Although feedstock is important in

Although feedstock is important in determining the function of biochar in soil, there is no consensus as to optimal feedstock in terms of both soil use and energy production, mainly because commercial pyrolysis plants are scarce, and those that exist are associated with the processing of specific waste streams. A limited amount of research-scale pyrolysis has been conducted using a wider range of feedstock (Gaunt and Lehmann, 2008, Das et al., 2008 and Day et al., 2005). Feedstock currently used at commercial and research facilities includes wood chip and wood pellets, tree bark; crop residues including straw, nut shells, and rice hulls; switch grass; organic wastes including paper sludge, sugarcane bagasse, distillers grain, olive waste (Yaman, 2004); chicken litter (Das et al., 2008), dairy manure, and sewage sludge (Shinogi et al., 2002). Research- and pilot-scale pyrolysis has been undertaken at a rate of 28–300 kg h-1 (dry feedstock mass basis), which is about one-tenth of commercial plants (2–3 t h-1). Comparing the efficiency of pyrolysis plants is difficult as the fate and the quantitative balance for solid, liquid, and gaseous products are rarely fully quantified in individual studies, yet vary considerably. The composition and hence heating value of syngas also varies, particularly with respect to feedstock quality and moisture content.

In production of oil from biomass, the feedstock ratio in carbon, oxygen, and hydrogen is considered an indicator of quality (Friedl et al., 2005). Low-mineral and N contents provided by wood and biomass crops include short-rotation willow, high productivity grasses such as Miscanthus spp., and a range of other herbaceous plants. However, abundant and available agricultural by-products, particularly cereal straw, may be suitable. Proportions of hemicellulose, cellulose, and lignin content appear to influence the ratio of volatile carbon in oil and gas and the proportion of carbon stabilized in biochar. Feedstocks with high lignin content generate high yields of biochar when pyrolyzed at temperatures of approximately 500 °C ( Demirbas et al., 2006 and Fushimi et al., 2003). More knowledge is required for feedstock to be selected or processed to achieve a specified balance between all three classes of pyrolysis products (i.e., gas, oil, and char). However, the basic conversion technology—slow pyrolysis or a related process—is the most critical factor.

This review concerns biochar produced from the utilization of biomass with simultaneous energy capture. However, much of the current evidence for the impacts on soil properties and soil carbon rests on research using char produced experimentally by more traditional methods.

1.2. Policy context
The biochar concept has a strong global context, as it is positioned strongly in the context of climate change (carbon abatement), but intrinsically linked to renewable energy capture (biomass pyrolysis), and food production and land-use change (food and feed production), further extending to the enhancement of environmental quality (control of diffuse pollution) and management of organic wastes (stabilization and use), through management of soil nutrients.

Climate change and food production are causally linked as 13.5% of radiative forcing is attributable to greenhouse gases emitted through agricultural activity (Barker et al., 2007). The carbon release associated with switching land previously under natural or unmanaged vegetation to crop production releases typically large amounts of carbon from standing biomass, and also from the soil. The conversion of land use at current rates accounts for another 17.4% of radiative forcing (Barker et al., 2007) mainly through the loss of biomass carbon as CO2, and workable technologies to enhance the productivity of agriculture may be important in stemming these sources as land pressure is a significant factor. Climate change is linked to energy use by the remaining 70% of radiative forcing that results from use of fossil fuels. However, energy and land-use change are also linked. Although the use of replenishable biomass in energy production is considered carbon neutral (and to offset fossil fuel emissions), it is clear that dedicated energy crops produced at a scale that is significant in terms of global energy supply would lead to direct and indirect pressure on natural ecosystems, and a net emission of CO2 in conversion. Losses documented for some existing conversions are extremely large (Fargione et al., 2008), and although the benefit of a long-term annual offset of fossil carbon emissions is important, short-term losses from conversion of natural ecosystems do not favor, even in carbon terms alone, land-use change. This is because the pace of climate change is rapid compared to the timescale for delivery of net benefit from bioenergy crops after conversion.

