1 | P a g e  

 

StateoftheBiocharIndustry2014

A Survey of Commercial Activity in the Biochar Sector

 

 

A report by the International Biochar Initiative (IBI) 

 

 

by Stefan Jirka and Thayer Tomlinson, International Biochar Initiative 

Published: May 2015   

 

2 | P a g e  

 

Copyright and Disclaimer 

© International Biochar Initiative, 2015  All rights reserved. No part of this report may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage and retrieval system without written permission from the authors, except for the inclusion of brief quotations in a review.  

This  document  is  based  on  information  provided  by  respondents  to  an  industry  survey conducted by IBI in 2014, the State of the Biochar Industry 2013 report, as well as information compiled  from websites of entities operating  in  the biochar  space.  IBI does not warrant  the accuracy, suitability, or content of the survey responses or the results of that survey as set out herein. Nor does  IBI warrant the accuracy, suitability, or content of the  information collected from websites as set out herein. It is the sole responsibility and obligation of the reader of this report to satisfy himself/herself as to the accuracy, suitability, and content of the  information contained  herein.  IBI makes  no warranties  and  shall  have  no  liability  to  the  reader  for  any inaccuracy,  representation,  or  unintentional  misrepresentation  set  out  herein.  The  reader further agrees to hold IBI harmless from and against any claims, loss, or damage in connection with or arising out of any commercial decisions made on the basis of the information contained herein. The  reader of  this  report  is  strongly advised not  to use  the  content of  this  report  in isolation, but to take the information contained herein together with other market information and  to  formulate  his/her  own  views,  interpretations,  and  opinions  thereon.  The  reader  is strongly  advised  to  seek  appropriate  legal  and  professional  advice  before  entering  into commercial transactions.  

Acknowledgements 

This report is made possible by the contributions of over 100 individuals who responded to the IBI survey in summer 2014. The authors thank survey respondents for their time and insights as well as for providing information on their work. IBI staff members, particularly Debbie Reed and Shiva Scotti, as well as the IBI Board of Directors, provided in‐depth reviews and improvements to  this document.  In addition  to  conducting a  large amount of  research,  IBI  intern Rita Ryan updated and expanded our ability to compile data and  facilitated creation of a new database for annual data tracking. Finally, we thank our colleagues in the International Biochar Initiative, its  membership,  and  its  global  audience  for  continued  support  in  advancing  the  biochar industry.   

 

3 | P a g e  

 

Executive Summary 

Biochar has the potential to  increase agricultural productivity, enhance agriculture’s resilience to the  impacts of climate change, reduce greenhouse gas emissions, and produce sustainable energy. When added to soils, biochar may enhance the resilience of soil ecosystems in the face of  intensifying weather events and pressures to  improve soil productivity. But not all biochars are  created  equally.  Diversity  in  feedstocks,  production  technologies,  and  biochar  end  uses creates  a  complex  web  of  variables  whose  interactions  and  synergies  are  still  being investigated. And although purposely adding charcoal to soils is an old practice in some parts of the world, biochar as a product  is  relatively new—both  in  terms of  research and of a  formal biochar industry focused on promoting its adoption as a mainstream soil fertility management practice.  

The biochar industry is growing. A biochar marketplace is evident in some areas and a biochar supply  chain  has  emerged—from  equipment  manufacturers  and  biochar  purveyors  to production  and  use  consultants.  Furthermore,  the  industry  has  created  characterization standards and certification programs for biochar to ensure a safe, consistent product.   

IBI published  its  first  State of  the Biochar  Industry  report  in 2013;  this  is  the  second  annual report on findings from the industry at large. It includes a history of biochar production and use and,  an  overview  on  the  current  state  of  the  industry  based  on  survey  responses  from commercial operations as well as internet research. The report presents results on feedstocks, biochar  uses,  costs,  volumes  transacted,  production  equipment,  policies  and  regulations, barriers  to  expansion,  and  market  trends  and  outlook.  Case  studies  from  five  biochar companies are included to highlight the diversity of operations that comprise this industry. The report  concludes  with  recommendations  for  increased  growth—with  a  focus  on  creating  a vibrant and sustainable biochar industry. 

