Биоуголь – это черный, пушистый, легкий, -твердый материал с высоким содержанием углерода, получаемый путем нагревания биомассы (например, сельскохозяйственных отходов, древесины или органических материалов) до высоких температур (обычно от 350 до 700 градусов) в условиях-дефицита кислорода с использованием технологии пиролиза. Обычно он существует в гранулированной форме и в основном состоит из таких элементов, как углерод, водород, кислород и азот, при этом содержание углерода обычно превышает 70%. Он имеет чрезвычайно низкую растворимость и обладает сильно карбоксилированными и ароматическими структурными характеристиками. Биоуголь можно производить из широкого спектра сырья, включая сельскохозяйственные отходы, такие как куриный помет, свиной навоз, древесная щепа и солома, а также промышленные органические отходы и муниципальные осадки.
Биоуголь представляет собой почти чистый углерод и может оставаться в почве в течение сотен и тысяч лет после захоронения, эффективно связывая углерод и помогая смягчить глобальное потепление. Это также имеет значение для улучшения сельского хозяйства; его высокое содержание углерода и пористая структура позволяют биоуглю значительно улучшить структуру почвы (добавление биоугля в песчаную почву может увеличить ее водоудерживающую способность на 92%; добавление биоугля в глину может увеличить скорость потока воды до трех раз) и плодородие, фиксировать атмосферный углерод для смягчения изменения климата, а также адсорбировать и разлагать вредные вещества в окружающей среде (поглощая N2O с интенсивностью, в 300 раз большей, чем CO₂). Поэтому он имеет важное применение в сельском хозяйстве, восстановлении окружающей среды и смягчении последствий изменения климата.
В 2022 году объем мирового рынка биоугля составил примерно 231 миллион долларов США, и ожидается, что к 2030 году он вырастет примерно до 2,196 миллиарда долларов США, при этом совокупный годовой темп роста превысит 10%. В настоящее время рынок биоугля в основном сосредоточен в Северной Америке и Европе, в то время как Азиатско-Тихоокеанский регион, особенно Китай и Индия, демонстрирует значительный потенциал роста. Качество биоугля, полученного из разного сырья, значительно различается, и биоуголь, полученный пиролизом при разных температурах, также дает разные эффекты. Однако, строго контролируя технологию пиролиза, можно создавать биоуголь с заданными свойствами и высокой надежностью. Этот тип углерода подойдет для более сложных применений, таких как замена графита и электродных материалов из активированного угля в устройствах хранения энергии с повышенным-требованием (включая литий-ионные батареи и суперконденсаторы).