Assessments of the realistic potential for biochar in carbon abatement have converged on a figure of about 1 GtC yr− 1 (Lehmann, 2007), which presents a potential “wedge” for climate change mitigation; Pacala and Socolow (2004) proposed that a portfolio of such wedges is required to avert the threat of catastrophic climate change. Currently, abatement potential is the most quantifiable and certain of the many characteristics of biochar. However, at the moment simple stabilization of biomass carbon is not eligible for trading under the Clean Development Mechanism (CDM), the international scheme designed to achieve carbon abatement under the Kyoto protocol. In the absence of eligibility for carbon credits, or simply to supplement a future income stream from carbon stabilization, it is likely that biochar addition to soil will proceed only where sufficient improvements in soil performance and productivity are perceived or assured.

In addition to the avoidance of CO2 and methane emissions during normal decomposition of feedstock, a suppression of nitrous oxide and methane emissions from otherwise normally managed soils is frequently claimed. Since the global warming potential (GWP) of these gases is high and the main source globally agricultural, this effect is of potential significance, although the evidence base is still very limited.

A role for biochar in control of diffuse pollution from agriculture, including sorption of agrichemicals, has also been proposed, and available evidence is reviewed later in this study.

1.3. Biochar and the global carbon cycle
Globally, photosynthesis by plants draws 120 Gt CO2–C from the atmosphere into energy-rich carbohydrate carbon each year (Schlesinger, 1995). Half of this is rapidly returned to the atmosphere through plant respiration, but about 60 Gt CO2–C yr− 1 is invested in new plant growth (carbon comprising 45% of plant biomass). After accounting for approximately 2.2 Gt CO2–C yr− 1 loss through land-use change (Houghton, 2003), and some “fertilization” from increasing atmospheric CO2 concentration, the amount of carbon in living plant biomass (560 GtC; Schlesinger, 1995) appears to be broadly constant. This confirms that the magnitude of cropping and harvest, as well as the deposition of litter and exudates by plants and plant roots into soil, is broadly equal to annual net primary productivity. The pathways by which much of this carbon is returned to the atmosphere are varied and complex, but in a particular year the gross flux to the atmosphere—the product of the progressive degradation of all cohorts of previous plant production—approximates to the amount that is fixed over the same period. Human intervention in the management of forests and agroecosystems means that 20–40% of net primary productivity is in some way associated with active management (Vitousek et al., 1986).

A strategy to deploy biochar on a large scale would divert a portion of the existing global carbon flux that resides within managed ecosystems, or to intercept enhanced net primary productivity production in the form of increased harvest or waste biomass. This material would be pyrolyzed and replaced in soil in a stabilized rather than a degradable form, in this way returning much less carbon to the atmosphere from sites of decomposition (soil, landfill, etc.), and simultaneously decreasing associated emission of other greenhouse gases (notably methane). The net anthropogenic addition of carbon to the atmosphere (6.3 GtCO2–C yr− 1; Houghton, 2003) is small relative to the scale of the natural atmosphere–plant–soil–atmosphere cycle. If the net primary productivity of managed agricultural and forest ecosystems is between 12 and 24 GtC yr− 1, the interception and stabilization of 1 GtC does not appear an extraordinary goal. Assuming that the carbon in biochar is stable, diversion of organic resources and wastes to pyrolysis would result in a permanent offset against future atmospheric CO2, which could be extended on an annual basis, according to other priorities and circumstances for use of biomass.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แม้ว่าวัตถุดิบเป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดฟังก์ชันของ biochar ในดิน มีมติไม่เป็นวัตถุดิบที่ดีที่สุดในทั้งดินใช้พลังงานผลิตและ ส่วนใหญ่เนื่องจากไพโรไลซิค้าพืชหายาก และที่อยู่เกี่ยวข้องกับกระบวนการของการเสีย จำนวนมาตราส่วนวิจัยชีวภาพจำกัดมีการดำเนินการใช้ช่วงกว้างของวัตถุดิบ (Gaunt และ Lehmann, 2008, al. et ดัส 2008 และวัน et al., 2005) วัตถุดิบใช้ในการค้า และสิ่งอำนวยความสะดวกการวิจัยรวมถึงไม้ชิพ และเกล็ดไม้ เปลือกไม้ ตกค้างพืชรวม ถึงฟาง เปลือกถั่ว แกลบ สลับหญ้า ขยะอินทรีย์รวมถึงกระดาษตะกอน ชานอ้อยอ้อย ข้าว distillers มะกอกเสีย (Yaman, 2004); ไก่แคร่ (Das et al., 2008), มูลโคนม และกากตะกอน (Shinogi et al., 2002) มีการดำเนินการวิจัย และนำร่องมาตราส่วนไพโรไลซิที่อัตรา 28-300 กก. h-1 (วัตถุดิบแห้งมวลชนพื้นฐาน), ซึ่งมีประมาณหนึ่งส่วนสิบของพืชพาณิชย์ (2-3 t h-1) เปรียบเทียบประสิทธิภาพของพืชชีวภาพได้ยากเป็นชะตากรรมและดุลเชิงปริมาณของแข็ง ของเหลว และผลิตภัณฑ์เป็นต้นจะไม่ค่อยเต็ม quantified ในแต่ละการศึกษา ยังแตกต่างกันมาก องค์ประกอบและความร้อนดังนั้น ค่าของ syngas ยังแตกต่างกันไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวัตถุดิบคุณภาพและความชื้นเนื้อหา

