生物炭生產：全球野火預防的實際途徑

近年來，全球野火影響面積屢創新高，衛星監測數據顯示規模不斷擴大。造成這現象的原因並非單一的意外火花，而是未經處理的可燃物——林業生物質的持續堆積。生物炭生產提供了一種不同的解決方案：透過熱解將森林生物質轉化為儲碳產品。這不僅有助於森林管理機構應對生物質清除的挑戰，還能將此過程轉化為碳信用額和土壤改良效益。繼續閱讀，了解這項技術如何為全球野火管理提供切實可行的途徑。

森林野火預警：您需要了解的數據

3.4十億噸/年		2002-2024 年全球野火年均碳排放量。資料來源：全球火災排放資料庫（GFED5）
3.3百萬公頃		2024 年亞馬遜雨林燃燒面積將超過比利時，釋放約 791 億噸二氧化碳。資料來源：歐盟聯合研究中心（JRC）
天然林 15.7百萬公頃	種植 1.4百萬公頃	2015-2022年全球因野火而損失的天然林和人工林面積。巴西、美國和澳洲受災最為嚴重。資料來源：全球木材生產系統野火風險
13.5百萬公頃		2024 年全球森林火災面積為 11.9 萬公頃，是衛星記錄中最嚴重的一年，比 2023 年增加了 13%。資料來源：世界資源研究所/全球森林觀察
$106十億		2014-2023年全球野火造成的經濟損失。資料來源：聯合國減少災害風險辦公室《2025年全球評估報告》

什麼原因導致野火？

野火是否發生以及蔓延規模取決於兩個獨立因素： 點火源 以及燃料這指的是森林中累積的生物量。同時，日益惡化的氣候條件，包括乾旱、極端高溫和厄爾尼諾現象，逐年加劇了這兩個因素的影響。

點火源

皮膚護理（較不常見但破壞性極大）

幹雷暴： 閃電常發生在乾燥的環境。雨水在到達地面之前就會蒸發，因此閃電會點燃乾燥的樹木。
自燃： 在長期乾旱和極端高溫期間，深層有機物分解會產生足夠的熱量，進而引發燃燒。

人為因素（造成全球超過 80% 的野火）

不慎用火： 未熄滅的營火、丟棄的煙頭、農業焚燒以及會聚集陽光的透明垃圾都可能引發火災。
基礎設施故障： 強風會吹斷電線。掉落的電線產生的火花會引燃乾燥的植被。這引發了加州幾起最具破壞性的野火。

汽油

梯子燃料累積： 在北美和地中海地區，數十年的滅火措施導緻小樹和灌木不斷堆積，而不是被週期性的地表火清除。林業人員稱之為… 梯燃料它使火勢蔓延到樹冠，並演變成破壞性的樹冠火災。
土地管理不善： 在南美洲和東南亞，燃料堆積源自於森林砍伐、刀耕火種的農業方式以及未經處理的伐木殘餘物。這些做法不斷產生可燃生物質。
病蟲害導致的樹木死亡： 在北美西部，樹皮甲蟲的爆發影響了約 85,000平方英里 2000年至2017年間，森林遭到破壞，留下的枯立木成為生質燃料。歐洲、加拿大和俄羅斯的北方森林也面臨類似的蟲害導致燃料堆積的問題。

外賣店： 野火的嚴重程度更取決於… 燃料積聚 比起火源本身，火勢的走向更為關鍵。火源可能引發火災，但可燃生物質的數量、連續性和密度決定了火勢是可控還是會演變成無法控制的野火。

為什麼傳統的森林生物質移除方法效果有限

細化以及 計劃燒除 被廣泛認為是減少森林生物量的兩種主要方法。

細化人工移除多餘的小樹和灌木。
計劃燒除 模擬自然火災循環，清除積聚的落葉、枯枝和其他地表燃料。

然而，儘管這兩種方法在原理上都有效，但生物質的累積速度仍然超過了其清除速度。在實踐中，三大挑戰阻礙了它們的實施。

燃料減少稀疏

疏伐後成本高昂

間伐會產生大量枝條和小直徑木材，這些木材商業價值很低。運輸和處理這些材料的成本往往高於木材本身的價值。因此，林業部門和私人土地所有者通常選擇將這些剩餘物留在原地，而不是付費清除。

計劃燒除

精確的燃燒條件

計劃燒除只能在特定的濕度、風速和溫度組合下進行。因此，安全燒除窗口期通常只有幾週。如果管理者錯過了這個窗口期，就必須等到下一個季節。同時，生物質會繼續累積。

審批流程冗長

疏伐和計劃燒除都需要進行環境評估。有關部門必須評估空氣品質、煙霧擴散和生物多樣性影響等。這個過程通常需要數月甚至數年。此外，乾旱年份的禁燒令會進一步縮短實施時間。

生物炭生產如何因應森林廢棄物管理挑戰

面對森林生物質累積日益增長的壓力，有效的解決方案並非消除生物質，而是對其進行轉化。傳統的管理方法往往最終導致生物質被焚燒並排放到大氣中。熱解設備它採用了一種不同的方法。它在缺氧環境下加熱生物質，並將碳鎖定到結構穩定的生物炭中。這種轉化過程具有以下幾個天然優勢：

