進(jìn)行此項(xiàng)研究的凱莉·羅伯茨和同事指出，生物炭不是一般的木炭，是一種碳含量極其豐富的木炭。它是在低氧環(huán)境下，通過高溫裂解將木材、草、玉米稈或其它農(nóng)作物廢物碳化。早在幾百年前，亞馬遜印第安人就會將生物炭和有機(jī)質(zhì)摻入土中，創(chuàng)造出肥沃的黑土，今天這種木炭被稱為生物炭（biochar），用植物廢料，而非森林里的樹木制成。

成果作用

這項(xiàng)研究涉及生物炭的“生命周期分析”，它的形成過程對減緩全球變暖所起的作用，以及使用它可能產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明，制造生物炭是一種固定二氧化碳的經(jīng)濟(jì)可行的方式，不僅固化了樹木和作物內(nèi)已吸收的二氧化碳，其產(chǎn)物“生物碳”保存在土壤中，幾千年都不會發(fā)生變化，生產(chǎn)可再生能源的同時(shí)，還提高了土壤肥力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。生物炭可以被埋入廢棄煤礦，或耕種時(shí)埋入土壤中。生物炭填埋還有利于改善土壤排水系統(tǒng)，并將80%左右的諸如一氧化氮和甲烷等溫室氣體封存在土壤中，阻止其排放到大氣中。

現(xiàn)代方法

制作生物炭的現(xiàn)代方法是在低氧環(huán)境下用高溫加熱植物垃圾，使其分解。日前，氣候?qū)＜艺业搅烁�清潔環(huán)保的方式，進(jìn)行工業(yè)規(guī)模二氧化碳固定，利用巨型微波熔爐將二氧化碳封存在“生物炭”中，然后進(jìn)行掩埋。這種特制“微波爐”將成為戰(zhàn)勝全球變暖的最新利器。因此，該技術(shù)每年可以減少向空氣中排放幾十億噸二氧化碳。日前不少人將生物炭技術(shù)視為目前為止解決氣候變暖問題的“尚方寶劍”，一種“氣候變化減緩”戰(zhàn)略和恢復(fù)退化土地的方式。有些專家甚至聲稱，生物炭可吸收如此多的二氧化碳，以至地球能恢復(fù)到工業(yè)化之前的二氧化碳水平。

研究前景

1、可將碳元素鎖在土壤內(nèi)達(dá)數(shù)百年

植物的腐爛自然而然會令土壤中含有大量的碳元素。但是這些碳相對而言是不穩(wěn)定的，受氣候影響很大。一旦遇到像農(nóng)耕這樣的變化，土壤就會釋放出二氧化碳。這使得它們既是碳源、又是碳匯。因此，用土壤來鎖定碳元素的想法對氣候?qū)W家而言沒有絲毫的吸引力。

生物炭與土壤鎖碳的不同之處在于，生物炭可以穩(wěn)定地將碳元素鎖住長達(dá)數(shù)百年。其中的碳元素被礦化后很難再分解。更重要的是，除了它所具備的土壤改良功能外，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一些副產(chǎn)品更是具有很高的經(jīng)濟(jì)吸引力。

生產(chǎn)過程中，大約1/3轉(zhuǎn)化為生物炭，1/3轉(zhuǎn)化為可用于燃燒發(fā)電的合成氣，還有1/3則形成原油替代品。這種替代品雖然無法用作運(yùn)輸燃料，但卻可以用來制造塑料。因此澳大利亞著名的探險(xiǎn)家、自然學(xué)家提姆·富蘭納瑞認(rèn)為生物炭的這些特性“使我們能夠同時(shí)解決三四個(gè)重大危機(jī)：氣候變化危機(jī)，能源危機(jī)，以及食品和水資源危機(jī)。”使用生物炭不僅能夠使土壤肥沃，還能夠幫助土壤保持水分。

2、能有效減少空氣中碳含量

據(jù)全球碳計(jì)劃統(tǒng)計(jì)，2000到2007年，人類排放到大氣中的二氧化碳中每年有54%，約48億噸，被陸地和海洋中的碳匯（例如森林和海洋中的浮游生物等）所吸收。然而每年仍然有大約40億噸的剩余的碳需要我們想辦法去降低或者吸收。此外，由于陸地和海洋的變暖，天然碳匯的吸收量正在下降，這就意味著我們要么付出更大的努力減少空氣中的碳含量，要么停止向空氣中排放碳。

變廢為寶
三種可行的方式
1、集中化
——某一地區(qū)的所有生物質(zhì)廢料都被送到中央處理廠進(jìn)行集中處理，目前美國和加拿大的公司普遍采用這種方式；
2、非集中化方式
——每個(gè)農(nóng)戶或小型農(nóng)戶聯(lián)合體擁有屬于自己的技術(shù)含量相對較低的高溫分解爐。
3、流通的方法
一輛裝有高溫分解設(shè)備的合成氣動力車走鄉(xiāng)串戶，將制好的生物炭給農(nóng)戶使用，將生物油收集起來，送到精煉廠將其變成可供車輛使用的液態(tài)生物燃料，這種方法可能更為可行。

管理與可持續(xù)發(fā)展研究所指出，在巴西，甘蔗的頂部一般在田間就地焚燒，而制糖產(chǎn)生的甘蔗渣可以被有效地轉(zhuǎn)化為生物炭。據(jù)估計(jì)，巴西每年收獲4億6千萬噸甘蔗，其中約2億3千萬噸可以用來進(jìn)行高溫分解制造生物炭。

實(shí)踐過程

德國賓根的污水處理廠中，傳送帶將半干的污水流送入鋼容器中，空氣中散布著污泥成熟的氣味。污水通過容器變成閃亮的黑色顆粒，接著在經(jīng)過這種短暫的生態(tài)“煉金術(shù)”處理之后，污物最終變成了木炭，埋藏于地下。將碳封存，防止其進(jìn)入大氣。 該技術(shù)的支持者表示，該方式儲存碳非常有效。未來的全球氣候協(xié)定中，應(yīng)該包括生物炭這種技術(shù)。

埋藏生物炭還可以提高土壤肥力，因?yàn)槠浞涓C狀顆粒成為水分和肥料的儲存庫。英國東南地區(qū)的洛桑即將開始田間試驗(yàn)，評估生物炭對土壤結(jié)構(gòu)和水分的好處。澳大利亞、美國和德國的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯現(xiàn)出一些成果，特別是在其他土壤貧瘠的地區(qū)。

生物炭受到了關(guān)注氣候變化人士的支持。賓根生物炭工廠設(shè)計(jì)工程師海爾馬特·葛波爾（Helmut Gerber）表示，他設(shè)計(jì)的高溫裂解設(shè)備，原本是為了解決污物灰燼堵塞常規(guī)鍋爐的問題。

通常情況下，污水處理是溫室氣體的重要來源，廢物經(jīng)焚化（可產(chǎn)生更多排放）產(chǎn)生的粉灰用于建筑行業(yè)。在賓根，10%的污水流被輸入試驗(yàn)性的高溫裂解工廠，工廠用最少的氧氣加熱廢物，分離出一氧化碳和甲烷，之后燃燒再為高溫裂解過程提供熱量。