 

4 | P a g e  

 

   

Key Findings 

In 2014, similar to 2013, the biochar industry has yet to make a substantial entry into large‐scale agricultural operations.  

The number of  companies  included  in  this  report  rose  from  175  in  2013  to  200  in 2014.  Although  a  large  number  of  companies  left  the  biochar  field,  new  biochar companies  are  coming  online;  many  with  a  focus  on  multiple  value  streams  from biochar. 

Unblended biochar and biochar products blended with other materials are being sold in many  countries  at  a wide  range  of wholesale  and  retail  prices. We  found  56  pure biochar products on the marketplace and 33 blends; with the average wholesale price for  pure  biochar  at  US$2.06  kg  and  the  average  retail  price  for  pure  biochar  at US$3.08 kg. 

Companies reported volumes of biochar sales totaling 7,457 metric tons. A significant majority of those transactions were made by a small number of businesses in Asia.  

Woody  biomass  continues  to  be  the  largest  source  of  feedstock  for  the  biochar industry, with 87% of respondents using woody biomass as a biochar feedstock. 

The main barriers to industry expansion identified are a lack of consumer awareness and education, regulatory issues, technological constraints, and access to financing.  

Biochar  is  increasingly  utilized  for more  applications  outside  the  soil  amendment sector. Within  the  sector, biochar  is blended with new products  to  create enhanced biochars.  

Published  scientific  research  that  we  identified  regarding  various  characteristics, feedstocks, production values, and uses for biochar expanded significantly; from 421 publications dated 2013 to more than 900 in 2014.  

 

5 | P a g e  

 

Table of Contents  

Executive Summary ............................................................................ 3 1  Introduction – Purpose of this Report ........................................... 8 

1.1  State of Biochar Research ................................................................................................ 8 1.2  Sources of Information ..................................................................................................... 9 1.2.1  Online public surveys ................................................................................................ 9 1.2.2  Internet‐based research and inclusion in the IBI database ...................................... 9 

2  A Brief History of Biochar ............................................................ 11 3  State of the Biochar Industry ....................................................... 14 

3.1  Biochar is a Spectrum of Materials ................................................................................ 14 3.2  The Biochar Industry – A 2014 Snapshot ....................................................................... 15 3.2.1  Distribution of biochar companies ......................................................................... 18 3.2.2  The “undocumented” biochar sector ..................................................................... 19 

3.3  Biochar Feedstocks ......................................................................................................... 20 3.3.1  Feedstocks and environmental, social, and economic issues ................................ 20 3.3.2  Softwood and hardwoods are the primary biochar feedstocks ............................. 21 

3.4  Use of Biochar ................................................................................................................ 23 3.4.1  Soil use is the primary market for biochar ............................................................. 23 3.4.2  Biochar in composting operations .......................................................................... 24 3.4.3  Biochar as a substitute agent for growing media ingredients ................................ 24 3.4.4  Diverse non‐agricultural uses for biochar ............................................................... 25 

3.5  Biochar Production and Sales ......................................................................................... 25 3.5.1  Primary versus secondary products ........................................................................ 26 3.5.2  Use of by‐products .................................................................................................. 26 

3.6  Cost of Biochar ............................................................................................................... 27 3.6.1  Biochar prices .......................................................................................................... 27 3.6.2  Biochar blends ......................................................................................................... 29 3.6.3  Volumes transacted ................................................................................................ 30 3.6.4  Revenues from biochar sales .................................................................................. 31 3.6.5  Niche markets for biochar ...................................................................................... 32 

3.7  Biochar Production Equipment ...................................................................................... 33 3.7.1  Scales of biochar producing technologies .............................................................. 34 3.7.2  Types of biochar production equipment ................................................................ 35 3.7.3  Additional uses for biochar production equipment ............................................... 35 3.7.4  Revenues from biochar production equipment ..................................................... 36 