ในการผลิตน้ำมันจากชีวมวล อัตราส่วนของวัตถุดิบ ในคาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจนจะเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพ (Friedl et al., 2005) แร่ต่ำและ N เนื้อหาโดยพืชไม้และชีวมวลรวมสั้นหมุนวิลโลว์ หญ้าผลิตสูงเช่นหญ้ามิสแคนทัสโอ และช่วงของพืชอื่น ๆ herbaceous อย่างไรก็ตาม อุดมสมบูรณ์ และมีเกษตรสินค้าพลอย โดยเฉพาะอย่างยิ่งธัญพืชฟาง อาจจะเหมาะสม สัดส่วนของ hemicellulose เซลลูโลส และ lignin เนื้อหาจะ มีผลต่ออัตราส่วนของคาร์บอนระเหยน้ำมัน และแก๊สและสัดส่วนของคาร์บอนเสถียรใน biochar วมวล lignin สูงเนื้อหาสร้างอัตราผลตอบแทนสูงของ biochar เมื่อ pyrolyzed ที่อุณหภูมิประมาณ 500 องศาเซลเซียส (Demirbas et al., 2006 และ Fushimi และ al., 2003) ความรู้เพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัตถุดิบที่จะเลือก หรือประมวลผลเพื่อให้เกิดสมดุลระหว่างชั้นสามทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ชีวภาพ (เช่น แก๊ส น้ำมัน และอักขระ) ระบุ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการแปลงขั้นพื้นฐาน — ไพโรไลซิช้าหรือกระบวนการที่เกี่ยวข้อง — ได้สำคัญที่สุดปัจจัย

เห็น biochar ผลิตจากการใช้ประโยชน์ของชีวมวลพลังงานพร้อมรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการ อย่างไรก็ตาม หลักฐานปัจจุบันสำหรับผลกระทบต่อคุณสมบัติของดินและคาร์บอนในดินมากอยู่บนวิจัยใช้อักขระ experimentally ผลิต โดยวิธีดั้งเดิม

1.2 บริบทนโยบาย
แนวคิด biochar มีบริบทโลกแข็งแกร่ง เป็นเป็นตำแหน่งอย่างยิ่งในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (ลดหย่อนคาร์บอน), แต่ทำกับจับพลังงานทดแทน (ชีวมวลชีวภาพ), และอาหารผลิตและการใช้ที่ดินเปลี่ยนแปลง (อาหารและอาหารสัตว์ผลิต), ขยายเพิ่มเติม เพื่อปรับปรุงคุณภาพสิ่งแวดล้อม (ควบคุมมลพิษกระจาย) และการจัดการอินทรีย์เสีย (เสถียรภาพและการใช้), ผ่านการจัดการของดินสารอาหาร

ผลิตอาหารและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะมีการเชื่อมโยง causally 135% ของการบังคับ radiative รวมก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกผ่านกิจกรรมทางการเกษตร (บาร์คเกอร์ et al., 2007) ได้ การปล่อยคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแผ่นดินก่อนหน้านี้ภายใต้พืชพรรณธรรมชาติมีการจัดการ หรือการครอบตัดการผลิตรุ่นขนาดใหญ่โดยทั่วไปของคาร์บอน จากชีวมวลยืน และ จากดิน แปลงที่ดินใช้ราคาปัจจุบันบัญชีอื่น 174% ของ radiative บังคับ (บาร์คเกอร์ et al., 2007) ส่วนใหญ่ผ่านการสูญเสียของคาร์บอนในชีวมวลเป็น CO2 และเทคโนโลยีสามารถทำงานได้เพื่อเพิ่ม ผลผลิตของเกษตรอาจจะสำคัญในประเทศแหล่งเหล่านี้เป็นความดันที่ดิน เป็นปัจจัยการ เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเชื่อมโยงกับใช้พลังงานเหลือ 70% ของ radiative บังคับที่เป็นผลจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างไรก็ตาม นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมโยงเปลี่ยนแปลงพลังงานและการใช้ที่ดิน แม้ว่าการใช้ชีวมวล replenishable ในการผลิตพลังงานถือว่าคาร์บอนเป็นกลาง (และ เพื่อชดเชยการปล่อยก๊าซเชื้อเพลิงฟอสซิล), เป็นที่ชัดเจนว่า จะนำพืชพลังงานทุ่มเทผลิตในสเกลที่มีความสำคัญในแง่ของพลังงานทั่วโลกกดดันโดยตรง และทางอ้อมในระบบนิเวศธรรมชาติ และเล็ดรอดสุทธิของ CO2 ในแปลง ขาดเอกสารสำหรับบางแปลงที่มีอยู่มีขนาดใหญ่มาก (Fargione et al., 2008), และแม้ว่าประโยชน์ของบัญชีตรงข้ามปีระยะยาวของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกฟอสเป็นสำคัญ ขาดทุนระยะสั้นจากแปลงของระบบนิเวศธรรมชาติไม่ ชอบ แม้ในคาร์บอนเงื่อนไขเพียงอย่างเดียว ใช้ที่ดินเปลี่ยนแปลง นี้เป็นเพราะจังหวะของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับสเกลในการส่งมอบผลประโยชน์สุทธิจากพืชพลังงานชีวภาพหลังแปลง

ประเมินศักยภาพจริงสำหรับ biochar ในคาร์บอนลดหย่อนมี converged บนตัวเลขของ GtC ประมาณ 1 yr− 1 (Lehmann, 2007), ซึ่งแสดงศักยภาพ "ลิ่ม" สำหรับการลดปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Pacala และ Socolow (2004) เสนอว่า ผลงานของ wedges นั้นจะต้องหลีกเลี่ยงภัยคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรง ในปัจจุบัน ศักยภาพการลดหย่อนเป็นสุดวัดปริมาณได้ และบางลักษณะหลายของ biochar อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ เสถียรภาพง่ายของคาร์บอนชีวมวลไม่สิทธิ์การค้าภายใต้การสะอาดพัฒนากลไก (เมนู), แผนงานนานาชาติออกแบบมาเพื่อให้ลดหย่อนคาร์บอนภายใต้พิธีสารเกียวโต ในการขาดงานของคาร์บอนเครดิต หรือเพียง เพื่อเสริมกระแสรายได้ในอนาคตจากคาร์บอนเสถียรภาพ ก็มีแนวโน้มว่า biochar นี้ดินจะดำเนินการเฉพาะ ที่ปรับปรุงดินสมรรถนะและประสิทธิภาพเพียงพอมองเห็น หรือมั่นใจ

นอกจากหลีกเลี่ยงของการปล่อยก๊าซ CO2 และมีเทนในช่วงปกติเน่าของวัตถุดิบ ปราบปรามยาสลบและการปล่อยก๊าซมีเทนจาก มิฉะนั้นดินเนื้อปูนปกติจัดการมักอ้างว่า เนื่องจากโลกร้อนศักยภาพ (GWP) ของก๊าซเหล่านี้จะสูงและหลักแหล่งเกษตรทั่วโลก ลักษณะพิเศษนี้เป็นของสำคัญที่มีศักยภาพ แม้ว่าฐานหลักฐานจะยังคงมากจำกัด

ยังได้เสนอบทบาทสำหรับ biochar ควบคุมมลพิษกระจายจากเกษตร ดูดของ agrichemicals รวมทั้ง และมีหลักฐานเป็นการตรวจทานในการศึกษานี้

