木炭为什么是可再生能源

木材和木质材料经过不完全燃烧，或在隔绝氧气的条件下热解所残留的深褐或黑色多孔固体。木炭保存了木材的原来构造，并在孔内残留有木材炭化时所产生的焦油，是一种优质燃料和有多种用途的碳素原料。

历史沿革

人类对木炭的认识和使用，起源于对火的掌握和使用。当人类发现燃烧的木材被砂土掩盖后所残留的黑色固体——木炭能在砂土下继续保持阴燃不灭，而且再次燃烧时火力既大又没有烟雾时，人类不仅有了保留火种的手段，而且对火的使用有了很大进步。中国对木炭的认识和利用很早就有文字记载。《诗经》中多次提到发火取热的薪材树种。《礼记》“月令”中有季秋之月“草木黄落乃伐薪为炭”的记载，不仅谈到制炭，而且指出烧炭的理想季节。殷商时代的青铜器，春秋战国时代的铁器等冶炼铸造都使用优质木炭作燃料。秦汉以后煤虽被用于铁的冶炼，但由于木炭有其优点，不仅仍然大量使用，而且还用做固体表面渗碳剂来淬制武器。唐代不仅木炭生产规模庞大，而且烧炭技术也传至日本和朝鲜。

欧洲早在纪元前3000年以前，塞浦路斯人就用木炭制造青铜兵器，供应希腊、罗马军队。薪炭是欧洲整个中世纪的基本燃料。美国在19世纪后期以前炼铁仍用木炭，1890年左右发展了除生产木炭外还生产液体产品（醋酸、丙酮、木精等）的干馏工业。目前液体产品已被合成工业所代替，但木炭是人们极为重视的可再生能源，仍在民间和工业中大量使用。

种类

因烧制条件不同而分为：白炭、黑炭、干馏木炭、桴（枹）炭等。或因原料树种不同分为：硬阔叶树木炭、阔叶树木炭、松木炭、竹炭、果壳炭等。因加工不同分为：压积炭、活性炭。桴炭指民间炉灶内余烬木炭。按用途分可分画用炭、研磨用炭、火药用炭、日本的茶汤炭等。

成分

除碳素外还含有氢、氧、氮以及少量的其他元素。商品木炭的技术指标，包括水分、灰分、固定碳。木炭中水分多少将影响其实际重量和有效热值。灰分因原材料树种而异，其中含钙、镁、钾、锰以及少量其他元素。木炭中的磷、硫含量比其他固体燃料少是其优点。固定碳是指木炭经过高温（850～950℃）煅烧几分钟后所残留的碳素，它是在高温条件下反应时，可以有效使用的碳素。木炭属于碳化物一类，经高温炭化得到的木炭中具有一种共同特性的结构单元，它们是一种平面六角形的环状碳原子网，以相应的价互相联结，几层平行的碳原子网组成的碳束构成微晶，微晶之间的相互排列是无规则的。边缘联结着一些碳综合体和官能团。其宏观结构则仍保持木材原有形式。

性质

木炭的比重与煅烧温度有关。真比重为1.3～2.0；容积重为0.2～0.5；孔隙占总体积的70%以上。木炭是憎水物质，存放时，含水率3～6%，有时可达7%以上。其吸湿性受空气的相对湿度和木炭表面氧化程度的影响，表面氧化程度越大，吸湿力越强。木炭含有极性官能团时亲水性增强。木炭吸湿性虽差，但在水中浸湿能力却很强，吸收的水分可以超过自身重量。木炭比热为0.25～0.29卡/克·℃，热导率是23.77卡/厘米·秒·℃，发热量在8000卡/克左右。木炭的化学反应能力比煤大得多。这是与木炭的微观化学结构以及孔隙度大有关，并且有灰分的催化作用所致。木炭的比电阻约等于1010～1012欧姆·厘米（顺纤维方向仅为垂直方向的1/5～1/3）。木炭有大量的裂缝存在，外力作用下会扩展导致破碎。木材炭化时在240～400℃之间不仅重量大减，而且收缩也最显著。木炭的抗压强度，沿纤维纵向接近于焦炭，沿纤维横向仅为焦炭的1/6～1/4。木炭中有一定量的微孔和过渡孔，具有一定的吸附能力，比煤炭的吸附性能大得多。木炭孔内焦油物质影响吸附性能，在制备活性炭时，应将它除去。

