oxígeno.

En la investigación llevada a cabo, utilizan el biocarbón para absorber contaminantes como el nitrógeno y el fósforo de las aguas residuales antes de que entren en una cuenca hidrográfica. Esto reduce el riesgo de eutrofización, un proceso que puede alterar los ecosistemas acuáticos al provocar un crecimiento excesivo de algas. La salud de las cuencas hidrográficas, una zona de tierra donde el agua superficial y subterránea fluye hacia una salida específica, determina la calidad del agua que se drena hacia ríos, lagos y arroyos.

El proyecto, financiado por el Instituto de Investigación de Recursos Hídricos de Carolina del Norte , busca implementar tecnología rentable para crear el biocarbón de tal manera que las pequeñas ciudades puedan aplicarlo en sus instalaciones de tratamiento, sin importar el tamaño. 

Se centra en la creación de dos tipos de biocarbón: biocarbón dopado con magnesio y biocarbón dopado con peróxido de hidrógeno. El biocarbón dopado con magnesio absorbe fosfato, mientras que el biocarbón dopado con peróxido de hidrógeno absorbe amonio de las aguas residuales.

Estas pruebas ayudarán a determinar los mejores parámetros para la eliminación de nutrientes con biocarbón en humedales de tratamiento construidos.

En este punto de la investigación, se está preparando para aplicar el filtro de biocarbón a mayor escala en instalaciones de humedales de tratamiento de aguas residuales más grandes.