1.3 Biochar และคาร์บอนทั่วโลก
ทั่วโลก การสังเคราะห์ด้วยแสง โดยพืชวาด 120 CO2 Gt-C จากบรรยากาศเป็นคาร์บอนพลังงานอุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตแต่ละปี (Schlesinger, 1995) ครึ่งนี้ถูกส่งกลับไปบรรยากาศผ่านพืชหายใจอย่างรวดเร็ว แต่เป็นการลงทุนประมาณ 60 Gt CO2-C yr− 1 ในเจริญเติบโตของพืชใหม่ (45% ของชีวมวลของพืชประกอบด้วยคาร์บอน) หลังจากที่ลงบัญชีสำหรับประมาณ 2สูญเสีย CO2 Gt-C yr− 1 2 ผ่านการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน (Houghton, 2003), และบาง "ปฏิสนธิ" จากเพิ่มบรรยากาศ CO2 ความเข้มข้น จำนวนคาร์บอนในชีวิตพืชชีวมวล (560 GtC Schlesinger, 1995) จะคงทั่วไปแล้ว นี้ยืนยันว่า ขนาดของการปลูกพืช และการเก็บเกี่ยว และสะสมของแคร่และ exudates โดยต้นไม้และพืชรากลงในดิน เป็นทั่วไปเท่ากับผลผลิตหลักสุทธิประจำปี มนต์ที่มากของคาร์บอนนี้ถูกส่งกลับไปบรรยากาศจะแตกต่างกัน และซับซ้อน แต่ในปีหนึ่งๆ รวมไหลในบรรยากาศ — ผลิตภัณฑ์ของการลดประสิทธิภาพ cohorts ทั้งหมดก่อนหน้านี้โรงงานผลิตแบบก้าวหน้า – approximates ที่คงที่ในช่วงเดียวกัน แทรกแซงของมนุษย์ในการจัดการป่าและ agroecosystems หมายความ ว่า 20 – 40% ของผลผลิตหลักสุทธิในบางวิธีเกี่ยวข้องกับการบริหารงาน (Vitousek et al., 1986)

กลยุทธ์จัด biochar บนมาตราส่วนขนาดใหญ่จะสำราญส่วนของฟลักซ์คาร์บอนทั่วโลกที่มีอยู่ที่อยู่ภายในระบบนิเวศมีการจัดการ หรือสกัดเพิ่มประสิทธิภาพสุทธิหลักผลิตในรูปแบบของการเก็บเกี่ยวเพิ่มขึ้นหรือเสียชีวมวล วัสดุนี้จะ pyrolyzed และแทนที่ในดินในความเสถียรมากกว่าช่วยกันแบบ วิธีนี้พบคาร์บอนน้อยมากบรรยากาศจากไซต์ของแยกส่วนประกอบ (ดิน ฝังกลบ ฯลฯ), และพร้อมกันลดมลพิษของก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ (ยวดมีเทน) ที่เกี่ยวข้อง แห่งคาร์บอนสู่บรรยากาศ (6.3 GtCO2-C yr− 1 สุทธิที่มาของมนุษย์ Houghton, 2003) มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับขนาดของวงจรบรรยากาศ – พืช – ดิน – บรรยากาศธรรมชาติ ถ้าผลผลิตหลักสุทธิของจัดการเกษตร และระบบนิเวศป่า อยู่ระหว่าง 12 และ 24 GtC yr− 1 การสกัดกั้นและเสถียรภาพของ 1 GtC แสดง เป้าหมายเป็นพิเศษ สมมติว่าคาร์บอนใน biochar มีเสถียรภาพ ผันทรัพยากรอินทรีย์และเสียการไพโรไลซิจะทำออฟเซ็ตถาวรกับอนาคตบรรยากาศ CO2 ซึ่งสามารถขยายเป็นประจำ ตามลำดับความสำคัญและสถานการณ์ในการใช้ชีวมวลอื่น ๆ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แม้ว่าวัตถุดิบสำคัญในการกำหนดหน้าที่ของไบโอชาร์ในดินไม่มีฉันทามติเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมทั้งในแง่ของดินการใช้และการผลิตพลังงานเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นเพราะการเผาพืชหายาก และคนที่อยู่ที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลของกระแสเสียเฉพาะจำกัดระดับการศึกษา ได้ทดลองใช้ผลิตช่วงกว้างของผลิตภัณฑ์ ( และผอมโซ เลห์มันน์ , 2008 , the et al . , 2008 และวัน et al . , 2005 ) วัตถุดิบที่ใช้ในปัจจุบันในเครื่องเชิงพาณิชย์และการวิจัยรวมถึงชิปไม้และเม็ดไม้ , เปลือกไม้ ; พืชตกค้าง ได้แก่ ฟางข้าว เปลือกถั่ว และ ข้าวเปลือก ; เปลี่ยนหญ้า ; กากตะกอนของเสียอินทรีย์ ได้แก่ กระดาษกากอ้อย การกลั่นธัญพืชขยะมะกอก ( แก , 2004 ) ; ครอกไก่ ( ดาส et al . , 2008 ) , นมปุ๋ยคอก และกากตะกอน ( ชิโนกิ et al . , 2002 ) การวิจัยและผลิตทดลอง ได้ดำเนินการในอัตรา 300 กิโลกรัม ( 28 ) ส่วนฐานแห้งมวลสารตั้งต้น ) , ซึ่งมีประมาณหนึ่งในสิบของพืชพาณิชย์ ( 2 ) 3 T ส่วน )การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการเผาพืชยากเป็นโชคชะตาและความสมดุลเชิงปริมาณของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ผลิตภัณฑ์จะไม่ค่อยครบ ปริมาณในการศึกษาเฉพาะบุคคล แต่แตกต่างกันมาก องค์ประกอบและดังนั้นค่าความร้อนของแก๊สยังแตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวกับคุณภาพวัตถุดิบและความชื้น

