生物炭简介

生物炭简介姓名：刘遵奇学号：20112310生物炭的基本概念定义：生物炭(biochar)是由生物残体在缺氧的情况下，经高温慢热解(通常＜700℃)产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素的固态物质。不同材质烧制成的生物炭玉米秸秆炭玉米芯炭花生壳炭⒉基本特点特性生物炭主要由芳香烃、单质炭和石墨等有机碳组成，含有60%以上的碳元素，，可以视为纤维素、羧酸及其衍生物、呋喃、吡喃以及脱水糖、苯酚、烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复杂各异的含碳物质构成的连续统一体，其中烷基和芳香结构是最主要的成分．以及少量的HONS等元素。⒊与其他形式炭的比较概念内涵生物炭Biochar强调生物质原料来源和农业科学、环境科学中的应用，主要用于土壤肥力改良、大气碳库增汇减排以及受污染环境修复。炭Char泛指炭材料，尤其强调天然火在自然状态下烧制形成。木炭/炭黑Charcoa制作过程和性质特点与生物炭相似，多使用木头、煤炭作为原料．强调应用于燃料、工业热炼、除臭脱色的生物质热解残渣，具有高热值和高内表面积。农业炭Agrichar强调用于农业土壤改良、作物增产的炭质材料，可认为生物炭在农业科学的特定称谓。活性炭Activatedcarbon强调制作过程中为增强表面特性的应用而人为采用极高温(通常＞700℃)、物理化学手段(如高温气体或化学药剂)活化的、高比表面积、高吸附特性的疏松多孔性物质，常用于受污染环境的修复、环境工程处理等方面。黑炭Blackcarbon/Blackchar泛指各类有机质不完全碳化生成的残渣，包括炭黑、生物炭、活性炭、焦炭等各种炭质材料。⒋图1扫描电镜下的生物炭孔状结构生物炭具有较大的比表面积和孔隙度生物炭在环境方面的应用价值炭循环：自然界碳循环的基本过程是：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收，然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。碳循环示意图碳汇碳负⒐生物炭在环境方面的应用价值炭捕捉一般情况下大气、土壤和海洋三者由生物质作用通过碳循环够成平衡；但自工业革命以后，由于人类活动的加剧，有机质分解加剧，导致空气中的CO2浓度增加，致使平衡被打破，也就是导致温室效应。生物炭具有独特的稳定性，可将二氧化碳捕捉并埋藏在土壤中几千年不会改变，达到很好的碳封存效果。⒑⒒生物炭在环境方面的应用价值生物炭还可以用来处理工业废水、生活污水。如纺织厂、造纸厂排出的污水。对受重金属污染的土壤也有修复作用。类似活性炭，可以吸附有毒气体，如熟知的甲醛、笨、甲苯等。生物炭在农业方面的应用生物炭改善土壤的机理1：生物炭能够显著提高土壤pH、改变土壤质地、增大盐基交换量，从而引起土壤CEC（阴阳离子交换量）增加，促进植物离子吸收。2：生物炭本身具有丰富的微孔结构与极强的吸附性，因此可以吸附较多的养分元素、矿质离子等。并且可以改变土壤的物理性状和结构，促进土壤生物化学和物理化学的交互作用而提高土壤养分利用率，及养分的缓释效应。以达到提高土壤肥力的作用生物炭在农业方面的应用3：土壤中施入生物炭以后作物根部真菌繁殖能力增强，刺激了微生物群落发生变化。因为生物炭保留了生物质原有的结构，具有大量微孔结构，可以为微生物生长提供良好的生存和栖息发展的空间，减少了之间的竞争。同时生物炭的微孔结构可以较好的保持空气、水分，这为微生物提供了良好的生长环境。为微生物的理化性质提供了积极影响，也为微生物生长和繁殖提供了有力条件⒕生物炭在农业方面的应用4：生物炭促进作物生长的另一机制，是生物炭可以降低土壤中污染物的有效性，表现出修复污染土壤和促进作物生长的双重效果。生物炭在新能源方面的应用生物质能是地球上唯一可再生能源，在环境保护、资源利用、资源再生方面具有利用优势被认为是人类未来能源的重要来源。非常具有开发潜力。生物炭制造过程中大约1/3转化为气体，1/3转化为固体。这些气体和固体都能经过进一步加工而为人们所利用。这些清洁的生物质能源可以用来代替煤炭、石油天然气等。并且不仅应用在农业，而且在医学、食品、园艺方面也有较好的发展空间。⒎发展与展望目前，生物炭研究还停留在实验室和田间的理论阶段。从理论上看，生物炭理论基础浅易而不高深，技术手段成熟而不繁琐，使得这项技术有着在世界各地广泛应用的巨大潜力。推广的当务之急是根据工农业应用的具体需要针对性地优化生物炭的特性发展与展望另外人们需要开发一个生物炭的生产模式，来确保他既能降低温室气体，又能简单方便的在不发达国家的农场使用，并且在发达国家大型农场中使用。最后，要切实有经济上的刺激，从而提高人们收集和处理废物的积极性。Theend,thankyou!