根據(jù)全球統(tǒng)計，目前用在發(fā)電、工業(yè)及交通工具所產(chǎn)生的二氧化碳，約占總碳排放量的80%，而所謂「碳排放」，代表原本不屬于生物圈，經(jīng)排放來到生物圈的碳。將地球表面粗分為四個領域－－大氣、水體、土壤及巖石，則前三者和包含其中的生物統(tǒng)稱為「生物圈」，碳在三者間不斷循環(huán)，達到動態(tài)平衡，稱為「生物碳」。燃燒稻草、樹枝，甚至森林大火，都不會增加生物圈中的碳，只能算是加速碳的循環(huán)；人為的開采石油、煤炭、天然氣，則將原本不屬于生物圈的碳，從巖石圈排到了生物圈中，才算是碳排放。利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物等有機物制成的生物炭，具有不易分解的特性，可以長時間的將生物碳固定成礦物碳，藏碳于地，達到真正的減碳、逆轉溫室效應所導致全球暖化的環(huán)境問題。
碳循環(huán)圖
簡介「生物炭」
生物炭（Biochar），是指有機物在不完全燃燒或缺氧環(huán)境下，經(jīng)高溫熱裂解后的固體產(chǎn)物。森林大火后未燒盡的焦黑植體殘株，就是自然界制造的生物炭；而人工的炭更是不勝枚舉，象是木炭、竹炭、稻殼炭等都是。整個高溫熱裂解過程即所謂的「炭化」或「干餾」，除了產(chǎn)生固體的炭之外，同時也會產(chǎn)生液體與氣體，產(chǎn)生的液體包含干餾液（或稱醋液）及焦油等，氣體則有一氧化碳及其他可燃性氣體。由于生物炭的碳鏈為生物惰性，不易經(jīng)生物分解，有研究指出，生物炭在自然環(huán)境下的半衰期高達500～1000年甚至更長，因此若將有機物燒成生物炭再存于土壤中，可成為長期碳匯，降低碳排量。
生物炭
一、生物炭的應用
生物炭為微堿性，具有多孔性及高「比表面積」（即單位重量的表面積），可中和酸性土壤、增加土壤的保水力及通氣性，并吸附土壤養(yǎng)分使養(yǎng)分不易流失。生物炭中的大小孔隙也能作為土壤微生物的棲所，提高族群數(shù)量及多樣性，維持土壤生態(tài)作用；若應用于受污染的土壤中，則能暫時將污染物吸附在孔隙中，避免污染擴大。而生物炭因顏色較深，在冬季或早春時節(jié)適量添加，可加深土色吸收太陽能，以增高土溫、減緩寒害的程度。
生物炭多孔性
作為栽培介質(zhì)材料，生物炭耐腐性佳，可長期使用，并可吸附各種養(yǎng)分，慢慢釋出供給作物養(yǎng)份，有助于延長肥效、減少肥料浪費。此外，經(jīng)高溫熱裂解成生物炭的植物體中，堿性金屬元素象是鉀、鈣、鎂等，經(jīng)炭化后成為作物容易吸收的形態(tài)，有助于供給植物養(yǎng)分，尤其炭化的稻殼及稻草富含硅與鉀，可使植株健壯，不易受病蟲危害。
其他用途像是將生物炭磨成細粉，裹覆于速效型的肥料外，可延長肥效；或作為微生物農(nóng)藥或肥料活菌的載體，包裹于種子外，確保有益微生物能接種于植物根部；亦可作為生物膜的載體，或作為水產(chǎn)養(yǎng)殖的水過濾、畜產(chǎn)之廢水處理及廢棄物除臭等用途。
二、生物炭的資材來源
生物炭的原料來源相當廣泛，目前多利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，物盡其用以提升作物的附屬價值，諸如秸稈稻殼、玉米穗軸、果樹修枝等，或是將木屑、椰子殼、干草等資材經(jīng)壓縮造粒成為顆料燃料，皆為可供直接燃燒與炭化的資材。
秸稈處理
秸稈稻殼的含水量低，燃燒后所產(chǎn)生的腐蝕性氣體（如二氧化硫等）非常少，量大且集中在碾米廠，取得的管道明確，是很好的替代燃料。其灰燼富含硅與鉀，可提高水稻抗病能力、作為有機農(nóng)業(yè)鉀肥及酸性土壤改良，并可提供半導體工業(yè)硅原料及橡膠的添加材料。
果樹修枝雖缺乏背景資料，但以產(chǎn)業(yè)面積估算，廢棄枝條的數(shù)量應相當多。各類樹材的燃燒特性可能有所不同，但炭化后可望縮小材質(zhì)間的差異性，提高其作為木炭或氣化燃料的可行性。顆料燃料則是藉由壓縮造粒的技術，將木屑、椰殼、干草等制成顆料燃料，目前多采混煤燃燒方式利用；未來可研發(fā)高熱值、低污染的材料（樹種），以及顆粒燃料專用爐，供給需熱源之產(chǎn)業(yè)應用，甚至可取代燃煤發(fā)電機。
三、秸稈綜合利用價值與現(xiàn)狀