炭化原理

木材在100℃左右会失去水分，逐渐干燥。在缺氧的条件下受到更高温度时，进行热分解生成水分和CO、CO2等挥发物，最后得到残留的木炭。

木材炭化时的关键温度为273±25℃，低于此温度木材必须有外热才能继续升温炭化。当达到此温度后，由吸热反应转为放热反应，可以依靠放出的反应热自行继续升温炭化。

烧制方法

先将原料加热干燥，进而达到炭化，炭化完毕，密封隔绝空气进行冷却。另有一种烧制方法，可在炭化将完成时，使赤热的木炭与空气接触，利用热解挥发物的燃烧来进行高温精炼，然后再隔绝空气进行冷却。前一种方法制得的炭表面显黑色，称黑炭。后一种方法制得的木炭含固定碳较高，表面残留白色灰分，故名白炭，白炭是中国独创的一种传统的烧制方法。朝鲜和日本也在应用。木炭烧制有两种类型：①堆烧法。将薪材集中堆架，部分用土覆盖，然后点燃薪材使其炭化。炭化将近全部完成时，再将柴堆全部用土密封，待木炭冷却后，破土取炭。此法操作粗放，不易控制，产量和质量都很差。②窑烧法。能较好地控制炭化条件，提高木炭的质量和产量。有黑炭窑、白炭窑和改良窑等类型。如简单的土窑、砖窑、室型窑以及新型连续作业窑（立式或卧式）等都有应用。

比如烧烤里面使用果木炭做出来的味道就会有果木的清香，是烧烤用炭的首选。

其次果木炭属于是清洁可再生能源，将在很多领域取代传统煤炭。

河南北工是做果木炭化机的，你可以考察一下。

1、吸附性上不同：活性炭的吸附性比木炭的强的。所以多被应用在污水处理，烟气治理等方面。木炭是包括活性炭的，除了活性炭还有其他的种类黑炭，白炭，机制炭。活性炭虽然吸附性好，但是不适合燃烧。

2、功能性不同：木炭的含碳率可达约87-93%以上，所以可当作良好的燃料，竹炭的含碳率约为75-86%，比较不适合当成燃料型炭材，但竹材经活化处理后可得到较好之吸附、过滤、远红外线及阻隔电磁波的功能。所以 竹炭 与竹炭各有其不同之功能性，应该适材适用。

机制木炭使用方法

将买好的木炭，在炭烧烤炉里铺一层木炭并堆成金字塔形，留些许空隙，倒入少许酒精、汽油等助燃剂让木炭充分吸收，时间约一分钟，最好淋在木炭下方一点，点燃预先准备好的条状纸条放进炉中，酒精开始燃烧，随后木炭也会慢慢燃烧。

将易燃物(如干草，干树叶等干枯的植物)放在炭烧烤炉的最底层，将炭按金字塔的形状堆放在易燃物上，堆放时留个小空隙点火用，用打火机直接在小空隙处点燃易燃物即可。易燃物着起来火会慢慢点燃木炭，等木炭完全变红就可以放心烧烤。

以上内容参考  百度百科-竹炭、百度百科-机制木炭

据外媒报道， 一项涉及新南威尔士大学的国际研究发现，一种由城市、农业和林业废料制成的产品还有一个额外的好处，那就是减少了现代农业的碳足迹。 新南威尔士大学科学学院材料科学与工程学院的客座教授Stephen Joseph表示，发表在《GCB Bioenergy》上的这项研究提供了强有力的证据，其证明了生物炭有助于减缓气候变化。

“生物炭可以将大气中的碳吸收到土壤中并将其储存数百至数千年，”这项研究的论文首席作者说道，

“这项研究还发现，生物炭有助于在土壤中构建高达20%（平均3.8%）的有机碳，并还可以将土壤一氧化二氮排放减少12%至50%，这增加了生物炭缓解气候变化的好处。”

