生物炭是实现净零碳排放这一目标的有效方法之一

生物炭是一种通过特殊化学工艺制成的木炭,看起来不起眼,就像烧烤剩下的木炭。《卫报》报道称,生物炭可以在地下固定碳数百甚至更持长时间,促进植物生长,提供可持续的热源,甚至可以减少奶牛的甲烷排放。

英国皇家园艺学会土壤和气候变化高级科学家Marc Redmile Gordon说:“生物炭非常有用。即使我们明天停止燃烧化石燃料,我们仍有大量二氧化碳需要去除。生物炭是实现这一目标的最有效方法之一。”

在IPCC 2018年的报告中确认了生物炭的潜力后,今年年初,Ridmire Gordon带领英国皇家园艺学会首次研究了这种材料如何改善植物生长。根据他的计算,在典型的住宅花园里埋10到20公斤的生物炭可以抵消每月开车通勤8公里所产生的碳排放。

生物炭是通过在高温下加热有机物(如木材、树叶或枯死的植物),在很少或没有氧气的情况下产生的木炭,这个过程被称为热解。如果有机物以一般方式燃烧或分解,就会释放出大量的甲烷和二氧化碳。制造生物炭的过程可以将碳以固体形式封存几个世纪,将其变成可以埋在地下的碳汇。

这并不是一项全新的技术。在斯德哥尔摩,他们已经有了一种方法来捕捉这一过程中产生的热量并加以利用,因此现在的重点是生物炭进入地面时能带来什么好处。这取决于生物炭和土壤的类型,但根据Ridmiller-Gordon的说法,这种材料可以“缓解气候变化的压力”。

他说,生物炭充满了木质部导管和微管,它们可以运输营养物质、空气和水,并含有对土壤生态系统健康至关重要的生物。这表明,在富含水分的粘土中,水分可以减少并重新分配,而在干燥的沙质土壤中,水分会增加保水潜力。

尽管科学研究已经从理论上确定了生物炭的好处,但如何利用它来实现这些效果是一个挑战。最明显的应用之一是植树造林。英国保守党承诺每年植树3000万棵,自由民主党承诺每年植树6000万棵,工党也承诺积极植树计划。

生产生物炭产品的Carbon Gold的商业总监James MacPhail说:“(这些政党的)支票数量非常高,但他们谈论的是实际存活率吗

去年夏天英国发生干旱后,高铁2号铁路沿线种植的树木多达80%死亡。McPhell认为,这表明树木在种植后不一定能长得很好:“种植一百万棵树很好,但如果之后有80万棵树死亡,这值得吗?如果我们能确保树木的生长,也许植树可以拯救地球

研究表明,这可能是生物炭派上用场的地方。位于爱丁堡的英国生物炭研究中心Saran Sohi博士正试图将由林业残留物(如树皮)制成的生物炭注入树根周围。生物炭似乎对树木健康、早期生长和营养管理有一些显著的积极影响,”Sophie说。

生物炭在农业上的应用也取得了进展。Richard Copley是创新农民网络的成员,他既是一名农民,也是一名树木艺术家,热衷于重新利用伐木产生的废物。他注意到生物炭对他饲养的动物有积极的影响。

生物炭是碱性的,可以平衡奶牛的高酸性饮食。Copley说,有证据表明,生物炭对微生物活性有益,就像把益生菌放进胃里一样。其他地方的实验发现,生物炭可以减少甲烷排放。科普利希望在未来进行实验,并尝试将生物炭应用于其他动物,如鸡和羊。

考文垂大学的研究员Donna Udall正在研究用生物炭喂养奶牛的粪便是否比生物炭本身更有效。在某些情况下,生物炭可以吸收植物所需的营养,从而降低作物产量——含有生物炭的粪便可能是解决方案。

尽管学者和研究人员对生物炭的益处持乐观态度,但他们也明白风险可能存在。如果我们错了,在英国各地散布数十万吨生物炭,这可能会成为一个不可避免的问题。我们必须有100%的信心,否则成本会很高,”乌德尔说。

此外,在获得大量可能产生影响的生物炭方面也存在实际问题。尤德尔说,“为了扩大技术应用的规模,必须到处种树,这可能会挤出农业用地。”尤德尔表示,只有当农民、食品制造商和其他行业开始将生物质废物的热解作为标准操作过程时,才会有足够的生物炭进行大规模应用。

目前仍有大量研究要阐明生物炭的原料如何影响热解后生物炭的有效性。但一些研究表明,生物炭每年可以抵消10亿吨二氧化碳排放,这就不难理解为什么人们对生物炭的潜力感到兴奋。

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