有關資料表明，2016年我國糧食總產(chǎn)量為6.1億噸，秸稈產(chǎn)量約10億噸(其中：玉米秸稈3億噸、稻草秸稈2.5億噸、小麥秸稈2.5億噸、棉花秸稈0.5億噸、其他秸稈1.5億噸)，隨著糧食產(chǎn)量增加，每年秸稈產(chǎn)量遞增1200萬噸。
秸稈作為糧食作物和經(jīng)濟作物生產(chǎn)的副產(chǎn)物，它含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、氮、磷、鉀、微量元素等，可提煉酒精、生物汽油、木醋酸、木焦油、多寡糖等能源、農(nóng)藥、食品原料和添加劑及炭產(chǎn)品和飼草等，一定程度上秸稈的綜合利用價值較比糧食相差不是很。以玉米秸稈為例，一畝地大約可產(chǎn)生1噸秸稈，通過綜合利用，可以產(chǎn)出約500千克復合肥、400千克紙漿和100千克酒精?？梢哉f，做好秸稈綜合利用，從“禁燒”到綜合利用再到產(chǎn)業(yè)化，會對我國農(nóng)業(yè)及糧食生產(chǎn)起到“事半功倍”的作用，而由此產(chǎn)生的社會效益更是深遠。
秸稈綜合利用
近幾年，秸稈燃料、秸稈建材、秸稈炭、秸稈炭基肥、秸稈餐盒、秸稈制漿、秸稈制油、秸稈飼草等系列產(chǎn)品和企業(yè)有所發(fā)展，但由于秸稈使用量少，很難得到政府補貼。當下，秸稈燃料呈現(xiàn)了良好的發(fā)展趨勢，但由于沒有規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，所以沒有得到國家及區(qū)域政府的重視，目前大多停留在小市場運作階段，大多資產(chǎn)在500萬元以下，類似1978—1996年期間的農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)化企業(yè)。
實現(xiàn)秸稈綜合利用或產(chǎn)業(yè)化難度的表象是秸稈的季節(jié)性、收割、儲存、運輸?shù)葐栴}，實際上產(chǎn)業(yè)效益、利益分配的問題。目前企業(yè)給農(nóng)民秸稈的費用每噸在80～150元左右，這個是很難調(diào)動農(nóng)民的積極性，如果每噸達到400元左右，農(nóng)民就會有積極性。
四、總結
農(nóng)業(yè)與節(jié)能減碳議題橫跨許多領域，如能源、材料科學、機械、環(huán)境工程、土壤、森林、生態(tài)、植物生理、微生物等，各面向看法不一，若能齊聚各領域人士，廣泛而深入的討論，相信有助于改善日趨急迫的環(huán)境問題。
生物炭具有善用資源及對環(huán)境的減碳效果，并可作為介質(zhì)、土壤改良、過濾、脫色、除臭等農(nóng)業(yè)及生活應用資材。制作過程中，理想上不希望使用石化燃料，才能完全符合節(jié)能減碳的世界潮流，但目前仍有煙霧、臭味及焦油等問題尚待解決。
未來推動生物炭在實務上的運作方式可行性方向是成立區(qū)域炭化中心，收購農(nóng)業(yè)廢棄物，制成的生物炭和燃氣經(jīng)販賣營運、自行發(fā)電賣電燈；而這點中誠炭基實業(yè)一直在行動，從秸稈綜合利用開始，產(chǎn)出生物炭，然后以生物炭為基質(zhì)，根據(jù)不同區(qū)域土地特點、不同作物生長特點以及科學施肥原理，添加有機質(zhì)配制而成生態(tài)環(huán)保型肥料，即炭基肥。基肥中大量有益菌群在根際繁殖，抑制有害微生物的生長；吸附和鈍化土壤重金屬及農(nóng)藥殘留，提高作物品質(zhì)；增強土壤通透性，提高作物根系活力，促進光合作用；通過微生物轉化，釋放土壤養(yǎng)分；豐富土壤礦物質(zhì)，增加土壤有機質(zhì)，提高作物產(chǎn)量；鎖住土壤中的營養(yǎng)成分，增強作物抗逆性，減少作物病蟲害。利用炭基肥種植出的炭基食品則是零激素、零抗生素、零農(nóng)藥殘留、零重金屬殘留、零生態(tài)傷害的五零食品，各項指標最佳，食品安全度最高、口感最優(yōu)。
炭基五零食品
秸稈綜合利用技術真正做到零浪費、零污染、高效益，并由此進行深加工提煉，研發(fā)了生物質(zhì)炭基肥、葉面肥等產(chǎn)品，開拓了炭基生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，有效改良土壤和環(huán)境現(xiàn)狀，具有突出的經(jīng)濟效益和社會效益，被譽為一場秸稈綜合利用的革命。
