Biochar é um material sólido preto, fofo, leve e rico em carbono-produzido pelo aquecimento de biomassa (como resíduos agrícolas, madeira ou materiais orgânicos) a altas temperaturas (normalmente entre 350 graus e 700 graus) sob condições de deficiência-de oxigênio usando tecnologia de pirólise. Geralmente existe na forma granular e é composto principalmente de elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, com um teor de carbono normalmente superior a 70%. Possui solubilidade extremamente baixa e possui características estruturais altamente carboxiladas e aromáticas. O biochar pode ser produzido a partir de uma ampla variedade de matérias-primas, incluindo resíduos agrícolas, como esterco de galinha, esterco de porco, lascas de madeira e palha, bem como resíduos orgânicos industriais e lodo municipal.
O biochar é carbono quase puro e pode permanecer no solo durante centenas a milhares de anos depois de ser enterrado, sequestrando eficazmente o carbono e ajudando a mitigar o aquecimento global. Também tem valor na melhoria da agricultura; seu alto teor de carbono e estrutura porosa permitem que o biochar melhore significativamente a estrutura do solo (adicionar biochar ao solo arenoso pode aumentar sua capacidade de retenção de água em 92%; adicionar biochar à argila pode aumentar a taxa de fluxo de água em até três vezes) e a fertilidade, fixar o carbono atmosférico para mitigar as mudanças climáticas e adsorver e degradar substâncias nocivas no meio ambiente (absorvendo N2O com uma intensidade 300 vezes maior que o CO₂). Portanto, tem aplicações importantes na agricultura, na remediação ambiental e na mitigação das mudanças climáticas.
Em 2022, o tamanho do mercado global de biochar foi de aproximadamente US$ 231 milhões, e espera-se que cresça para aproximadamente US$ 2,196 bilhões até 2030, com uma taxa composta de crescimento anual superior a 10%. Atualmente, o mercado de biochar está concentrado principalmente na América do Norte e na Europa, enquanto a região da Ásia-Pacífico, especialmente China e Índia, apresenta potencial de crescimento significativo. A qualidade do biocarvão produzido a partir de diferentes matérias-primas varia consideravelmente, e o biocarvão produzido por pirólise em diferentes temperaturas também produz efeitos diferentes. No entanto, controlando rigorosamente a tecnologia de pirólise, é possível criar biochar com propriedades projetadas e alta confiabilidade. Esse tipo de carbono será adequado para aplicações mais complexas, como a substituição de materiais de eletrodos de grafite e carvão ativado em dispositivos de armazenamento de energia de alta demanda (incluindo baterias de íons de lítio e supercapacitores).
