降碳减排“新利器”：生物炭技术前景可期

导语

生物炭，作为一种多功能的碳材料，已经在市场上展现出其独特的应用潜力。在农业领域，生物炭作为土壤改良剂，有助于提高作物产量和改善土壤质量，这一市场需求的增长潜力巨大。环境保护方面，生物炭对污染物的吸附能力使其在水质净化和空气净化市场中占有一席之地。在能源领域，生物炭的应用已超越传统的热能产生，其潜力正在新兴的能源转换技术中得到探索。此外，随着全球对降碳策略的需求日益增长，生物炭作为一种有效的碳汇介质，其在碳减排方面的作用愈发凸显。总体而言，生物炭的市场应用前景广阔，预计将在多个领域实现显著增长。

生物炭概述

生物炭是具有多种功能的材料，是生物有机物(生物质)在缺氧或绝对氧气环境中高温热解后的固体产物。它具有丰富的孔隙结构、较高的比表面积和稳定的化学性质，在众多领域具有广泛的应用潜力。工业生物炭作为一种绿色有机材料，在能源、环境、农业和林业等多个产业中扮演着关键角色。这种材料能够有效地存储碳元素，从而减少温室气体的排放，使其在固碳减排领域展现出巨大的应用潜力。

生物质炭原料及分类

生物炭的分类通常基于其原料来源，不同类型的原料在热解过程中会产生具有不同特性的生物炭。

每种生物炭的特性和应用潜力都与其原料的物理和化学性质密切相关。例如，壳类生物炭可能更侧重于土壤结构的改善，而粪污生物炭可能更侧重于提供植物生长所需的养分。因此，在选择和应用生物炭时，需要根据具体的土壤条件和作物需求来决定最合适的类型。

生物炭在减排中的应用

1 土壤改良与碳封存。

生物炭可以作为土壤改良剂，提高土壤的保水和透气性、土壤肥力和碳储存能力，促进作物生长，提升作物产量，同时减少化肥使用，降低农业碳排放。

2 水体净化与碳减排。

生物炭的多孔结构及高比表面积使其与活性炭类似，可以用于环境中的污染物的吸附剂。目前，已有很多研究使用废弃物制成的生物炭来去除水中的污染物，降低碳排放，为保护水资源提供技术支持。

3 生物质能源替代。

生物炭作为一种可再生碳源，燃烧性能好，热值高，清洁，无污染，可应用于农村分散供热，供暖以及城市集中供暖，发电等，有效调整我国能源结构，为绿色可持续发展提供新型起步点和着眼点。

4 农村经济发展。

生物炭的制备和应用可以促进农村经济发展，提高农民收入。例如，农村地区可以利用生物炭项目，通过收集农业废弃物和林业剩余物，并采用生物炭制备技术，实现了资源的循环利用，从而提升了农民的收入水平，显著改善农村经济状况，进一步推动当地可持续发展进程。

另外，生物炭的制备不仅有助于减少有机废物的排放，促进资源的循环利用，而且其高温热解过程还能产生可再生能源，如生物油和合成气，这些清洁能源可以替代传统的化石燃料，进而降低温室气体的排放。在空气净化和废气处理等领域，生物炭同样展现出显著的应用潜力，有助于改善环境质量。

生物炭市场发展现状

1 市场需求推动生物炭市场扩张

据最新的市场研究报告显示，2022年中国生物炭市场的规模已经达到了约1.51亿元人民币。这一数字不仅反映了生物炭作为一种新兴的环保材料在中国市场的初步认可，也体现了其在农业生产、环境保护和土壤改良等领域中的潜在价值。未来几年，预计中国生物炭市场将继续保持强劲的增长势头。根据预测，到2028年，全球生物炭市场的规模将达到45.88亿元人民币，其中中国市场将占据重要份额。

在地理分布上，广东省、山东省和河南省是中国生物炭的主要生产地。广东省是中国重要的农业生产基地，尤其是在水稻种植方面，生物炭的应用有助于提高土壤的有机质含量和保水能力，从而提高水稻的产量和品质。山东省和河南省作为中国的粮食生产大省，对土壤改良和作物增产的需求巨大，生物炭的应用在这些地区得到了广泛推广。

沿海地区如江苏省、浙江省和福建省，由于经济发达和土地资源紧张，对高效农业技术的需求更为迫切。这些地区的生物炭市场发展迅速，不仅用于粮食作物生产，还广泛应用于园艺作物和特种作物种植，如茶叶、水果等。生物炭的使用不仅提高了作物的产量和品质，还有助于减少化学肥料和农药的使用，促进了生态农业的发展。

这些地区的生物炭市场发展迅速，不仅满足了当地农业生产的需要，也为区域环境治理和可持续发展提供了技术支撑。随着生物炭技术的不断成熟和应用领域的拓展，预计中国生物炭市场在地理分布上将更加均衡，市场需求将进一步增长。

2 减排需求促进生物炭市场广泛应用

– 国际 –

国际生物炭倡导组织 (IBI)在2023年发布的最新研究报告表明，生物炭可作为降碳解决方案，在全球和各国的降碳减排中发挥重要作用。

生物炭每年可减少 6% 的全球碳排放量，大约相当于 30 亿吨二氧化碳或 803 家燃煤发电厂一年的总碳排放量。

在超过 25 个国家/地区（主要集中在非洲、南美洲和东欧），生物炭的最低除碳潜力也达到了 10%，在埃斯瓦提尼，生物炭有可能减少 30% 以上的碳排放，在马拉维、阿根廷和加纳，生物炭更有望能减少 20% 以上的碳排放。

