El biocarbón es un material sólido negro, esponjoso, ligero y rico en carbono-que se produce calentando biomasa (como residuos agrícolas, madera o materiales orgánicos) a altas temperaturas (normalmente entre 350 grados y 700 grados) en condiciones deficientes de oxígeno-mediante tecnología de pirólisis. Suele existir en forma granular y está compuesto principalmente por elementos como carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, con un contenido de carbono que suele superar el 70%. Tiene una solubilidad extremadamente baja y posee características estructurales altamente carboxiladas y aromáticas. El biocarbón se puede producir a partir de una amplia gama de materias primas, incluidos desechos agrícolas como estiércol de pollo, estiércol de cerdo, astillas de madera y paja, así como desechos orgánicos industriales y lodos municipales.
El biocarbón es carbono casi puro y puede permanecer en el suelo durante cientos o miles de años después de ser enterrado, secuestrando efectivamente carbono y ayudando a mitigar el calentamiento global. También tiene valor para mejorar la agricultura; su alto contenido de carbono y su estructura porosa permiten que el biocarbón mejore significativamente la estructura del suelo (agregar biocarbón al suelo arenoso puede aumentar su capacidad de retención de agua en un 92%; agregar biocarbón a la arcilla puede aumentar la tasa de flujo de agua hasta tres veces) y la fertilidad, fijar carbono atmosférico para mitigar el cambio climático y adsorber y degradar sustancias nocivas en el medio ambiente (absorbiendo N2O con una intensidad 300 veces mayor que el CO₂). Por tanto, tiene importantes aplicaciones en agricultura, remediación ambiental y mitigación del cambio climático.
En 2022, el tamaño del mercado mundial de biocarbón era de aproximadamente 231 millones de dólares estadounidenses y se espera que crezca a aproximadamente 2196 millones de dólares estadounidenses para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta superior al 10%. Actualmente, el mercado de biocarbón se concentra principalmente en América del Norte y Europa, mientras que la región de Asia-Pacífico, particularmente China e India, muestra un potencial de crecimiento significativo. La calidad del biocarbón producido a partir de diferentes materias primas varía considerablemente, y el biocarbón producido mediante pirólisis a diferentes temperaturas también produce diferentes efectos. Sin embargo, controlando estrictamente la tecnología de pirólisis, es posible crear biocarbón con propiedades de ingeniería y alta confiabilidad. Este tipo de carbón será adecuado para aplicaciones más complejas, como la sustitución de materiales de electrodos de grafito y carbón activado en dispositivos de almacenamiento de energía de alta demanda (incluidas baterías de iones de litio y supercondensadores).
