从传统来看,木炭一般是在煤矿中生产的,这些结构由覆盖着土壤的木堆组成,以触发热解,这一过程被称为在没有氧气的情况下进行热化学分解。 今天,热解和气化过程允许以更高的效率恢复植物生物质的能量含量 通过实施碳化过程,在没有氧化剂的情况下输入热量,生物质遭受氧气,氢气和氮气的损失。
现代工厂中使用的原材料可以有不同的来源,例如:农业和林业残留物,以及法规规定的生物能源作物，但不能与人争粮。(75/2015)。
生物炭与土壤
生物炭是一种非常多样化的材料,其物理化学特性受原始饲料的类型和用于其生产的工艺类型的影响。 生物炭作为农业土壤修饰剂的相互作用受多种因素的影响。其颗粒度在与土壤微生物的相互作用中起着重要作用,颗粒越细,它们就越容易受到攻击(IBI,2015年)。Leng和Huang,2018。 生物炭的软化涉及初始土壤pH值的变化,许多研究表明,由于生物炭的应用,碱度增加(Baronti等。然而,在少数研究中,添加生物炭后碱性土壤的pH值降低(DeLuca等。,2015年)。 土壤pH值随吸收剂的存在而变化是由于生物炭中存在的金属氧化物(Ca2+、Mg2+和K+)的浓度增加(DeLuca等人)。,2015,生物炭一般是碱性的,这主要与热解和碳化过程中形成的无机矿物和灰分有关,原材料和热解碳化温度等因素影响pH值(Cheng等。2019年)。
生物炭的再热系数由其结构中存在的稳定碳的百分比决定其在土壤中的存在时间。在文献中,考虑到100年的最低持久性,它开辟了在具体考虑生物炭作为农业减缓工具的可能性。
在气候变化方面,生物炭可以在农业管理方面提供新的解决方案。
碳捕获
气候变化影响我们星球命运的速度令人震惊,这迫使各国政府寻找具体的缓解方案。 限制二氧化碳排放已成为许多生产部门的口号,尤其是农业部门。生物炭系统可以帮助限制二氧化碳的产生并减少温室气体的排放。
在生物炭生产(热解和/或植物生物质气化)过程中,很大一部分植物来源的碳(从大气CO2中光合作用)被“捕获”到生物炭(碳化)。 其中一部分以无机形式存在(在几周内丢失),另一部分以粘性形式存在(多年来缓慢矿化),其余部分以稳定的形式存在(在土壤中存在数百年)。
在绝大多数情况下,植物生物质产生的生物炭中90%的碳以稳定的形式存在于土壤中数百年。 因此,土壤生物炭的生产和应用可以被视为全世界都在考虑的减缓气候变化的战略。
除了在土壤中储存二氧化碳这一方面,生物炭在农作物和畜牧业中的应用还有助于减少温室气体排放,即一氧化二氮(N2O),其全球变暖潜力约为二氧化碳的300倍。 生物炭的这种潜力显然取决于其特性,受原始植物生物量,生产过程,使用的气候条件的影响。