3.8  Purveyors of Biochar‐Related Goods and Services ........................................................ 38 3.9  Biochar Carbon Persistence in Soils ............................................................................... 38 3.9.1  Biochar and climate change mitigation .................................................................. 39 3.9.2  Biochar sustainability and Life Cycle Assessment ................................................... 39 

 

6 | P a g e  

 

3.9.3  Biochar and carbon markets ................................................................................... 40 3.10  Policies and Programs to Advance the Biochar Industry ........................................... 41 3.10.1  Public policies impacting biochar ........................................................................... 41 3.10.2  Regulations on biochar as a soil amendment ......................................................... 41 3.10.3  Other regulations on biochar production and use ................................................. 43 3.10.4  Private sector biochar standards and certification programs ................................ 44 3.10.5  Other relevant standards and certification programs ............................................ 45 3.10.6  Market‐based incentives in the private and public sectors ................................... 46 

3.11  Barriers to Moving Forward ....................................................................................... 47 3.11.1  Lack of consumer awareness and market demand ................................................ 47 3.11.2  Regulatory challenges ............................................................................................. 48 3.11.3  Technological challenges ........................................................................................ 48 3.11.4  Financing and access to credit ................................................................................ 49 3.11.5  Lack of communication between research and industry ....................................... 50 3.11.6  Interplay with the energy sector ............................................................................ 51 

3.12  Market Trends and Outlook ....................................................................................... 51 

4  Recommendations for Future Industry Growth ........................... 54 4.1  Increase biochar education and outreach/marketing ................................................... 54 4.2  Address regulatory barriers and create opportunities to educate policymakers.......... 54 4.3  Enhance dialog between  research and  commercial  communities—inside and outside the biochar space ...................................................................................................................... 55 4.4  Maintain  emphasis  on  long‐term  field  trials  with  characterized  biochars  and standardized reporting ............................................................................................................. 56 4.5  Invest in technology R&D and alternative financing mechanisms ................................ 56 

5  References .................................................................................. 58 6  Appendix: IBI Biochar Company Database ................................... 60 

 

    

 

7 | P a g e  

 

List of Figures and Tables  

Figure 1. Growth in peer‐reviewed biochar‐related publications from 2008 – 14 ........................ 8 Figure 2. Images of a parent soil (left) and terra preta (right). Note the dark color of the terra 

preta indicating the soil is enriched in pyrogenic carbon i.e., biochar ................................. 11 Figure 3. Company comparison between 2013 report and 2014 report ..................................... 16 Figure 4. Number of biochar companies formed by year (n=88); and total number of full‐time 

equivalent (FTE) employees working in the industry (not cumulative) ................................ 17 Figure 5. Companies in the biochar industry by sector in 2014 (n=200) compared to 2013 

(n=175) .................................................................................................................................. 17 Figure 6. Geographic location of biochar businesses (n=200) ...................................................... 18 Figure 7. Geographic focus of biochar businesses (n=307) .......................................................... 19 Figure 8. Feedstocks reported by companies producing biochar (n=228) ................................... 22 Figure 9. Primary products and services (other than biochar) offered by companies which also 

produce/sell biochar (n=135) ................................................................................................ 26 Figure 10. Ranking of importance of by‐products from biochar production; 1 is most important 

use and 4 is least important according to current biochar producers (n=32 companies; respondents could choose more than one by‐product) ....................................................... 27 

Table 1. Wholesale and retail price of pure biochar and blended biochar products (USD/kg) ... 28 Figure 11. Biochar blends for sale (n=140) ................................................................................... 29 Table 2. Volumes of biochar transacted in 2014 and 2013 by region .......................................... 30 Figure 12. Changes in revenues over previous 12 months for biochar production and/or sales 

