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园艺中的生物炭：增强土壤健康和植物生长
Biochar是一种源自有机生物量热解的富含碳产品，已成为园艺中有希望的土壤修正案，具有增强土壤健康和植物生长的巨大潜力。其独特的特性，包括高孔隙率，较大的表面积和稳定的碳含量，使其成为改善土壤结构，保留水和养分的有效工具。本摘要回顾了生物炭在园艺中的应用，重点是其对土壤健康和植物生产力的好处。在园艺系统中，已经证明生物炭修订可改善土壤物理特性，例如增加土壤曝气和养水能力，这对于根源发育和植物健康至关重要。生物炭还通过增加阳离子交换能力（CEC）来增强土壤化学特性，从而改善养分保留率并减少浸出损失。这些改进可以提高养分效率的更好，并可以减少对化肥的需求，从而使园艺实践更加可持续。此外，生物炭积极影响土壤生物学活性。它为有益的土壤微生物提供了一个栖息地，增强了微生物的多样性和活性，从而促进了营养循环和植物的生长。研究表明，生物炭可以减轻土壤传播的疾病并减少植物病原体的发生，从而有助于更健康，更弹性的作物。生物炭在园艺中的应用还提供了环境效益。它可以延长土壤中的碳长期，从而通过减少温室气体排放来促进气候变化。此外，通过利用农业和林业残留物进行生物炭生产，废物管理得到改善，并促进了循环经济。
通过基于生物炭的陆地上和负面排放...
抽象的气候稳定对于对地球系统的重新稳定至关重要，但不应破坏生物圈完整性，这是地球系统功能的第二个支柱。如果要通过基于生物量的负排放（NE）技术来实现这一点，该技术可以通过粮食生产和生态系统保护来竞争土地。我们评估了由基于生物炭的施肥促进的土地和卡路里中性的热源碳捕获和储存（LCN-PYCC）的NE贡献，这通过增加农作物产量来隔离碳并减少土地需求。Applying the global biosphere model LPJmL with an enhanced representation of fast-growing species for PyCCS feedstock production, we calculated a land-neutral global NE potential of 0.20–1.10 GtCO 2 year −1 assuming 74% of the biochar carbon remaining in the soil after 100 years (for + 10% yield increase; no potential for + 5%; 0.61–1.88 GtCO 2 year −1 for + 15％）。潜力主要是由生物质生成系统的实现产量增加和管理强度驱动的。如果管理强度从边际提高到中等水平，则估计 NE产量将增强 + 200–270％。 此外，我们的结果表现出对过程特异性生物炭产量和碳含量的敏感性，在保守假设和优化设置之间产生 + 40–75％的差异。NE产量将增强 + 200–270％。此外，我们的结果表现出对过程特异性生物炭产量和碳含量的敏感性，在保守假设和优化设置之间产生 + 40–75％的差异。尽管在建模中对LCN-PYCCS系统做出全球假设的挑战，但我们的发现表明，在需求驱动的和经济优化的缓解场景中计算出的大型NE量之间的差异与供应驱动的方法的分析潜力与供应驱动的方法相关的供应驱动的方法，这些方法符合环境和社会经济的前提。
生物炭的催化石墨化生产石墨碳材料
石墨材料是重要的工业产品。电池和电子计算机行业的快速开发激励了对石墨材料的巨大需求。然而，如今，石墨材料是通过在高于2500℃的温度下通过热处理化石油或煤炭衍生的焦炭来商业生产的。基于化石的原料和能源密集型生产过程均与可持续发展的概念背道而驰。本论文提出了可持续的低温催化石墨化过程，通过使用商业生物质热解生物炭作为原料，生产具有高度有序结晶度的石墨材料。硝酸铁作为石墨化催化剂。研究了石墨温度和铁载量对生产碳产物的性质的影响。产生的石墨材料。结果表明，随着石墨化温度和铁载量的增加，产物的平均石墨晶体大小和产品的石墨化程度增加。但是，铁载量的增加降低了酸洗涤过程的催化剂去除效率。当石墨温度高于1100℃，铁负荷量高于11.2 wt。％时，生产的石墨材料的结晶度优于商业石墨的结晶度。具有最佳结晶度的石墨材料，该材料在1300℃的温度下产生，铁负荷为33.6 wt。％，其结晶度非常接近纯石墨。
