據(jù)外媒報(bào)道， 一項(xiàng)涉及新南威爾士大學(xué)的國(guó)際研究發(fā)現(xiàn)，一種由城市、農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢料制成的產(chǎn)品還有一個(gè)額外的好處，那就是減少了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的碳足跡。 新南威爾士大學(xué)科學(xué)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院的客座教授Stephen Joseph表示，發(fā)表在《GCB Bioenergy》上的這項(xiàng)研究提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，其證明了生物炭有助于減緩氣候變化。

“生物炭可以將大氣中的碳吸收到土壤中并將其儲(chǔ)存數(shù)百至數(shù)千年，”這項(xiàng)研究的論文首席作者說(shuō)道，

“這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，生物炭有助于在土壤中構(gòu)建高達(dá)20%(平均3.8%)的有機(jī)碳，并還可以將土壤一氧化二氮排放減少12%至50%，這增加了生物炭緩解氣候變化的好處。”

政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)最近的《氣候變化與土地特別報(bào)告(Special Report on Climate Change and Land,)》支持了這些發(fā)現(xiàn)，該報(bào)告估計(jì)生物炭具有緩解氣候變化的重要潛力。

Joseph教授表示：“該政府間小組發(fā)現(xiàn)，到2050年，全球生物炭每年可減少3億至6.6億噸二氧化碳。跟澳大利亞去年的排放量相比--估計(jì)為4.99億噸二氧化碳--你可以看到生物炭可以吸收大量排放。我們只需要有開(kāi)發(fā)和利用它的意愿。”

穩(wěn)定的木炭

生物炭是在缺氧環(huán)境中加熱生物質(zhì)殘?jiān)缒拘?、?dòng)物糞便、污泥、堆肥和綠色廢物的產(chǎn)物，這一過(guò)程被稱為熱解。其結(jié)果是穩(wěn)定的木炭，這種物質(zhì)可以減少溫室氣體排放，以此同時(shí)可以提高土壤肥力。

GCB Bioenergy研究回顧了約300篇論文，其中包括33篇薈萃分析，這些薈萃分析研究了過(guò)去20年發(fā)表的14000篇生物炭研究中的許多內(nèi)容。

“研究發(fā)現(xiàn)，作物平均產(chǎn)量從10%增加到42%，植物組織中的重金屬濃度減少了17%到39%，植物對(duì)磷的可利用性也增加了，”Joseph教授說(shuō)道，“生物炭可以幫助植物抵抗疾病等環(huán)境脅迫，并幫助植物耐受有毒金屬、水分脅迫和有機(jī)化合物如除草劑莠去津。”

對(duì)植物的好處

這項(xiàng)研究首次詳細(xì)說(shuō)明了生物炭如何改善植物的根區(qū)。在前三周，生物炭與土壤發(fā)生反應(yīng)，可以促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)。

在接下來(lái)的六個(gè)月里，生物炭顆粒會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)表面，改善植物的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。

三到六個(gè)月后，生物炭開(kāi)始在土壤中“老化”并形成微團(tuán)聚體，從而保護(hù)有機(jī)物不被分解。

Joseph教授表示，研究發(fā)現(xiàn)，生物炭對(duì)酸性和沙質(zhì)土壤的反應(yīng)最大，在這些土壤中，生物炭跟化肥一起施用。

Joseph教授表示：“我們發(fā)現(xiàn)，生物炭的積極效果取決于劑量，也取決于生物炭的特性跟土壤限制和植物養(yǎng)分需求的匹配。植物尤其是在熱帶和亞熱帶潮濕地區(qū)常見(jiàn)的低營(yíng)養(yǎng)、酸性土壤中，如新南威爾士州和昆士蘭州的北海岸，可以從生物炭中顯著受益。西澳大利亞、維多利亞州和南澳大利亞的沙質(zhì)土壤，尤其是受氣候變化影響日益嚴(yán)重的旱地地區(qū)也將大大受益。”

Joseph AM教授是利用農(nóng)業(yè)、城市和林業(yè)廢棄物生產(chǎn)工程穩(wěn)定生物炭的專家。自上世紀(jì)70年代土著澳大利亞人介紹生物炭以來(lái)，他就一直在研究生物炭在促進(jìn)健康土壤和應(yīng)對(duì)氣候變化方面的好處。

他指出，數(shù)百年來(lái)，生物炭一直被澳大利亞、拉丁美洲尤其是亞馬遜盆地和非洲的土著居民用于作物生產(chǎn)和保持土壤健康。

在17世紀(jì)，生物炭還被記錄為動(dòng)物的飼料補(bǔ)充物。

盡管澳大利亞的研究人員自2005年以來(lái)就開(kāi)始研究生物炭，但它作為商業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展相對(duì)緩慢，澳大利亞每年約生產(chǎn)5000噸生物炭。

Joseph教授表示：“這部分是由于獲得資助的大規(guī)模示范項(xiàng)目數(shù)量很少，農(nóng)民和政府顧問(wèn)對(duì)生物炭缺乏了解、存在監(jiān)管障礙以及缺乏風(fēng)險(xiǎn)資本和年輕企業(yè)家來(lái)資助和建立生物炭企業(yè)。”

相比之下，美國(guó)每年的稀土產(chǎn)量約為5萬(wàn)噸，而中國(guó)每年的稀土產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)噸。

需要在經(jīng)濟(jì)上可行

Joseph教授因其在可再生能源和生物炭方面的工作而獲得了澳大利亞勛章。他表示，要使生物炭得到廣泛應(yīng)用，就需要將其跟農(nóng)業(yè)操作相結(jié)合并證明其在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

“我們已經(jīng)做了科學(xué)研究，但我們還沒(méi)有足夠的資源來(lái) 教育 和培訓(xùn)人們、建立示范、讓農(nóng)民看到使用生物炭的好處以發(fā)展這個(gè)新產(chǎn)業(yè)。”

然而，隨著大公司購(gòu)買(mǎi)二氧化碳減排證書(shū)(CORC)來(lái)抵消他們的排放，這種情況正在慢慢改變，這提高了生物炭在澳大利亞的知名度。生物炭具有廣泛的應(yīng)用潛力。

Joseph教授等人最近在《International Materials review》發(fā)表了一項(xiàng)詳細(xì)介紹了生物炭鮮為人知的用途的研究。

他百世，新南威爾士大學(xué)正在跟挪威的一家公司和一所大學(xué)合作，以開(kāi)發(fā)一種基于生物炭的抗菌涂層來(lái)殺死水中的病原體并在空氣過(guò)濾系統(tǒng)中使用。

關(guān)鍵詞： 變廢為寶 生物炭 氣候變化 GCB Bioenergy