(n=39) and biochar equipment manufacturers (n=15) ......................................................... 31 Table 3. Scales, examples, and numbers of biochar producing technologies (n=161) ................ 34 Figure 13. Type of biochar production equipment manufactured (n=107) ................................. 35 Figure 14. Specific utilization options when equipment has the capacity to capture energy from 

the pyrolysis/gasification process (n=148) ........................................................................... 36 Figure 15. Types of services offered in the biochar space listed by survey respondents (n=85) . 38 Figure 16. The IBI CertifiedTM biochar seal .................................................................................... 45 Figure 17. Perceived barriers to market development for all respondents (n=52)...................... 48 Figure 18. Survey responses to start‐up financing sources for companies (n=91) ...................... 50 Figure 19. Company comparison between 2013 report and 2014 report ................................... 52 Figure 20. Biochar sales will increase over the next 12 months (n=52) ....................................... 53   

   

 

8 | P a g e  

 

1 Introduction – Purpose of this Report 

The International Biochar Initiative (IBI) published its first State of the Biochar Industry report in March 2014 which presented an overview of  the biochar  industry  in 2013. The current 2014 report, using 2013 as a baseline, provides updated information on the biochar industry in 2014 and begins to highlight industry trends. This report presents an overview of the current state of the biochar sector. While the report provides only a snapshot of commercial biochar operations and activities, it also frames the sector in the context of larger forces that influence the biochar industry including agriculture, carbon markets, and public policies and regulations. This report is based primarily on  information gathered  through public  surveys and  internet‐based  research and  includes  accumulated  knowledge  of  the  present  biochar  landscape  offered  by  IBI  and contributors to the report. It is the intention of the IBI to continue to produce this report on an annual basis to track trends in the biochar industry. 

1.1 State of Biochar Research  

Innovative and peer‐reviewed research on all aspects of biochar better supports the growth of a successful biochar  industry. Without strong research on biochar and  its potential effects on crop  growth,  water  retention,  carbon  stability,  etc.,  industry  growth  is  constrained  as businesses continuously need to prove their product to customers. This report does not focus on  the state of biochar  research but does  find  that closer collaboration between  researchers and  the biochar  industry can  increase use of university and academic data  for  innovation  (as highlighted in Section 4 Recommendations for Future Industry Growth). The dramatic increase in biochar‐related publications  in  the peer‐reviewed  scientific  literature over  the  last 6 years (Figure 1) highlights this opportunity for industry to access this expanding knowledge bank.  

 

Figure 1. Growth in peer‐reviewed biochar‐related publications from 2008 – 14 (source: IBI website bibliography)  

 

9 | P a g e  

 

Biochar training events and conferences around the world, whether on a small, local level or at the  international  level, allow biochar practitioners from different sectors to share experiences and better collaborate on projects and data gathering. These meetings raise awareness, identify overlapping opportunities, highlight barriers to implementation, and provide priorities for more research  in  the  biochar  field.  They  can  engage  potential  biochar  consumers  (e.g.,  farmers, landscapers,  horticulturalists,  etc.);  raise  awareness  of  biochar’s  benefits  among  key stakeholders  (regulators, agronomists, and extension agents); and demonstrate  the potential overall  viability  of  biochar  systems  ranging  from  feedstocks  to  conversion  technologies  to cropping systems. The biochar community saw a great deal of opportunities to gather  in 2014 with conferences and trainings held in Australia, Austria, Canada, China, Indonesia, Italy, Japan, South Korea, Pakistan, Spain, the United Kingdom, and the United States. For more information about  upcoming  biochar  events,  please  see  http://www.biochar‐international.org/date‐browser.  

1.2 Sources of Information 

Information  in  this  report was  used  to  create  an  IBI  company  database  (see  Appendix:  IBI Biochar Company Database) derived primarily from three sources: 1) a public survey conducted by IBI from August – October 2014; 2) data aggregated from the IBI membership database; and 3)  internet‐based  research  of  biochar‐related  companies.  Further  information  was  gleaned from  phone  interviews with  companies;  from  direct  consultations with  stakeholders  ranging from biochar entrepreneurs to scientists; and from review of existing publications and analyses on biochar and related  industries. The subjects of the five case studies were chosen from the companies who submitted a survey for the report.  

