土壌ベース炭素隔離技術としてのバイオ炭と水熱炭：温室効果ガス削減への影響

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a comprehensive comparison of biochar and hydrochar stability, LCA, and mechanisms, informing future research on soil carbon sequestration.

🏢実務担当者:Offers insights for land managers and waste processing companies considering biochar/hydrochar for carbon credits or soil improvement.

🏛政策担当者:Highlights the need for standardized methodologies and regulatory frameworks to integrate biochar/hydrochar into national carbon accounting and climate policies.

抄録 バイオ炭と水熱炭は、土壌炭素隔離を強化し、温室効果ガス排出を緩和するための有望な炭素系改良材として登場している。本レビューは、バイオ炭と水熱炭の製造技術、物理化学的特性、安定化メカニズム、炭素持続性、およびライフサイクル気候パフォーマンスに関する現在の知見を統合し、批判的に比較するものであり、ネガティブエミッション技術としてのそれらの比較的役割を強調する。熱分解により製造されるバイオ炭は、高度に芳香族化され縮合した炭素構造を特徴とし、土壌中での長期的安定性を付与し、平均滞留時間はしばしば数世紀から数千年に及ぶ。水熱炭化により生成される水熱炭は、湿潤原料の処理と廃棄物の価値化においてより効率的な経路を提供するが、一般的に本質的安定性が低く、無機化速度の変動が大きい。本レビューは、炭素持続性が分子の難分解性だけでなく、有機物‐鉱物相互作用、団粒内閉塞、微生物フィードバックを含む土壌媒介メカニズムによっても支配されることを実証している。CO₂、N₂O、CH₄フラックスへの影響は、炭の特性、土壌テクスチャー、気候、管理慣行の間の相互作用を反映し、状況に強く依存する。ライフサイクルアセスメントは、バイオ炭システムがより一貫して正味の気候便益をもたらすことを示す一方、水熱炭のパフォーマンスはエネルギー源とプロセス統合に依存することを示している。気候緩和を超えて、両材料は土壌肥沃度の向上、保水性、廃棄物リサイクルを含む農業および環境上の共便益を提供する。しかし、大規模展開は、方法論の不均一性、規制上の不確実性、経済的障壁によって依然として制約されている。本レビューは、バイオ炭と水熱炭が気候スマート土地管理システムの補完的構成要素であると結論付けている。今後の進展は、標準化された方法論、長期的圃場実験による検証、および世界のネットゼロ経路への信頼できる貢献を可能にする調和された炭素会計フレームワークに依存する。政策の整合性は、責任ある公平な世界的展開にとって決定的となるであろう。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

ABSTRACT Biochar and hydrochar have emerged as promising carbon‐based amendments for enhancing soil carbon sequestration and mitigating greenhouse gas emissions. This review synthesizes and critically compares current knowledge on the production technologies, physicochemical properties, stabilization mechanisms, carbon persistence, and life‐cycle climate performance of biochar and hydrochar, emphasizing their comparative roles as negative emission technologies. Biochar, produced via pyrolysis, is characterized by highly aromatic and condensed carbon structures that confer long‐term stability in soils, frequently yielding mean residence times from centuries to millennia. Hydrochar, generated through hydrothermal carbonization, offers a more efficient path for processing wet feedstocks and waste valorization, yet generally exhibits lower intrinsic stability and greater variability in mineralization rates. The review demonstrates that carbon persistence is governed not only by molecular recalcitrance but also by soil‐mediated mechanisms, including organo‐mineral interactions, aggregate occlusion, and microbial feedbacks. Impacts on CO 2 , N 2 O, and CH 4 fluxes are strongly context‐dependent, reflecting interactions among char properties, soil texture, climate, and management practices. Life‐cycle assessments indicate that biochar systems more consistently deliver net climate benefits, whereas hydrochar performance depends on energy sources and process integration. Beyond climate mitigation, both materials provide agronomic and environmental co‐benefits, including improved soil fertility, water retention, and waste recycling. However, large‐scale deployment remains constrained by methodological heterogeneity, regulatory uncertainty, and economic barriers. The review concludes that biochar and hydrochar are complementary components of climate‐smart land management systems. Future progress depends on standardized methodologies, long‐term field experiment validation, and harmonized carbon accounting frameworks enabling reliable contributions to global net‐zero pathways. Policy alignment will be decisive for responsible and equitable global deployment.

• crossref https://doi.org/10.1002/jpln.70100first seen 2026-07-25 06:27:38 · last seen 2026-08-07 05:56:41
• openalex https://doi.org/10.1002/jpln.70100first seen 2026-08-14 04:54:11