政府间气候变化专门委员会最近的《气候变化与土地特别报告(Special Report on Climate Change and Land,)》支持了这些发现，该报告估计生物炭具有缓解气候变化的重要潜力。

Joseph教授表示：“该政府间小组发现，到2050年，全球生物炭每年可减少3亿至6.6亿吨二氧化碳。跟澳大利亚去年的排放量相比--估计为4.99亿吨二氧化碳--你可以看到生物炭可以吸收大量排放。我们只需要有开发和利用它的意愿。”

稳定的木炭

生物炭是在缺氧环境中加热生物质残渣如木屑、动物粪便、污泥、堆肥和绿色废物的产物，这一过程被称为热解。其结果是稳定的木炭，这种物质可以减少温室气体排放，以此同时可以提高土壤肥力。

GCB Bioenergy研究回顾了约300篇论文，其中包括33篇荟萃分析，这些荟萃分析研究了过去20年发表的14000篇生物炭研究中的许多内容。

“研究发现，作物平均产量从10%增加到42%，植物组织中的重金属浓度减少了17%到39%，植物对磷的可利用性也增加了，”Joseph教授说道，“生物炭可以帮助植物抵抗疾病等环境胁迫，并帮助植物耐受有毒金属、水分胁迫和有机化合物如除草剂莠去津。”

对植物的好处

这项研究首次详细说明了生物炭如何改善植物的根区。在前三周，生物炭与土壤发生反应，可以促进种子萌发和幼苗生长。

在接下来的六个月里，生物炭颗粒会产生反应表面，改善植物的营养供应。

三到六个月后，生物炭开始在土壤中“老化”并形成微团聚体，从而保护有机物不被分解。

Joseph教授表示，研究发现，生物炭对酸性和沙质土壤的反应最大，在这些土壤中，生物炭跟化肥一起施用。

Joseph教授表示：“我们发现，生物炭的积极效果取决于剂量，也取决于生物炭的特性跟土壤限制和植物养分需求的匹配。植物尤其是在热带和亚热带潮湿地区常见的低营养、酸性土壤中，如新南威尔士州和昆士兰州的北海岸，可以从生物炭中显著受益。西澳大利亚、维多利亚州和南澳大利亚的沙质土壤，尤其是受气候变化影响日益严重的旱地地区也将大大受益。”

Joseph AM教授是利用农业、城市和林业废弃物生产工程稳定生物炭的专家。自上世纪70年代土著澳大利亚人介绍生物炭以来，他就一直在研究生物炭在促进 健康 土壤和应对气候变化方面的好处。

他指出，数百年来，生物炭一直被澳大利亚、拉丁美洲尤其是亚马逊盆地和非洲的土著居民用于作物生产和保持土壤 健康 。

在17世纪，生物炭还被记录为动物的饲料补充物。

尽管澳大利亚的研究人员自2005年以来就开始研究生物炭，但它作为商业产品的发展相对缓慢，澳大利亚每年约生产5000吨生物炭。

Joseph教授表示：“这部分是由于获得资助的大规模示范项目数量很少，农民和政府顾问对生物炭缺乏了解、存在监管障碍以及缺乏风险资本和年轻企业家来资助和建立生物炭企业。”

相比之下，美国每年的稀土产量约为5万吨，而中国每年的稀土产量超过50万吨。

需要在经济上可行

Joseph教授因其在可再生能源和生物炭方面的工作而获得了澳大利亚勋章。他表示，要使生物炭得到广泛应用，就需要将其跟农业操作相结合并证明其在经济上是可行的。

“我们已经做了科学研究，但我们还没有足够的资源来教育和培训人们、建立示范、让农民看到使用生物炭的好处以发展这个新产业。”

然而，随着大公司购买二氧化碳减排证书(CORC)来抵消他们的排放，这种情况正在慢慢改变，这提高了生物炭在澳大利亚的知名度。生物炭具有广泛的应用潜力。

Joseph教授等人最近在《International Materials review》发表了一项详细介绍了生物炭鲜为人知的用途的研究。

他百世，新南威尔士大学正在跟挪威的一家公司和一所大学合作，以开发一种基于生物炭的抗菌涂层来杀死水中的病原体并在空气过滤系统中使用。