生物炭（Biochar）具有较强的固碳能力及其多种环境效益，作为一种二氧化碳负排放技术，在碳中和的实现和气候变化的减缓中起着重要作用。
2021年，清华大学地学系李伟课题组联合国内外多所研究机构，针对大规模生物炭施加对全球有机碳的影响展开了研究。该论文首先基于收集的389组观测数据进行了荟萃分析，然后使用机器学习方法预测了生物炭添加下全球土壤有机碳的变化，并进一步利用生命周期分析方法评估了在现有裂解厂和新建裂解厂的情景下，全球农田施加生物炭的经济效益。
研究发现，与控制组相比，生物炭的添加能够将土壤有机碳含量提高45.8%，但是不同区域差异较大。生物炭对土壤有机碳的影响主要取决于生物炭的施用量、初始有机碳含量、土壤性质（如pH）和气候（如降水量）等因素。生物炭系统的生命周期分析表明，热解厂的净收益随着工厂规模和碳价的提高而增加；在北美和欧洲等地区，新建裂解厂的潜在收益较高，但在土壤贫瘠、生物质剩余物利用性低、交通不便的地区（如非洲），收益较低。以现有裂解厂处理能力为20,000吨/年，碳价为50美元/吨CO2进行估算，该情景下全球农田添加生物炭每年可去除6.6 Tg CO2e（二氧化碳当量），获得1.77亿美元的经济收益。本研究评估了全球生物炭实施的经济可行性，对实现国家和全球碳中和、控制温度上升具有重要意义。
上述相关成果以“Global soil organic carbon changes and economic revenues with biochar application”为题，在《全球变化生物学:生物能源》（GCB Bioenergy）上发表。中国科学院沈阳应用生态研究所博士生韩梦杰为论文第一作者，清华大学地学系李伟副教授为通讯作者。合作者包括中国科学院沈阳应用生态研究所赵青研究员，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）大气研究所王应平教授，法国气候与环境科学实验室（LSCE）的Philippe Ciais教授和Daniel Goll研究员，中国环境科学研究院吴丰昌院士、魏源副研究员，以及清华大学地学系博士生朱磊、赵哲和王景萌。该研究得到了国家自然科学基金委、清华大学自主科研计划等的支持。
