「生物炭最早是在巴西亞馬遜雨林中的原住民部落中被發現，當地人稱之為Terra Preta，意思是黑色的土壤。」令人不禁聯想到如同烏克蘭國旗所描繪的，以藍天、金黃稻穗一分為二的地景下，那孕育萬物的烏黑色大地，是歷經千百年層層疊疊，由腐化的針葉林枯枝落葉所形成，由於黑土肥力最高、最適宜農耕，被開發成世界上重要的糧食基地。
烏克蘭黑土（圖片來源：GRAIN ALLIANCE, http://www.grainalliance.com/ukrainian-agriculture/ ）
在台灣，由於氣候濕熱，若仿效烏克蘭任由枯枝落葉自行分解，其產生的甲烷將是二氧化碳所能造成的溫室效應之26倍，但若是藉由焚化燒毀，又會產生大量的二氧化碳，十分兩難。在氣候變遷論壇中，認識了草根意識工作室的劉晉宏大哥，他提出了「燒炭救地球」這樣乍聽之下十分驚悚的討論題目，認真了解後似乎又出乎意料的可行。
舉凡你我身邊可見的枯枝落葉、到農村的粗糠（稻殼）及動物糞便、森林裡的木頭...等，都是生物炭的來源。劉大哥說，將這些生物炭以乾餾、熱裂解的方式燒製，形成固態無機碳後再埋進土裡，由於無機碳無法藉由微生物分解，可以牢牢地將碳存放在土壤中。以往我對於節能減碳的想法仍停留在節電、減少化石燃料的燃燒，然而生物炭打破了這個刻板印象。而這些生物炭在燒製的過程中產生的熱，亦可作二次利用，最成功的案例是在中國大陸，在農村設置工廠集中燃燒後，再將這些熱能送回農家，取代瓦斯使用。
左圖、一般碳循環。右圖、生物炭循環（圖片來源：劉晉宏）
將固化後的生物炭埋入土中，可促進微生物作用，大大的改善土質，下圖便是最佳對照。生物炭的吸水性佳，亦可增加土壤保水性。
左、生物炭土壤。右、一般土壤（圖片來源：劉晉宏）
從下圖中可看出生物炭如何成為一個微生物安全的棲息地、儲存養分和水分，並形成植物、真菌和微生物之間的共生關係，以及看出植物是如何餵養碳水化合物微生物以換取水分及營養成分。步驟1，生物炭作用於周圍的樹木根部；步驟2，植物根系（白色）連接「普通粘性土壤真菌」（粉紅色）。從光合作用產生植物之碳水化合物，與真菌共享以換取養分和水分；步驟3，真菌與充滿水分、養分和微生物之生物炭銜接；步驟4，微生物嵌入到生物炭的多孔結構中，與真菌共享營養物質，以換取植物生產的碳水化合物。
“The above graphic shows the basic process of how Biochar becomes a safe habitat for micro-organisms and storage of nutrients and moisture, the symbiotic relationship between plants, fungus and micro-organisms, how plants feed this micro-life carbohydrates in return for moisture and nutrients.
1. Biochar applied around a trees root zone or drip line. 2. Plant roots (white) linking up with common stringy soil fungus (pink). The plant carbohydrates produced from photosynthesis are shared with the fungus in return for nutrients and moisture. 3. Fungus linking up with Biochar full of moisture, nutrients and micro-organisms. 4. Micro-organisms embedded into the porous structure of Biochar share nutrients with fungus in return for plant produced carbohydrates.”
生物炭作用步驟圖（圖片來源：http://doctor-biochar.blogspot.tw/2013/11/characteristics-of-biochar-biological.html）
生物炭內部孔隙結構（圖片來源：http://oldmooresalmanac.com/news-topics/rural-life/a-revival-of-biochar.html）
同組的伯伯說，過去他們燒米糠以製作紅龜粿時，待米糠燒成灰後會將灰打包起來吸水，與生物炭的概念如出一轍，「你跟他們說像製作紅龜粿那樣，他們就懂了。」不禁讓我佩服起老祖宗的智慧。劉大哥說，台灣一年可蒐集到約2000噸的枯枝落葉，若轉換為生物炭並埋回土中，可改善200公頃的地，並保存20000噸的農業用水。在全球氣候變遷下，旱澇頻繁，生物炭不失為一個解決之道。
但，聽完這麼多的優點，不免令我好奇地打聽它的負面效益。劉大哥也坦白地說，若沒有良好的燃燒設備，仍有產生PM2.5的疑慮，但現在的技術是有辦法克服的，而因為生物炭技術講求的是「適切科技」的概念，價格平民，幾百幾千元即可負荷。不過，同組的環保局大哥補充，目前法規規定不可露天燃燒，但有防治設備如爐子還是可以的，另外亦可透過申請「山林野火燃燒許可」來燒製，但劉大哥仍提醒，秋冬因沙塵暴汙染，空氣較差，建議在多降雨的春夏時期申請較佳，而曬乾後再燒製也較無煙。
資料來源：
- 草根意識工作室劉晉宏大哥
- http://doctor-biochar.blogspot.tw/2013/11/characteristics-of-biochar-biological.html
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