ในการผลิตน้ำมันจากชีวมวลป้อนอัตราส่วนคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน ถือเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพ ( ฟริเดิล et al . , 2005 ) แร่ต่ำ และเนื้อหา โดยไม้และชีวมวลพืชรวมถึง Willow หมุนสั้น ผลผลิตสูงเช่นหญ้าหญ้าตะกานน้ำเค็ม spp . และช่วงของพืชอื่น ๆ เป็นต้น . อย่างไรก็ตาม ชุกชุม และผลพลอยได้ทางการเกษตรที่มีอยู่ โดยเฉพาะธัญพืชฟางอาจจะเหมาะสมสัดส่วนของเฮมิเซลลูโลส และลิกนิน , เนื้อหาที่ปรากฏจะมีผลต่ออัตราส่วนของไอระเหยของน้ำมันและก๊าซคาร์บอน และสัดส่วนของคาร์บอนเสถียรในไบโอชาร์ . วัตถุดิบมีปริมาณลิกนินสูงสร้างผลผลิตสูงของไบโอชาร์เมื่อถูกเผาในบรรยากาศที่อุณหภูมิประมาณ 500 ° C ( demirbas et al . , 2006 และ Fushimi et al . , 2003 )ความรู้เพิ่มเติมที่ใช้เป็นวัตถุดิบที่ถูกเลือก หรือประมวลผลเพื่อให้บรรลุความสมดุลระหว่างทั้งสามคลาสที่ระบุของผลิตภัณฑ์ไพโรไลซิส ( เช่น ก๊าซ น้ำมัน และถ่าน ) อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานไพโรช้าหรือเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด

รีวิว นี้ เกี่ยวกับ ไบโอชาร์ผลิตจากการใช้พลังงานชีวมวล กับจับพร้อมกัน อย่างไรก็ตามมาก จากหลักฐานในปัจจุบัน สำหรับผลกระทบต่อคุณสมบัติของดินและดินอยู่บนชาร์ผลิตโดยการวิจัยที่ใช้วิธีการแบบดั้งเดิมมากขึ้น

1.2 บริบทของนโยบาย
แนวคิดไบโอชาร์มีบริบทที่แข็งแกร่งทั่วโลก มัน เป็น วาง อย่างยิ่ง ในบริบทของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ( คาร์บอนลด ) แต่ภายในที่เชื่อมโยงกับจับพลังงานทดแทน ( ไพโรไลซิสชีวมวล )และการผลิตอาหารและการเปลี่ยนอาหารและอาหารสัตว์ การผลิต ) , เพิ่มเติมที่จะขยายการส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม ( การควบคุมการแพร่กระจายของมลพิษ ) และการจัดการของเสียอินทรีย์ ( การใช้ ) , ผ่านการจัดการธาตุอาหารในดิน