1.2.1 Online public surveys  

An online public survey was conducted by IBI August – October 2014 to collect information on biochar industry activity. IBI designed the survey and widely announced a call for participation amongst its 11,800‐person network and all biochar stakeholders. In total, 200 industry surveys were completed and submitted.  Information  in the  industry survey was compiled and merged with the existing 2013 IBI database comprised of 175 unique biochar businesses from IBI’s State of the Biochar Industry 2013 report. 

1.2.2 Internet‐based research and inclusion in the IBI database 

Internet‐based  research was  conducted  in  the  fall  and winter  of  2014.  IBI  reviewed  all  175 companies from the 2013 biochar industry list to determine whether listed companies were still operating in the biochar industry. The authors found that a number of companies (84) included in the 2013 industry database are either no longer operational or no longer have a connection to  the  biochar  industry.  This  determination was made  based  on  direct  outreach  to  specific companies, website  URLs  that were  no  longer  operational,  or websites  that  had  not  been 

 

10 | P a g e  

 

updated in the past 3 years. When deciding whether to include an entity in the 2014 database (see Appendix: IBI Biochar Company Database) for analysis in this report, IBI staff used its best judgment based on the information available and its knowledge of the industry. 

   

 

11 | P a g e  

 

2 A Brief History of Biochar 

The roots of the current expansion of scientific research on biochar can be traced back to the rediscovery of terra preta do  indio (dark earth of the  Indian) soils  in the Amazon Basin. These soils are hundreds to thousands of years old, and compared to the nutrient‐poor, red clay soils from which  they were made,  terra preta  soils are dark,  rich  in organic matter, and, crucially, highly productive  (Figure 2).  In  recent decades  soil  scientists have  taken  an  interest  in what archaeologists  and  local  people  have  known  for much  longer:  that  these  soils were  created through the hand of man via the addition of charred remains of organic matter.  

It  is  speculated  that  early  pre‐Columbian  societies  disposed  of  household  residues  including charcoal  from cooking  fires  in communal middens that were then  incorporated—purposefully or  not—into  soils  surrounding  extensive  settlements.  Under  such  scenarios  and  over many years,  soils  became  enriched  with  organic  matter  and  char,  and  likely  supported  early agriculture in the region.  

 

Figure 2. Images of a parent soil (left) and terra preta (right). Note the dark color of the terra preta indicating the soil is enriched in pyrogenic carbon i.e., biochar (photo credit: Julie Major and Bruno Glaser). 

While  widespread  in  the  Amazon,  terra  preta  soils  are  not  unique  to  that  region.  In  fact, charcoal‐enhanced soils are  found  throughout  the world—in  the  tropics  in Africa and Asia,  in some temperate regions  in Europe, and  in the grasslands of the United States. Whether they were deliberately created by humans or arose as a  result of natural causes  such as  forest or brush fires cannot always be elucidated. What is clear, however, is that charcoal‐enhanced soils are often more fertile than their parent materials. And soil scientists have taken note. Research on  charcoal  for  soil  use—in  other words  biochar—is  growing  exponentially. At  international 

 

12 | P a g e  

 

congresses  on  soil  science,  biochar  sessions  are  now  among  the  largest  and  most  well‐attended.  

