生物质炭成就有机水稻碳汇“第一拍”(2)

　　在国际社会，生物质炭市场呈现出勃勃生机。国际生物质炭协会和美国生物质炭协会发布的《2023年全球生物质炭报告》显示，生物质炭生产商、经销商、增值生产商和设备制造商的营收在2023年超过了6亿美元，2021—2023年间的复合年均增长率达到了97%。预计到2025年，生物质炭相关产业营收将进一步增长至33亿美元。

　　郑聚锋介绍，相关文献显示，生物质炭每年在全球具备的碳移除潜力可达3亿吨—20亿吨二氧化碳当量。若得到广泛应用，生物质炭在中国的固碳减排潜力可接近9000万吨二氧化碳当量。

　　“目前我国的生物质炭研究在炭化装备研制、生物质炭工程技术创新、气炭肥多联产技术创制等方面，已经积累了一些创新成果。”南京农业大学资源与环境科学学院副教授卞荣军说，当前，在水体、土壤、大气中的污染物吸附、钝化、降解方面，国内已经研发出多种生物质炭基材料。

　　此外，具有缓释高效功能的炭基复合肥等绿色肥料，也可以服务于农业面源污染治理。卞荣军举例，有团队将生物质炭表面改性后，让其能针对性地吸附多环芳烃等污染物，抑制氧化亚氮、氨气、甲烷的排放，从而实现农业减污降碳。也有研究团队在秸秆等原材料热解过程中，通过添加铁、锰等氧化物，让生物质炭的表面能吸附更多污染物。

　　畜禽粪便的科学处理与资源化利用有利于消减污染物、减少养分流失、促进规模化畜禽养殖业可持续发展。卞荣军介绍，有研究显示，将生物质炭与畜禽粪便共堆肥，可以增强发酵效果，并降低氨气的排放，减少堆肥中氮素损耗。

　　生物质炭与农业化肥的“联姻”也展现出应用前景。“在化肥中添加生物质炭，可以利用生物质炭的孔隙和官能团，将化肥中的养分保持在土壤中，减少养分损失，从而提升养分利用效率。”卞荣军说。

　　不过，在卞荣军看来，生物质炭产业化还处于技术攻坚和商业化应用开拓的关键阶段，相关生产标准尚待建立。例如提升热解装备的连续化生产能力，以及生物质热解过程中尾气的净化，都是当前需要重点关注的问题。

　　程琨则认为，当前生物质炭推广仍存在使用成本过高等短板。特别是生产成本和运输成本较高，每吨生物质炭的使用成本大约在1500元以上。

　　针对不同原料生物质炭特性开发专用产品

　　使用生物质炭是提升土壤碳汇的一条有效途径，同时生物质炭也可以把生物质废弃物综合利用起来，符合低碳、绿色、高效、循环和可持续的高质量发展理念。2019年，联合国政府间气候变化专门委员会将生物质炭土壤固碳量的计算纳入《IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版》，这为生物质炭生态效益转化为经济效益提供了契机。

　　在程琨看来，未来，针对不同原料生物质炭特性开发专用产品，是生物质炭产业发展的重要方向。“例如，林木类生物质炭碱性高、孔隙发达，可直接用于重金属污染农田治理。林木类、果壳类生物质炭还可以与畜禽粪污混合堆肥，通过接种有益微生物，制备土壤调理剂，用于盐碱土、连作障碍土壤治理和中低产田土壤快速改良。而秸秆类生物质炭由于养分含量高，可以和化学肥料结合制备成生物质炭基肥，部分替代化学肥料用于主要粮食作物生产。”程琨说。

　　生物质废弃物炭化过程中的产物，也将产生经济价值。程琨介绍，炭化过程中产生的木醋液，可以和生物质炭浸提液用于生产商品液体肥，一方面能为植物生长提供养分，另一方面可作为植物促生剂提高植物抗逆性。此外，木醋液还可用于制备醋酸、醋酸盐等化学品，在农业、养殖业、护肤美容、医疗保健等领域发挥作用。炭化过程中产生的生物质可燃气则是重要的清洁能源，可通过替代传统化石能源用于发电或供热，服务于能源安全。