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针对印度农业系统作物残茬田间焚烧带来的可持续性挑战，研究人员基于欧洲生物炭证书指南优化热解参数生产固碳（CS）生物炭，开展生命周期分析（LCA）。发现特定温度下生产的生物炭最适固碳，该路径排放降低约 72.4%，具环境与经济可行性，为可持续管理提供参考。
在印度广袤的农田上，每到作物收获季节，田间焚烧残茬的现象屡禁不止。这一看似 “高效” 的处理方式，实则像一颗生态炸弹 —— 大量有毒污染物和温室气体（GHG）腾空而起，不仅灼伤土壤生态系统，还让宝贵的生物质资源付之一炬，带来健康威胁与经济损失。尽管政府和机构推出了农机引入、生物质发电等干预措施，田间焚烧却依然顽固。如何将这些 “农业废弃物” 转化为守护地球的 “生态卫士”？印度理工学院德里分校农村发展与技术中心的研究团队，将目光投向了生物炭这一神奇物质，在《Bioresource Technology Reports》上发表的研究，为破解困局带来了新希望。
研究人员采用混合方法（实验与系统层面分析）展开探索。首先聚焦于生物炭生产的核心技术 —— 热解参数优化，同时通过生命周期分析（LCA）量化温室气体减排潜力，并进行碳信用货币化的经济盈亏分析。
生物炭转化与表征
研究选取水稻、小麦秸秆及甘蔗顶部和叶片作为原料。经分析，这些原料具有高干物质（71.4–86.1%）、碳（40.7–46.5%）、氧（41.1–45.0%）和挥发物（65.7–73.4%）含量，适中的固定碳（18.5–19.3%）以及低氢（4.8–7.3%）、氮（0.6–1.2%）和灰分（4.2–10.7%），适合通过慢热解转化为生物炭。参考 Anand 等建立的热解参数，实验发现：水稻和小麦秸秆在 650°C 下制备的生物炭（RSB650、WSB650），甘蔗顶部和叶片在 600°C 下制备的生物炭（STLB600），固碳性能最为优异。
生命周期分析与排放评估
当前场景下，印度每年约 21.9±0.16 百万吨选定作物残茬的田间焚烧，会释放 29.3 百万吨 CO?当量（CO?e）的温室气体。而采用生物炭转化路径后，温室气体排放较当前场景降低约 72.4%，展现出显著的环境效益。
经济可行性分析
经测算，考虑通货膨胀调整后，该路径的年成本为 5.562 亿美元。当生物炭净年固碳量的碳信用货币化达到 24.6 美元 / 吨 CO?e 时，即可实现收支平衡，证明了其经济可行性。
研究证实，将作物残茬转化为生物炭并用于固碳，不仅能大幅减少温室气体排放，还能将农业废弃物转化为具有经济价值的碳汇资源，为印度实现净零目标和减少秸秆焚烧提供了科学路径。尽管面临农民接受度低、碳市场波动等挑战，但其构建绿色经济、推动可持续农业的潜力巨大。这一研究为发展中国家破解农业废弃物管理难题提供了新思路，也为政策制定者设计大规模生物炭推广计划奠定了基础。通过技术优化与政策协同，田间焚烧的 “硝烟” 有望最终转化为固碳增汇的 “绿意”，在守护环境的同时，为农业可持续发展开辟新赛道。