The term biochar only entered the popular lexicon in the last decade, and is used to denote the application of charcoal as a soil amendment (although other uses for biochar are recognized). This  definition  encompasses  materials  derived  from  a  range  of  source  materials  (biomass feedstocks) and production  technologies,  from primitive  to highly engineered.  In  the  case of terra preta, for example,  incomplete burning of biomass  in cooking or  land clearing fires  likely resulted in the biochar now present in those soils. Traditional charcoal production technologies are somewhat more sophisticated than open burn piles and well‐represented throughout the globe. These continue to be used to the present day and in some cases have been re‐purposed to produce biochar. Newer production technologies range in scale from small, portable devices for home use to large industrial facilities processing many metric tons (tonnes) of material per day. Efficient, clean pyrolyzing systems being further developed by a variety of stakeholders at different scales—from engineers in  universities to the research and development departments of  large  companies  in  the  energy  sector—and  for  a  variety  of  industrial  and  agricultural applications.  

What  all  biochar  production  has  in  common,  however,  is  the  process  underpinning  its formation:  pyrolysis.  Greek  for  “decomposition  by  fire”,  pyrolysis  is  a  thermochemical decomposition process that occurs at relatively low temperatures ranging from 300 – 600C and under low or no oxygen conditions. Pyrolysis lies in the middle of a continuum of processes that occur when heat is applied to biomass, from torrefaction to burning (technically, torrefaction to combustion). Gasification  is  a  related  process  on  this  continuum  occurring  at  slightly  higher temperatures  and  resulting  in  a  larger  fraction  of  gaseous  byproducts  but  which  can  also produce a solid biochar component.  

Pyrolysis  has  been  used  by  humans  to  produce  charcoal  for  thousands  of  years.  There  is evidence  from present‐day China of early charcoal kilns that are up to 2,000 years old. While such dedicated charcoal production was intended to produce charcoal for heat energy, often to smelt  ores  in  metallurgy,  residues  otherwise  impractical  for  energy  production  (so‐called “fines”) have  likely been used as soil amendments  in agriculture  for centuries or millennia.  In Asia,  for  example,  the  informal  biochar  sector  (see  Section  3.2.1)  is  linked  to  traditional charcoal production.  

   

 

13 | P a g e  

 

 

Case Study: Biotecnología Mexicana contra el Cambio Climático (BMCC) 

While the beginnings of the current  interest  in biochar can be traced back to terra preta do  indio soils discovered  in the Amazon Basin, most activity  in the nascent biochar  industry  is found outside of Latin America.  A  new  enterprise,  Biotecnología Mexicana  contra  el  Cambio  Climático  (BMCC;  Spanish  for Mexican Biotechnology against Climate Change), works to change that.  

The  seeds  for  BMCC  were  planted  in  2009  when  the current  director,  Ramon  Bacre,  learned  of  biochar  as  an atmospheric carbon drawdown strategy while studying for his  graduate  degree  in  geology  at  the Mexican  National Autonomous  University.  Together  with  colleagues,  they formally registered BMCC as a company in Mexico in early 2014.  

The BMCC business model consists of creating high value commercial  products  that  can  sequester  carbon  in  the process.  Biochar‐based  fertilizers  for  agriculture  are  a niche,  but  the  company  is  also  investigating  the  use  of biochar  in  the  construction  and  livestock  sectors.  BMCC uses  a  combination  of  biochar  derived  from  bamboo feedstocks  (“bambu‐char”)  and  livestock  manures  to create a bio‐fertilizer and has  conducted agronomic  trials to demonstrate its efficacy.  

BMCC  has  identified  several  barriers  on  the  road  to commercialization. Mexican  consumers and  the public do not  generally  consider  climate  change  to  be  a  priority 

when making purchasing decisions. Additionally, there is a lack  of  awareness  around  biochar  and  its  benefits  in  the country.  And  finally,  while  there  are  various  groups  in Mexico  working  on  biochar,  there  is  not  an  integrated agenda to advance the biochar space as a country‐specific effort.  

In the coming years, BMCC seeks to expand its product line with input from its customer base to address problems of soil fertility, crop yields, and costs. Furthermore, BMCC  intends to add a social marketing component  to  its work  that will  encourage  rural  communities  to  incorporate  traditional  production systems  using  new  bio‐based  technologies,  chiefly  biochar.  This  work  will  involve  educating  larger businesses about the potential for pyrolysis in the management of organic residues.  

