生物炭研究突出了全球绘制的功效

这种神奇的古老物质可以固碳并改善土壤质量。

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杰西卡苏亚雷斯/盖蒂图像

Biochar可能是我们对抗全球变暖的重要解决方案。这是一种令人惊叹的材料,具有悠久的历史,可以螯合碳,减少现代食品生产的碳足迹,同时还促进了贫困土壤的产量和改善植物生长。最近的一项研究增加了证据,即这种材料可以显着贡献,以解决我们的气候危机和改革农业产业。

新南威尔士大学材料科学与工程学院客座教授、该研究的主要作者斯蒂芬·约瑟夫(Stephen Joseph)说:“生物炭可以将大气中的碳吸收到土壤中,并将其储存数百至数千年。”“这项研究还发现,生物炭有助于在土壤中形成高达20%(平均3.8%)的有机碳,并可以减少土壤一氧化二氮排放12%至50%,这增加了生物炭缓解气候变化的好处。”

生物炭是什么?

生物炭是一种从废弃生物质中产生的稳定的木炭。可持续的家庭园丁和小规模食品生产者长期以来一直支持它的创造和使用。以这种方式小规模生产的木炭,其制造过程和添加肥料的过程已经被改进,以极大程度地减少排放。世界各地许多小农场和菜园的种植者发现了利用生物炭种植作物和提高产量的好处。

生物炭并不是一个新想法。前哥伦比亚时期的南美洲人生产生物炭,创造了被欧洲殖民者称为“terra preta”的肥沃土壤。在非洲、澳大利亚和其他地方,生物炭也长期用于农作物生产。

BioChar是一种可以在家庭园丁和种植者的一系列基本方式中创造的材料。它可以在地面上的坑被创建,在粘土木炭炉,或者在DIY炉中,通过在缺氧的加热有机材料,例如木屑,动物粪便,淤泥,绿色废物和堆肥制成环境通过称为热解的过程。

然而,在更大规模的工业化生产中,生物炭最有可能帮助我们真正解决气候危机。2008年的一篇论文强调了生物炭热解不仅可以产生有价值的生物炭,还可以产生生物油和合成气,从而满足热解器的能源需求。

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Jeff Hutchens / Getty Images

生物炭福利

悉尼新南威尔士大学发表在《GCB生物能源》杂志上的一项新研究,补充了政府间气候变化专门委员会最近关于气候变化和土地的特别报告的发现,该报告估计生物炭具有显著的缓解潜力。IPCC发现BioChar每年可以在2050年达到每年300亿至6.6亿吨二氧化碳。

这一最近的荟萃分析,合成了20年的研究,发现生物肢可以留在土壤中千年。它们将磷的可用性增加4.6倍,将植物组织浓度降低17-39%,将土壤有机碳置换3.8%,并减少温室气体排放量12-50%。

此外,该研究发现,在施用生物炭后,作物产量可能会增加10-42%,最大的增加的热带养分酸性土壤和旱地砂土壤。

得出的结论表明,如果使用得当,生物炭可以缓解气候变化,支持粮食安全和循环经济。

这项研究还首次详细说明了生物炭如何改善植物的根区。在前三周,生物炭与土壤发生反应,刺激种子萌发和幼苗生长。在接下来的六个月里,生物炭颗粒上形成了反应表面,改善了植物的营养供应。在随后的3至6个月,生物炭在土壤中形成微团聚体,保护有机质不被分解。

生物炭已经在全球范围内用于各种较小的项目,甚至在某些地区的较大规模上。但是商业化和升级的生物炭生产可能是转型到更可持续的生活方式和解决我们所面临的存在威胁的重要组成部分。BioChar需要在更大的规模上生产,并且需要随时与现有的农业运营集成,并证明在经济上可行。

全球生物炭市场占2019年的15亿美元,预计将于2026年达到37亿美元。但我们需要生产更多的生物炭 - 并明智地利用这项迷人研究中概述的所有福利。政府和当局需要加强并注意到这种有用的负排放技术。

观点的文章来源
  1. 约瑟夫,斯蒂芬等人。”生物炭如何起作用,何时不起作用:土壤和植物对生物炭反应的控制机制综述。“GCB生物能源,2021,D​​OI:10.1111 / GCBB.12885

  2. 莱德,大卫A.“炭愿景:同时生产生物能源、永久固碳、改善土壤和水质的三赢方案。“农学期刊,卷。100,没有。1,2008,p。178.,DOI:10.2134 / AGROJNL2007.0161

  3. 气候变化与土地。“政府间气候变化小组,2021。