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการผลิตอาหารอยู่ตามลำพังเชื่อมเป็น 135% ของ radiative บังคับให้มีการผลิตก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาจากกิจกรรมการเกษตร ( Barker et al . , 2007 ) การปล่อยคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนที่ดินก่อนหน้านี้ภายใต้ธรรมชาติ หรือจัดการพืชเพื่อการผลิตพืชออกโดยทั่วไปจำนวนมากของคาร์บอนในชีวมวล ยืน และยัง จากดิน การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินในอัตราปัจจุบันบัญชีอีก 174 % ของ radiative บังคับคุณ et al . , 2007 ) ส่วนใหญ่ผ่านการสูญเสียมวลชีวภาพของคาร์บอนเป็น CO2 และใช้งานเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มผลผลิตของการเกษตรอาจจะสำคัญในกั้นแหล่งเหล่านี้เป็นแรงดันที่ดินเป็นปัจจัยที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เชื่อมโยงกับการใช้พลังงานที่เหลืออีก 70% ของ radiative บังคับว่า ผลลัพธ์จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างไรก็ตามพลังงานและการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินยังเชื่อมโยง แม้ว่าการใช้ชีวมวลในการผลิตพลังงาน replenishable พิจารณาคาร์บอนเป็นกลาง และเพื่อชดเชยการปล่อยเชื้อเพลิงฟอสซิล ) เป็นที่ชัดเจนว่า พืชพลังงานที่ผลิตโดยเฉพาะวัดที่สำคัญในแง่ของการจัดหาพลังงานทั่วโลกจะทำให้ความดันในระบบนิเวศธรรมชาติโดยตรงและโดยอ้อม และการปล่อย CO2 สุทธิในการแปลงการสูญเสียเอกสารบางอย่างที่มีอยู่แปลงมีขนาดใหญ่มาก ( fargione et al . , 2008 ) , และแม้ว่าประโยชน์ของการชดเชยการปล่อยก๊าซคาร์บอนรายปีระยะยาวของฟอสซิลที่สำคัญ ขาดทุนจากการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศธรรมชาติระยะสั้นไม่เข้าข้าง แม้แต่ในคาร์บอนเงื่อนไขเพียงอย่างเดียว การเปลี่ยนนี้เป็นเพราะการก้าวของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับเวลาการส่งมอบผลประโยชน์สุทธิจากพืชพลังงาน หลังจากการแปลง

การประเมินผลศักยภาพในการลดคาร์บอนไบโอชาร์จริง มารวมกันเป็นรูปเกี่ยวกับ GTC ปี 1 − 1 ( เลห์มันน์ , 2007 ) ซึ่งแสดงศักยภาพ " ลิ่ม " ภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลง ;pacala socolow ( 2004 ) และเสนอผลงาน เช่น เวดจ์ต้องหลีกเลี่ยงภัยคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรง ปัจจุบันศักยภาพการเป็น quantifiable ส่วนใหญ่และบางคุณลักษณะหลายไบโอชาร์ . อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้มีเสถียรภาพง่ายของชีวมวลคาร์บอนไม่มีสิทธิซื้อขายภายใต้กลไกการพัฒนาที่สะอาด ( CDM )โครงการระหว่างประเทศที่ออกแบบมาเพื่อให้บรรลุการลดคาร์บอนภายใต้พิธีสารเกียวโต ในกรณีที่ไม่มีผู้มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับคาร์บอนเครดิต หรือเพียงแค่เสริมกระแสรายได้ในอนาคตจากการคาร์บอนก็มีแนวโน้มว่าไบโอชาร์นอกจากดินจะดำเนินการเพียงที่เพียงพอในการปรับปรุงประสิทธิภาพและผลิตภาพของดินมีการรับรู้หรือมั่นใจ

นอกจากนี้เพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซ CO2 และก๊าซมีเทนในการย่อยสลายปกติของวัตถุดิบ , การปราบปรามของไนตรัสออกไซด์ และการปลดปล่อยก๊าซมีเทนจากอย่างอื่นปกติการจัดการดินที่มักอ้างว่า เนื่องจากศักยภาพโลกร้อน ( GWP ) ของก๊าซเหล่านี้จะสูงและเป็นแหล่งหลักสำหรับการเกษตร ผลกระทบนี้จะสำคัญที่อาจเกิดขึ้นแม้ว่าหลักฐานฐานยังคง จำกัด มาก