   

Pot  trials  with  BMCC  biochar  (top)  andBMCC  biochar  made  from  tree  residues(bottom); courtesy of BMCC 

 

14 | P a g e  

 

3 State of the Biochar Industry 

The wider emergence of biochar over the past ten years, both as a promising soil management tool  and  as  an  agent  for  carbon  sequestration,  has  instigated  the  creation  of  many  new commercial  ventures. As  the unique biological, physical, and  chemical properties of biochars become  clearer,  research  investigations  into  applications  for  biochar  other  than  addition  to soils/carbon  sequestration  have  arisen.  Although  IBI’s  focus  is  primarily  on  biochar  for  soil application and  for soil carbon sequestration, biochar  is being used  for many other purposes. The wide range of possible uses has created a surge in public interest reflected by an increase in mention of, and articles dedicated to, biochar  in popular science outlets and the mass media. Over the past ten years, entrepreneurs have started businesses related to biochar production and utilization around the globe to form the early stages of a biochar industry. In the following sections,  we  report  on  the  state  of  this  biochar  industry  in  2014—the  size  and  types  of enterprises  and  their  geographic  distribution;  the  economics  of  biochar  markets;  and  the conditions for overcoming barriers to scale‐up commercialization.  

3.1 Biochar is a Spectrum of Materials 

As defined by  IBI, biochar  is a solid material obtained  from the thermochemical conversion of biomass  in an  oxygen  limited  environment. Biochar  can be used as a product  itself  or as an ingredient  within  a  blended  product,  with  a  range  of  applications  as  an  agent  for  soil improvement,  improved  resource  use  efficiency,  remediation  and/or  protection  against particular  environmental  pollution,  and  as  an  avenue  for  greenhouse  gas  (GHG) mitigation. Biochar can be distinguished from charcoal—used mainly as a fuel and as a reducing agent  in metallurgy—in  that  a  primary  application  is  use  as  a  soil  amendment with  the  intention  to improve soil  functions and  to  reduce emissions  from biomass  that would otherwise naturally degrade to greenhouse gases (GHGs). Although biochar is generally understood to be used first and  foremost  as  a  soil  amendment,  it  is  also  being  used  for  other  purposes  such  as  soil remediation and water filtration. 

Biochar can be made from diverse feedstocks using a wide range of thermochemical conversion technologies  (discussed  in  greater  detail  in  the  following  sections). As  a  result,  biochars  fall within a spectrum of materials with a common suite of physical and chemical (physicochemical) properties. These  include variables typically used to measure and quantify the fertility of soils and  soil  amendments  such  as:  carbon  content;  pH;  electrical  conductivity;  cation  exchange capacity;  and  macro‐  and  micronutrient  content,  among  others.  Additional  properties  of relevance  to  biochar  are  ash  content;  the  molar  ratio  of  hydrogen  to  organic  carbon  (to estimate  biochar  carbon  stability  in  the  soil);  and  external  and  total  surface  area.  Biochar materials  may  contain  undesirable  contaminants  depending  on  feedstock  as  well  as thermochemical  process  conditions  (e.g.,  heat  and  residence  time).  Examples  of  potential contaminants include heavy metals and organic pollutants like polychlorinated biphenyls (PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).  

 

15 | P a g e  

 

What  all  biochars  do  share  is  a  common  set  of  characteristics  that make  them much more stable  than  their  uncharred  precursor materials. While  various methods  are  currently  being used  to measure  stability,  there  is widespread  scientific agreement  that biochar’s  stability  is conferred by  a high  concentration of  certain  types of  carbon  compounds  formed during  the thermochemical conversion process. These compounds create a physical structure—a matrix—that makes  it particularly well‐suited  to enhancing  soil biological  and physical processes  and reducing mineralization rates. The interactions of different biochars with different soils are not yet fully understood and require further research to better match biochars to soils and crops.   