相关的生物炭特征影响生物炭污垢砂浆的抗压强度
©作者2024。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的，该许可允许以任何媒介或格式使用，共享，适应，分发和复制，只要您对原始作者和来源提供适当的信誉，请提供与创意共享许可证的链接，并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中，除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料，并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途，则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本，请访问http：//创建ivecommons。org/licen ses/by/4。0/。
生物炭：使用碳的农业，环境保护和气候弹性
自2000年代初以来，通过有机废物的热化学转化产生的富含碳材料的生物炭研究激增了超过30,000份同行评审的文章，突出了其多样化的环境利益。由政府间气候变化的面板认可为一种负发射技术，生物炭可以长期隔离碳，从而导致气候变化缓解。它通过增强土壤结构，提高水的能力并促进养分循环来改善土壤健康。此外，生物炭的应用可显着降低温室气体排放，例如一氧化二氮（N2O）和氨（NH3），并降低硝酸盐浸出，从而提高水质。尽管有这些优势，但由于市场挑战和盈利问题，尤其是在美国，生物炭的广泛采用仍然有限。立法和监管支持对于更广泛的采用至关重要。必须进行全面的成本效益分析，受控环境研究，长期现场监测和标准化指南，以证明生物炭的经济和环境益处。教育和外展工作对于提高农民和其他利益相关者的认识至关重要。本文旨在提高人们对生物炭研究的教育，研究和投资的认识，以增强生态，环境和农业实践，并更好地为行业和决策者提供更多信息。研究人员，政策制定者和从业人员之间的合作对于将生物炭纳入可持续农业和环境保护策略至关重要，从而释放了其生态和经济利益的全部潜力。
通过生物炭 - 欧盟气候动作对碳去除的审查
IPCC方法基于以下假设：计算将在国家一级进行有关特定生物char的可用数据，但是碳去除项目的运营商可以使用生物炭，并能够利用对生物炭的更详细的特征以及使用的条件。Woolf等人的论文。（2021）建立在IPCC工作的基础上，并根据生物炭中的氢与碳原子的比率（H/C ORG比率，可以轻松测量的特性）以及将生物char的平均温度结合到100，500和500年，500年和000年。通过几种现有认证标准，这种关系已被用作估计生物炭中碳存储的基础。
利用藻类生物炭去除磷的循环经济方法
本研究考虑了生物精炼的关键阶段，研究了大型藻类（Ulva ohnoi）的潜在循环经济方法。研究和报道了生物质干燥、生物炭生产（热解）和应用生物炭除磷等重要阶段。值得注意的是，将大型藻类生物质从平均湿基含水量约 70-85% 干燥至适合热转化的含水量约 10% 是一项艰巨的任务。对生物质和生物炭的物理化学性质进行了表征，并将其与它们吸附磷 (P) 的能力相关联。大型藻类生物质的初步热分析表明，主要重量损失发生在 150 至 550°C 之间。热解过程动力学表明需要 232 至 836 kJ mol − 1 之间的更高表观活化能。当热解过程的温度升高时，可以发现生物炭的孔径、表面积和孔体积增加。在批量实验中，在 700°C 下获得的生物炭的 P 吸附量最高（78 mg-P/g 生物炭），这可能是由于碱金属和碱土金属的可用性。拟二级模型很好地描述了 P 吸附的动力学研究。由大型藻类生物质生产的生物炭可被视为对环境有益且低成本的磷回收吸附剂。吸附后的生物炭由于含有大量的磷磷石，可在农业中用作缓释肥料。
生物炭干预措施以改善油棕>下的土壤健康
项目描述：石油 - 帕尔姆是世界上生产力最高的石油作物，能够满足人类食品和能源需求。令人震惊的是，土地转换为石油 - 与生物多样性丧失，区域性大火，有毒 - 热情和温室气体排放有关。在石油帕尔姆种植园生命周期结束时采用了诸如斜线燃烧之类的非法实践，作为清除土地并通过提高pH和养分的供应量来提高泥炭的易耕作的一种简单手段。但是，由于矿物的浸出，这些好处是短暂的。另一方面，在现场保留石油 - 粉状废物以增强造成重大棕榈损失的Ganoderma真菌的扩散。在这里，我们提出了从石油 - 帕尔姆（Oil-PALM）和将油帕尔姆（Oil-Palm）领域重新应用的生物炭生产，以解决这些相交问题的解决方案。马来西亚目前的大部分石油 - 正在过渡到第二代种植周期，这为评估这种方法的潜力提供了理想的机会。
