Nature 子刊: 生物炭负排放助力碳中和

      随着对负排放需求的加剧，有必要探讨替代早期NETs 的选项。生物炭在中国已有十多年的实际应用，前景尤其令人信服。研究表明，生物炭在中国具有显著的负排放潜力，目前技术和可持续技术负排放潜力分别为每年 0.43 和 0.92 Gt CO₂。生物炭生产的平均净成本约为90 美元/吨 CO₂，从林业残留物基生物炭的 60 美元/吨 CO₂ 到草残留物基生物炭的 144 美元/吨 CO₂ 不等。空间分析表明，高潜力和低成本负排放的区域主要集中在华东和华中南地区，部分区域由于高作物产量或作物价值可能实现正收益。通过提供负排放潜力和经济学估算，本研究为生物炭的结构化部署和分级整合提供了建议，并为将生物炭技术整合到 IAMs 中提供了区域信息。

      尽管在大多数地区，生物炭的负排放成本低于其他 NETs，但仍高于中国国家碳市场的碳价，难以通过抵消机制在短期内推广生物炭应用。然而，美国、芬兰等地的自愿碳移除平台已经开始探索生物炭的验证和监测方法，提供了宝贵的实施经验。生物炭被纳入 2019 年 IPCC 国家温室气体清单指南修订版，但透明和本地适应的核算方法仍需进一步研究。为了实现更雄心勃勃的净排放减排目标，必须将生物炭纳入国家排放交易体系和《巴黎协定》第六条，以促进生物炭技术的广泛应用和有效利用。本研究尽管采用了稳健的框架并整合了最新实验文献和试点项目的数据，但生物炭的潜力仍存在很大不确定性，主要来自生物质资源的可用性、各种生物炭的特性、热解技术和条件以及生物炭应用对作物产量的影响。本研究通过蒙特卡洛分析评估了这种不确定性，结果显示可持续技术情景下生物炭的平均负排放潜力为每年 1.07 Gt CO₂，范围为 0.68 至1.46 Gt CO₂。生物炭的平均负排放成本为 92 美元/吨 CO₂，范围从 -13 至 197 美元/吨 CO₂。在所有参数中，副产品收入和原料购买成本最为敏感，可能改变生物炭成本约 100%。此外，生物炭的负排放潜力不包括通过生物能源生产来抵消化石燃料排放和避免土壤甲烷和氧化亚氮排放的减排，这些在概念上不同于负排放潜力，但在评估生物炭的生命周期排放时很重要。结果表明，减排潜力是负排放潜力的1.5 倍。在可持续技术情景下，农作物残留的负排放潜力和减排潜力分别为每年 0.42 Gt CO₂ 和 0.76 Gt CO₂ eq，超过现有研究的估计，主要由于本研究考虑了更广泛的作物类型。本研究虽有局限，但生物炭作为实现中国碳中和目标的有前途的NET 选项，仍应纳入气候变化缓解方案。未来研究应探索潜在的权衡和协同效益，提供更全面的理解。

来源：Carbon Research