稻殼碳(Rice Husk Biochar)是以稻殼為原料,經過高溫熱解(通常在無氧或低氧環境下)所製成的一種生物炭。稻殼作為農業副產物,在亞洲等稻作大國產量豐富,具有輕質、高矽含量等特性,使其成為製炭的理想材料。相較於其他生物質來源,稻殼碳具備獨特的化學組成與物理結構,因此在多種產業中展現出潛力。以下將簡介其製造流程,並著重於其在不同領域的應用。
稻殼碳的應用領域
• 土壤改良劑
稻殼碳具有高度多孔性與良好比表面積,能吸附重金屬、提升土壤通氣性與保水力,改善酸鹼值(pH)與微生物環境。此外,其矽含量對稻米與某些作物的抗病力提升有正面影響。
• 水質淨化
利用稻殼碳吸附工業廢水中的有機污染物、染料與重金屬(如鉛、鎘、銅)。透過表面改質(如酸洗、氮摻雜),其吸附能力可進一步提升。
• 空氣污染控制
將稻殼碳應用於空氣濾材中,可吸附VOCs(揮發性有機物)與異味分子,亦可作為脫硫劑與脫氮材料的一部分。
• 生質燃料添加劑
稻殼碳可與煤炭或其他生質材料混合燃燒,提高熱值與燃燒效率,並減少二氧化碳與硫氧化物排放。
• 儲氫與電池材料
經活化與奈米化處理的稻殼碳具有高導電性與孔隙性,可應用於鋰離子電池的負極材料或超級電容器中,有助於提升充放電性能與循環壽命。
• 橡膠與塑膠填料
由於其含矽與碳雙重組成,稻殼碳可作為天然橡膠、熱塑性塑膠(如PE、PP)的添加劑,提高機械強度、耐熱性與阻燃性,是一種環保替代碳黑的潛力材料。
• 建築材料
在水泥或混凝土中摻入稻殼碳可改善其保溫性、耐久性與碳足跡表現。其孔隙結構有助於降低熱傳導率,亦具一定吸濕性能。
• 陶瓷與複合材料
高矽特性使稻殼碳可作為製備奈米矽粉、矽氧烷或陶瓷材料的前驅物。部分應用更朝向電子封裝材料、絕緣層等高科技用途發展。
碳封存與碳權交易
稻殼碳的穩定碳結構可在土壤中長期保存(數十年至上百年),具有良好的碳封存潛力。隨著碳權市場與國際碳信用制度的成熟,如EBC(European Biochar Certificate)與Verra認證等,稻殼碳製造與應用可望為農業與製造業創造額外收入來源。