原始和工程生物炭作为Na-ion电池阳极材料：综合概述
a Department of Applied Science and Technology (Disat), Polytechnic of Turin, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129, Turin, Italy B Center for Sustainable Future Technologies (CSFT), Italian Institute of Technology (IIT), via Livorno 60, 10144, Turin, Italy C Department of Materials Science, University of Milan-Bicocca, via Cozzi 55, 20125,意大利米兰D化学系，帕维亚大学，Viale Taramelli 16，27100，意大利帕维亚和技术的化学区（Chemtech）和Instm，Dept. 帕多瓦大学工业工程 Vito的Feo，89122年，意大利雷吉奥·卡拉布里亚（Reggio Calabria），g雷吉奥·卡拉布里亚（Reggio Calabria），浓缩物质和能源技术研究所（ICMATE），国家研究委员会（CNR），C.So United States 4，35127，意大利Padua，意大利H机械和航空航天工程部（Dimake tureecnicoe duke off）意大利I国家电化学能源储存中心（GISEL） - Instm，通过G. G. Giusti 9，50121，佛罗伦萨，意大利a Department of Applied Science and Technology (Disat), Polytechnic of Turin, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129, Turin, Italy B Center for Sustainable Future Technologies (CSFT), Italian Institute of Technology (IIT), via Livorno 60, 10144, Turin, Italy C Department of Materials Science, University of Milan-Bicocca, via Cozzi 55, 20125,意大利米兰D化学系，帕维亚大学，Viale Taramelli 16，27100，意大利帕维亚和技术的化学区（Chemtech）和Instm，Dept.帕多瓦大学工业工程Vito的Feo，89122年，意大利雷吉奥·卡拉布里亚（Reggio Calabria），g雷吉奥·卡拉布里亚（Reggio Calabria），浓缩物质和能源技术研究所（ICMATE），国家研究委员会（CNR），C.So United States 4，35127，意大利Padua，意大利H机械和航空航天工程部（Dimake tureecnicoe duke off）意大利I国家电化学能源储存中心（GISEL） - Instm，通过G. G. Giusti 9，50121，佛罗伦萨，意大利
生命周期从森林残留物产生生物炭的气候影响
执行摘要，森林管理中出现了大量的木质生物量，社会面临着巨大的机会和挑战。一方面，这种生物质可以转化为有价值的生物产品，例如生物燃料，生物能，木料，生物炭和其他碳去除途径。这些残留物的利用也可能为长期森林健康带来好处，并通过促进森林稀疏来降低毁灭性野火的风险。但是，这些残留物的收集和运输是昂贵的，通常会在现场或垃圾填充，构成环境，经济和公共卫生挑战。对于面临收集和运输成本较高的农村地区，此问题通常会加剧，并且经常管理在较大的商业运营中比生物量更可变的资源，而在大型商业运营中，相对均匀的生物量会增加。结果，这些农村社区面临参与不断增长的碳市场的不成比例障碍。