此製程不依賴持續的氧氣供應，因此避免了與明火相關的失控蔓延風險。
與露天焚燒相比，它產生的煙霧和顆粒物要少得多。
該系統還可以回收熱解氣體用於能源利用，從而減少外部燃料消耗。

這些特性使得生物炭生產能夠直接應對森林生物質管理的挑戰。

變廢為寶

間伐產生的樹枝和小直徑木材幾乎沒有商業價值。然而，透過熱解，它們可以轉化為生物炭，用於改良土壤或獲得碳信用。因此，清理工作從單純的支出轉變為一項創收活動。這降低了人們將殘餘物留在森林中的動機。

啟用全年處理

與計劃燒除不同，生物炭生產不受天氣條件的影響。操作人員可以收集並儲存林業殘餘物，然後再運送到區域加工設施。一旦安裝在固定地點或工業園區，熱解設備即可全年連續運作。

轉向政策支持

由於空氣品質和煙霧問題，計劃燒除往往需要經過漫長的審查。同時，美國林務局等機構支持多樣化的生物質管理。他們將生物炭生產視為長期野火緩解措施的一部分。因此，政策正朝著加強支持力道的方向發展。

設備選擇：固定係統與移動系統

森林條件和應用場景差異很大。有些地區適合大型設備的長期作業，有些地區則地處偏遠，難以進入。常規間伐需要持續管理，而災後生物質清除則需要快速部署。因此，生物炭設備遵循兩條不同的技術路徑，每條路徑都針對特定的生物質管理需求。

固定工業系統

該設備在固定的工業場地運行，並配備配套基礎設施，調試完成後仍保留在同一地點。它專為大型商業碳去除項目以及農業和林業生物質利用項目而設計。

優點

高度自動化降低了單位產出的勞動成本。
能量回收技術使得設備能夠近乎自給自足地運行，只需極少的外部燃料。
即時調節溫度和壓力，保持生物炭碳含量、H/C 比和孔隙結構穩定。

限制

作為一項固定資產，它需要附近穩定的生物質供應。否則，運輸成本將會增加。
施工涉及場地規劃、環境影響評估和設計、報告和驗證 (dMRV) 整合，需要大量的預先時間和投資。
系統需要穩定的生產計劃，但缺乏靈活性來應對分散、偏遠和複雜的森林條件。

移動工作單元

該系統既可設計成便於快速組裝和運輸的模組化單元，也可設計成拖車式系統，以便在林地之間直接搬遷。它能夠快速部署，用於森林生物質管理、野火預防和緊急清理。

優點

高機動性使設備能夠直接移動到生物質來源地，從而降低運輸成本。
該系統可根據清理進度進行重新部署，因此適用於分散和小規模的作業。
快速部署可減少森林擾動後的等待時間，從而加快生物質清除和場地恢復。

限制

單一移動單元通常容量較低，無法獨立處理大規模、高密度的生物質。
頻繁搬遷會產生額外的運輸排放，這些排放必須計入淨碳移除計算中。
營運效率取決於場地可及性、天氣狀況以及當地支援設施的可用性。

選擇正確的方法： 固定式和移動式生物炭系統的選擇取決於生物質的可用性、場地條件和運作目標。固定式系統可最大限度地提高效率和產量，以確保穩定的生物質供應；而移動式系統則為分散且難以進入的森林區域提供了靈活性。這兩種方法結合起來，為將森林生物質轉化為有價值的生物炭和碳去除解決方案提供了更具適應性的途徑。

將森林生物質轉化為生物炭的附加價值

碳信用額

碳收入： 生物炭碳信用額的平均交易價格達到 2025年每噸164美元這使得生物炭成為少數幾種具有大規模應用能力的工程碳去除途徑之一。森林殘餘物通常無需原料成本。結合森林管理的生態價值，這些項目可以獲得更高的溢價。
成本抵銷： 間伐殘餘物的商業價值有限，運輸成本往往超過其價值。碳信用收入可以抵消清理費用，使間伐計畫從一項財政負擔轉變為成本中立或獲利活動，並減少對公共資金的依賴。

土壤修復

火災後土壤修復： 野火過後，高溫會破壞土壤有機質和微生物活性。自然恢復往往需要數年時間。將生物炭施用於燒毀區域有助於重建土壤有機質，加速植被恢復，並支持野火後的生態修復工作。
每日水分滯留量： 生物炭能夠提高森林地表和根系區域的保水能力，幫助植被和地表凋落物在旱季保持水分。將生物炭施用於疏伐林或防火帶周圍區域，可以增強森林在乾旱時期的抵禦能力，並支持長期的森林管理。

永續森林管理週期

利用森林廢棄生物質生產生物炭已成為預防野火的重要途徑。它將森林管理機構面臨的生物質清除難題轉化為一種永續的實踐，從而恢復了森林的價值。經過處理的樹枝和殘渣不再被當作廢棄物焚燒，而是可以回歸森林土壤或進入碳市場，從而維護森林的長期健康。這項技術已經成熟，目前已有針對不同森林條件和作業場景的多種設備解決方案。對於森林管理機構和土地所有者而言，下一步是將這種方法融入日常森林管理系統中。