หน้าที่ของไบโอชาร์ในการควบคุมกระจายมลพิษจากการเกษตร รวมทั้งความสามารถในการดูดซับ agrichemicals ยังได้ถูกเสนอและหลักฐานที่มีอยู่จะตรวจทานในภายหลังในการศึกษานี้

1.3 . ไบโอชาร์และ
วงจรคาร์บอนนานาชาติทั่วโลกการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยพืชเหลือ 120 GT CO2 – C จากบรรยากาศลงคาร์โบไฮเดรตที่อุดมไปด้วยคาร์บอนพลังงานในแต่ละปี ( Schlesinger , 1995 ) ส่วนนี้เป็นอย่างรวดเร็วกลับไปที่บรรยากาศผ่านการหายใจของพืช แต่ประมาณ 60 C − 1 yr GT CO2 และลงทุนในการเจริญเติบโตของพืชใหม่ ( คาร์บอนประกอบด้วย 45% ของชีวมวลพืช ) หลังจากการบัญชีสำหรับประมาณ 22 C − 1 yr GT CO2 –การสูญเสียผ่านการเปลี่ยนแปลง ( Houghton , 2003 ) และมี " ปฏิสนธิ " จากการเพิ่มความเข้มข้นของ CO2 ในบรรยากาศ ปริมาณคาร์บอนในมวลชีวภาพของพืชมีชีวิต ( 560 GTC ; Schlesinger , 1995 ) ดูเหมือนจะคงหน้าบาน ยืนยันว่าขนาดของการปลูกพืชและเก็บเกี่ยว ตลอดจนการทับถมของซากพืช และสารที่หลั่งจากพืชและรากพืชในดินคือกว้างเท่ากับปีผลผลิตขั้นปฐมภูมิสุทธิ . เส้นทาง โดยมากของคาร์บอนนี้จะกลับสู่บรรยากาศอันหลากหลายและซับซ้อน แต่ในเฉพาะปีไหลรวมกับบรรยากาศ ผลิตภัณฑ์ของการย่อยสลายก้าวหน้าของ cohorts ของโรงงานผลิต ก่อนหน้านี้มีการปริมาณที่คงที่ในช่วงเวลาเดียวกันการแทรกแซงของมนุษย์ในการจัดการป่าและพฤติกรรมหมายความว่า 20 – 40 % ของผลผลิตปฐมภูมิสุทธิอยู่ในวิธีการบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการบริหารงาน ( vitousek et al . , 1986 )

กลยุทธ์การปรับใช้ไบโอชาร์ในขนาดใหญ่จะโอนส่วนของฟลักซ์คาร์บอนที่มีอยู่ทั่วโลกที่อยู่ภายในการจัดการระบบนิเวศหรือขัดขวางการเพิ่มผลผลิตขั้นปฐมภูมิสุทธิการผลิตในรูปแบบของการเพิ่มผลผลิตหรือ ชีวมวล ขยะ วัสดุนี้จะถูกเผาในบรรยากาศและแทนที่ในดินในความเสถียรมากกว่าแบบย่อยสลายได้ ในวิธีนี้กลับมามากน้อยคาร์บอนสู่บรรยากาศจากเว็บไซต์ของการย่อยสลาย ( ดิน , หลุมฝังกลบ , ฯลฯ )และการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกพร้อมกันที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ( โดยเฉพาะก๊าซมีเทน ) สุทธิของมนุษย์นอกเหนือจากคาร์บอนสู่บรรยากาศ ( 6.3 gtco2 – C ปี− 1 ; Houghton , 2003 ) มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับขนาดของบรรยากาศธรรมชาติ–––พืชดินบรรยากาศรอบ ถ้าผลผลิตขั้นปฐมภูมิสุทธิของการจัดการเกษตรและระบบนิเวศป่า ระหว่าง 12 และ 24 GTC ปี− 1สกัดกั้นและเสถียรภาพของ 1 GTC ไม่ปรากฏมีเป้าหมายพิเศษ สมมติว่าคาร์บอนในไบโอชาร์มั่นคง การหันเหความสนใจของทรัพยากรอินทรีย์และของเสีย การไพโรไลซิส จะส่งผลในการชดเชยถาวรกับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศในอนาคต ซึ่งอาจจะขยาย ในแต่ละปี ตามลําดับความสําคัญอื่น ๆและสภาพแวดล้อมสำหรับการใช้ชีวมวล