生物炭碳移除是一种从大气中封存二氧化碳的方式,并具有广泛的协同效益。
例如,生物炭用作土壤改良剂,可在从大气中移除碳的同时,改善粮食安全和土壤健康。
寻求碳移除信用额度的企业应考虑将生物炭作为实现最大影响的途径。
应对气候紧急状况需要减少温室气体排放,并采取有效的二氧化碳移除(CDR)解决方案,以扭转已造成的损害。
只有碳移除才能平衡难以减排的排放,并使我们实现所需的净零排放情景。一项CDR技术正在引领这一领域:生物炭碳移除(BCR),一项具有改变格局潜力的创新。从其碳移除能力到其提供的大量协同效益,BCR都将成为任何碳移除组合中不可或缺的一部分。
生物炭:二氧化碳移除组合中的关键要素
BCR是一种以科学为依据的碳移除方法,其核心在于热解:在有限氧气环境中使用高温,将生物质转化为生物炭。
通过光合作用,生物质积累碳,经热解(无氧加热)转化为生物炭——一种高度多孔、稳定且持久的碳形态,可有效地长期储存二氧化碳,并提供广泛的协同效益。
对于净零目标而言,BCR并非可选项,而是至关重要。它每年可处理0.44–2.62 Gt二氧化碳的移除量,最多可满足CDR需求的35%,在气候稳定情景中。BCR现已可大规模部署,并可根据第三方标准进行认证、追溯和核查。截至2022年,BCR占CDR交付总量的87%(交付52千吨),且成本大幅低于所有其他持久性CDR方法。平均而言,BCR每吨二氧化碳为179美元,相比之下,平均价格为每吨388美元,适用于所有CDR方法。信用评级平台BeZero近期进一步确认了对BCR的信心,为一个BCR项目授予了A级评级,这是其首次对CDR信用额度进行评估。

生物炭具有持久性
生物炭是一种稳定的高浓度碳形态,BCR的持久性取决于所用生物炭的质量及其最终用途。除非通过燃烧(可通过与土壤或建筑材料等不可燃材料混合来避免),否则高质量生物炭的碳再排放风险可忽略不计。
当生物炭被掺入混凝土等建筑材料时,它将成为材料的组成部分,有效防止其物理分离和降解。因此,用于建筑的生物炭有助于实现长期碳移除。
在土壤中,大量的生物炭被施用,可能会发生一定程度的降解,但仅为部分降解。要理解这一点,关键在于考察生物炭的材料结构,其在土壤环境中由可降解和稳定两部分组成。生物炭的稳定部分具有融合碳环的延伸结构,可抵抗微生物降解。野火中自然形成的热解碳具有类似的结构和持久性,可在环境中留存数千年。
要被认定为BCR,生物炭的稳定部分必须占其成分的至少50%,且只有该部分计入碳移除。确保BCR在土壤中持久性的关键,在于准确的指标和分析方法来量化这一稳定部分。成熟的分子表征方法已被广泛使用,土壤科学、有机地球化学和岩石学等跨学科研究合作进一步推进了生物炭表征方法的发展。
生物炭在碳移除之外的益处
除了作为碳移除技术的贡献之外,生物炭在多个行业中具有显著效益。例如在农业中,生物炭不仅有益,而且具有变革性。它提升粮食安全并推动农业可持续发展。得益于其多孔微观结构,土壤的结构和肥力均得到提升,在养分和水分保持方面表现出色。对于生物炭而言,其影响在以下地区尤为显著:热带风化土壤地区——这些地区的肥力常常下降,且全球一些资源最匮乏的农民正生活于此。
大量研究(包括一项对1500多篇科学论文的系统综述)表明生物炭在农业中具有积极影响。平均而言,施用生物炭可显著提高植物生产力(+16%)、作物产量(+13%)、水分利用效率(+20%)、土壤有机碳(+39%)和土壤有效养分(磷为+45%)。此外,生物炭还可减少氮氧化物排放(-11%)和植物重金属吸收(-29%)。
生物炭在建筑行业也具有重要前景。通过减少混凝土中水泥的比例,生物炭可将建筑材料的碳足迹降至最低。令人震惊的是,仅向混凝土混合料中添加按质量计1%的生物炭,就可能每年封存0.5 Gt二氧化碳,并使水泥基行业的温室气体足迹减少20%。此外,生物炭提高了混凝土的隔热能力,并增强了其机械性能,例如抗压和抗弯强度。
引入土壤后,生物炭可改善土壤健康,为多样的植物生长营造繁荣的环境。此外,生物炭还能通过中和入侵物种的有毒分泌物以抵御它们。这一双重功能使生物炭对生物多样性保护至关重要。在BCR中,遵守自愿碳市场严格的可持续性标准是不可协商的。这些标准确保项目负责任地采购生物质,避免对生态系统或粮食生产造成潜在危害。生物炭每年可封存0.44–2.62 Gt二氧化碳,在保护与气候行动之间实现平衡。
通过碳移除信用额度推动生物炭规模化发展
生物炭行业潜力巨大,但其规模化发展一直受到行业认知有限和生产成本的制约。碳移除信用额度可缓解这些挑战,增强BCR项目的经济可行性。通过弥合认知和资金缺口,这些信用额度有助于充分释放生物炭的巨大潜力。
BCR兼具经济、环境和社会效益,提供全面的综合效益。在受气候变化影响最严重的地区,BCR可实现气候公正,将减缓效益导向最需要之处,这一观点得到了政府间气候变化专门委员会(IPCC)2022年报告。
随着气候挑战日益加剧,BCR成为一种多层面的碳移除解决方案。除碳封存外,其效益还涵盖农业、建筑、生态系统健康和社区福祉。对于寻求有效可靠方案以应对气候危机并实现气候目标的企业而言,BCR是一项可迅速规模化的突出技术。
企业将BCR信用额度纳入其气候与移除解决方案组合后,即可立即采取有意义的步骤,迈向更可持续的未来。





