先来说一下生物质炭的相关概念和常见的几种炭。

生物质是指在生命活动过程中所产生的物质，生物质（草本、木本植物等）有纤维素、半纤维素和木质素三种主要成分构成。

生物质炭，也简称生物炭，由植物、植物废弃物、市政废弃物、动物粪便、城市和工业废弃物等通过炭化加工而形成的富含碳的碳产物。目前主要是通过水热转化和热解炭化（通常低于700℃）两种方式制备。

例如，时科生物就采取了热解炭化技术，通过对秸秆、枝条、废木料等高木质化废弃生物质进行炭化分解，制取生物炭产品，包括竹炭、烟杆炭、秸秆炭等。下图为时科生物零能耗炭化技术示意图，以及制备的生物炭产品在首届碳中和博览会现场展览。

时科生物炭制备技术示意图及生物炭产品

生物炭的应用前景广阔，被认为是一种可持续发展的环保材料。生物炭的主要应用领域包农业（土壤改良）、畜禽水产生产、环境、能源等。

1）生物炭与农田管理

生物炭含有丰富的有机碳可以增加土壤有机碳含量，含有的一定量的矿质养分可增加土壤中的磷、钾、钙、镁、及氮素等，丰富的孔隙可显著调节土壤持水能力，其碱性特征使其可用作酸性土壤改良剂并提高土壤养分有效性，即便在盐碱土改良中也有应用的可能。

生物炭的上述特性使其可用作土壤改良剂，并表现出克服或缓解土壤障碍因子、促进作物生长发育、抑制有害病菌、减少重金属和农药等有害成分吸收等功能。

生物炭还可作为缓控释肥和微生物接种菌的载体，用于生产炭基复混合肥、炭基有机肥、炭基生物肥等，延缓肥料养分在土壤中的释放，降低淋失及固定等损失，提高肥料养分利用率。

2）生物炭对作物的增产作用

生物炭对作物产量的影响在很大程度上取决于生物炭的用量和土壤类型，总体上以正向效应居多，应用于中低肥力或退化土壤比应用于肥沃或健康土壤更有效 。

尤其在中国，研究者将生物炭与化肥混合，发明了生物炭基肥料。实验结果表明，生物炭花生专用肥有利于花生叶片功能期的延长，产量增加13.5%；生物炭玉米专用肥有效地提高了穗粒数与粒重，产量提高7.6%-11.6%；生物炭大豆专用肥使分枝数、单株粒数和百粒重增加，产量增加7.2%。

比如时科生物的生物炭基肥，利用生物炭的孔隙结构和吸附能力，将其与微生物一起炭菌复合发酵制肥，给有益菌提供良好的生存空间，在改良修复土壤的同时，更加高效地发挥有益菌功效。

时科生物炭菌复合发酵制肥

1）提高动物生产性能

在尼罗罗非鱼、鲶鱼和肉鸡养殖饲料中添加生物炭的积极作用

2）抗病抑菌作用

添加生物炭及生物炭副产品木醋液提高仔猪对饲料的利用效率

1）固碳减排

生物炭碳架结构稳定，很难分解，以稳定固持在土壤中直接形成碳汇，而且对土壤碳氮转化过程也影响深远。

2）污染治理

生物炭主要通过吸附作用影响土壤中重金属的生物有效性，而吸附作用又包括化学吸附和物理吸附。可显著提升土壤pH值，从而间接降低重金属生物有效性。

1）炭化生物质煤

生物炭具有和煤炭相似的H/C、O/C和热值，具有理想的燃料特性。

2）浆料

生物油/生物炭浆料（即生物浆料）是一种通过将细生物炭颗粒悬浮于热解生物油中而制备的新型燃料，可克服与生物质利用相关的运输成本高、可磨性差、与煤炭共处理的燃料性质不匹配等关键问题。

3）储能材料

直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）是一种全固态装置，可以直接将碳燃料的化学能转化为电能，而在直接碳燃料电池（DCFC）或混合碳燃料电池（HCFC）中使用生物炭作为燃料是具有可行性的。此外，生物炭直接或经过改性后可作为电极材料，在超级电容器（SC）和锂离子电池（LIB）等电化学储能装置中已经显示出巨大的应用潜力。

生物炭（Biochar）

强调生物质原料来源于农林废弃物，以及生物炭在农业科学、环境科学中的应用，主要用于土壤肥力改良、土壤和大气碳库增汇减排以及受污染水体等环境修复。

活性炭（Activated carbon）

强调制作过程中为增强表面特性的应用而人为采用极高温(通常>700℃)、物理化学手段活化的、高比表面积、高吸附特性的疏松多孔性物质。作为固体吸附剂，活性炭可应用在化工、医药、环境等方面，用于吸附沸点及临界温度较高的物质及分子量较大的有机物。

木炭（Charcoa）

制作过程和性质特点与生物炭相似，但木炭多使用木头、煤炭作为原料，强调应用于燃料、工业冶炼、除臭脱色的生物质热解残渣，具有高热值和高内表面积。

注：关于生物炭的应用内容来自“生物炭网”——生物炭简介，作者：陈温福，孟军，韩晓日，兰宇，张伟明 单位：沈阳农业大学 来源：Biochar创刊号