生物炭簡介講課講稿

生物炭簡介不同材質燒制成的生物炭玉米秸稈炭玉米芯炭花生殼炭⒉基本特點特性生物炭主要由芳香烴、單質炭和石墨等有機碳組成，含有60%以上的碳元素，，可以視為纖維素、羧酸及其衍生物、呋喃、吡喃以及脫水糖、苯酚、烷屬烴及烯屬烴類的衍生物等成分復雜各異的含碳物質構成的連續(xù)統(tǒng)一體，其中烷基和芳香結構是最主要的成分．以及少量的HONS等元素。⒊與其他形式炭的比較概念內涵生物炭Biochar強調生物質原料來源和農業(yè)科學、環(huán)境科學中的應用，主要用于土壤肥力改良、大氣碳庫增匯減排以及受污染環(huán)境修復。炭Char泛指炭材料，尤其強調天然火在自然狀態(tài)下燒制形成。木炭/炭黑Charcoa制作過程和性質特點與生物炭相似，多使用木頭、煤炭作為原料．強調應用于燃料、工業(yè)熱煉、除臭脫色的生物質熱解殘渣，具有高熱值和高內表面積。農業(yè)炭Agrichar強調用于農業(yè)土壤改良、作物增產的炭質材料，可認為生物炭在農業(yè)科學的特定稱謂。活性炭Activatedcarbon強調制作過程中為增強表面特性的應用而人為采用極高溫(通常＞700℃)、物理化學手段(如高溫氣體或化學藥劑)活化的、高比表面積、高吸附特性的疏松多孔性物質，常用于受污染環(huán)境的修復、環(huán)境工程處理等方面。黑炭Blackcarbon/Blackchar泛指各類有機質不完全碳化生成的殘渣，包括炭黑、生物炭、活性炭、焦炭等各種炭質材料。⒋圖1掃描電鏡下的生物炭孔狀結構生物炭具有較大的比表面積和孔隙度生物炭在環(huán)境方面的應用價值炭循環(huán)： 自然界碳循環(huán)的基本過程是：大氣中的二氧化碳（CO2）被陸地和海洋中的植物吸收，然后通過生物或地質過程以及人類活動，又以二氧化碳的形式返回大氣中。 碳循環(huán)示意圖碳匯碳負⒐生物炭在環(huán)境方面的應用價值炭捕捉 一般情況下大氣、土壤和海洋三者由生物質作用通過碳循環(huán)夠成平衡；但自工業(yè)革命以后，由于人類活動的加劇，有機質分解加劇，導致空氣中的CO2濃度增加，致使平衡被打破，也就是導致溫室效應。 生物炭具有獨特的穩(wěn)定性，可將二氧化碳捕捉并埋藏在土壤中幾千年不會改變，達到很好的碳封存效果。⒑⒒生物炭在環(huán)境方面的應用價值生物炭還可以用來處理工業(yè)廢水、生活污水。如紡織廠、造紙廠排出的污水。對受重金屬污染的土壤也有修復作用。類似活性炭，可以吸附有毒氣體，如熟知的甲醛、笨、甲苯等。生物炭在農業(yè)方面的應用生物炭改善土壤的機理 1：生物炭能夠顯著提高土壤pH、改變土壤質地、增大鹽基交換量，從而引起土壤CEC（陰陽離子交換量）增加，促進植物離子吸收。2：生物炭本身具有豐富的微孔結構與極強的吸附性，因此可以吸附較多的養(yǎng)分元素、礦質離子等。并且可以改變土壤的物理性狀和結構，促進土壤生物化學和物理化學的交互作用而提高土壤養(yǎng)分利用率，及養(yǎng)分的緩釋效應。以達到提高土壤肥力的作用生物炭在農業(yè)方面的應用3：土壤中施入生物炭以后作物根部真菌繁殖能力增強，刺激了微生物群落發(fā)生變化。因為生物炭保留了生物質原有的結構，具有大量微孔結構，可以為微生物生長提供良好的生存和棲息發(fā)展的空間，減少了之間的競爭。 同時生物炭的微孔結構可以較好的保持空氣、水分，這為微生物提供了良好的生長環(huán)境。為微生物的理化性質提供了積極影響，也為微生物生長和繁殖提供了有力條件⒕生物炭在農業(yè)方面的應用4：生物炭促進作物生長的另一機制，是生物炭可以降低土壤中污染物的有效性，表現(xiàn)出修復污染土壤和促進作物生長的雙重效果。生物炭在新能源方面的應用生物質能是地球上唯一可再生能源，在環(huán)境保護、資源利用、資源再生方面具有利用優(yōu)勢被認為是人類未來能源的重要來源。非常具有開發(fā)潛力。 生物炭制造過程中大約1/3轉化為氣體，1/3轉化為固體。這些氣體和固體都能經(jīng)過進一步加工而為人們所利用。這些清潔的生物質能源可以用來代替煤炭、石油天然氣等。并且不僅應用在農業(yè)，而且在醫(yī)學、食品、園藝方面也有較好的發(fā)展空間。⒎發(fā)展與展望目前，生物炭研究還停留在實驗室和田間的理論階段。 從理論上看，生物炭理論基礎淺易而不高深，技術手段成熟而不繁瑣，使得這項技術有著在世界各地廣泛應用的巨大潛力。 推廣的當務之急是根據(jù)工農業(yè)應用的具體需要針對性地優(yōu)化生物炭的特性發(fā)展與展望另外人們需要開發(fā)一個生物炭的生產模式，來確保他既能降低溫室氣體，又能簡單方便的在不發(fā)達國家的農場使用，并且在發(fā)達國家