全球最大的二氧化碳排放国（包括中国、美国、巴西和印度）的二氧化碳清除潜力最大，它们可以通过生物炭开辟一条可持续的降碳减排之路。

此次披露的数据凸显了生物炭在增加碳清除量方面的潜力，预示着生物炭将成为未来减缓气候变化和促进可持续发展的重要工具。

– 国内–

在中国，生物炭的应用正迅速普及，其发展势头在碳中和的大背景下显得格外强劲。这种增长背后的驱动力来自于生物炭技术的市场潜力，该技术不仅满足了农业废弃物处理的安全性和低碳要求，而且在促进土壤和环境可持续管理方面发挥着重要作用。

随着生物质废弃物炭化处理的优势日益被认可，包括减量、减毒、增值和增效，它逐渐成为替代传统废弃物处理技术的首选方案。特别是，以秸秆为代表的生物质炭在绿色农业中的应用价值已经得到了广泛认可。技术创新、设备改进以及工程整合的发展，不仅实现了多种废弃物的碳化资源转化，还促进了多联产的生产模式。

此外，技术创新、设备改进以及工程整合的推动下，多种废弃物得以实现碳化资源的转化和多联产，而工业化系统的创新升级则能满足大规模炭化及产品深加工的需求。为大规模炭化和产品深加工提供了有效的解决方案。

据不完全统计，目前我国的生物炭市场需求量约为2亿吨，而实际产能仅有1000多万吨，存在巨大的差距。由于生物炭的环保性、低成本等优点，不断吸引着企业的投资，使得生物炭行业的市场规模不断扩大。

2022年中国生物炭的产量约为3.61万吨，需求量约为3.49万吨，市场价格约为2750元每吨。全球范围内，生物炭市场在2023年的规模达到了21.96亿美元，预计2023年至2028年将实现9.27%的复合年增长率。

3 政策支持为生物炭发展提供有力保障

生物炭作为一种可再生能源和生物质能源，正受到世界各国的广泛关注。为了推动其发展，各国纷纷通过立法、财政补贴、税收减免、信贷优惠以及市场机制和政策激励等多种措施。我国对生物炭产业的支持政策涵盖了能源绿色低碳转型的体制机制、监测评价机制、绿色能源消费促进机制等多个方面，旨在推动生物炭等可再生能源在能源消费中的比重，促进生物炭产业的可持续发展。

能源绿色低碳转型体制机制和政策措施：

国家发展改革委和国家能源局发布了一系列意见，旨在推动能源消费革命、供给革命、技术革命和体制革命，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。这些政策强调了能源领域碳减排的重要性，并提出了“十四五”时期建立推进能源绿色低碳发展的制度框架，以及到2030年基本建立完整的能源绿色低碳发展基本制度和政策体系的目标

2021年5月，《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》鼓励推广厨余垃圾资源化利用技术，包括生物柴油、沼气、土壤改良剂等产品的生产。

2022年5月，国家发改委发布的《“十四五”生物经济发展规划》提出要积极开发生物质能源，包括生物质发电、热电联产、生物质燃料等，以推动生物质能技术的发展和应用，促进化石能源向绿色低碳可再生能源的转型。

2022年6月，《“十四五”可再生能源发展规划》提出，到2025年，生物质能等非化石能源的消费比重要达到20%左右，可再生能源消费总量达到10亿吨标准煤左右，其中生物质能作为可再生能源的重要组成部分，将在能源转型中发挥重要作用。

绿色能源消费促进机制：

推进统一的绿色产品认证与标识体系建设，建立绿色能源消费认证机制，鼓励全社会优先使用绿色能源和采购绿色产品及服务。这些政策有助于推动生物炭等可再生能源在能源消费中的比重。

生物炭减排的未来发展建议

尽管生物炭的应用具有广泛的前景，但仍有许多问题需要深入研究。为了推动生物炭未来的可持续发展，建议采取以下措施：

1. 加大对生物炭基础研究和应用研究的投入，以改进生产技术，降低成本，并提高生物炭的质量和性能。

2. 通过建立示范项目，展示生物炭在碳减排、土壤改良、水资源管理等领域的实际效果，增加公众和相关部门对生物炭潜力的认识。

3. 制定相应的政策和标准，鼓励生物炭的可持续生产和使用，同时确保环境影响得到妥善管理。同时，加强国际合作与知识共享，促进技术的转移和能力建设。

4. 通过提供激励措施，吸引私营部门投资生物炭的生产和应用，同时考虑土地利用的可持续性，避免对粮食安全和生态系统服务产生负面影响。

5. 建立长期的监测和评估系统，以跟踪生物炭应用的效果和环境影响，确保其可持续性，并在项目规划和实施过程中，确保公众的参与，促进社会接受和支持。

通过综合实施上述策略，可促进生物炭技术的进步和广泛采用，并加速生物炭技术的商业化进程，提高其环境效益，确保其在未来的可持续发展中扮演关键角色。