Because of the heterogeneity of the solid biochar end‐products of thermochemical conversion, characterization of the material is vital to understanding and conveying information on impacts from the material when placed in soils. To this end, IBI and other organizations have developed characterization  standards  intended  to  provide  assurances  to  researchers,  regulators, consumers,  and  other  stakeholders  about  the  necessary  elements  of  biochar,  as  well  as important safety characteristics. These standards are very  important;  in a  largely unregulated industry  the  potential  for  misinformation,  inadequate  controls,  or  inappropriate  uses  of  a material can be great.  

3.2 The Biochar Industry – A 2014 Snapshot  

As noted  in  the 2013  IBI  State of  the  Industry Report,  the biochar  industry  is  still emerging. However,  the  data  trend  over  the  last  year  shows  continued  growth.  The  term  biochar  is gaining wider  recognition outside  the  industry, but  the overall understanding of  this  term by the  general public  is  limited.  The biochar  industry  still  consists of mainly disparate  activities including  rigorous academic  investigation;  industrial‐scale  research and development at  large multinational corporations; small‐ and mid‐scale companies selling biochar and biochar blends, production equipment, and offering additional services such as consulting; small‐scale, “do‐it‐yourself”  (DIY) production with homemade biochar kilns; and community‐based  research and development projects. 

For  the  purposes  of  this  report,  IBI  defines  the  biochar  industry  as  those  enterprises encompassing the commercial production, distribution, and marketing of biochar and biochar‐related products and services. Within this definition, three sectors of biochar business entities can be broadly  identified: 1) biochar production and/or product  sales; 2) biochar production equipment  manufacturers;  and  3)  other  biochar‐related  enterprises,  such  as  consultants, project developers, and others.  

This 2014 report includes data from 200 companies, 92 of which were also included in the 2013 report (Figure 3). As noted earlier, although the overall number of companies included in 2014 has expanded, a  large percentage of companies  included  in  the 2013 company  list  (84) were deemed by the authors to be no  longer operational  in the biochar space. Little  information  is available on why those companies have ceased biochar operations—in a few cases, companies 

 

16 | P a g e  

 

reported that biochar sales alone were not strong enough to keep the company solvent—but further conclusions are not possible with the data IBI has.   

 

Figure 3. Company comparison between 2013 report and 2014 report 

Two  data  points  of  interest  as  highlighted  by  the  survey  responses  are  sharp  growth  in  the number of companies and employees  in recent years (Figure 4). Of 89 responding companies, nearly half emerged in just the past five years and accounted for over one‐third of all full‐time equivalent employees (FTEs) as compared to companies formed before 2010. In total, these 88 respondents accounted for 310 FTEs currently working  in the biochar  industry; given that only 43% of companies in the database provided information on staffing, the number of FTEs may be much higher.  

 

17 | P a g e  

 

 

Figure 4. Number of biochar companies formed by year (n=88); and total number of full‐time equivalent (FTE) employees working in the industry (not cumulative) 

Of the 200 commercial entities in the 2014 IBI company database, close to half were involved in biochar production and/or  sales,  just over one‐third were biochar equipment manufacturers, and  the  remainder  were  involved  in  related  enterprises  (Figure  5);  49  companies  showed activity in more than one sector. Compared to 2013 data, the number of companies involved in biochar production  and/or  sales has  grown by  the  largest percentage  from 36% of  the  total companies in 2013 to 46% in 2014.  

 

Figure 5. Companies in the biochar industry by sector in 2014 (n=200) compared to 2013 (n=175) 

 

18 | P a g e  

 

3.2.1 Distribution of biochar companies 

The distribution of biochar enterprises  shows a heavy  focus  in North America, especially  the United States. As compared  to 2013,  the percentage of companies  located  in North America and Europe shrank by a few percentage points whereas those in Australia and Asia grew, in the case of Asia doubling from 8% to 16%. This may be indicative of a trend towards diversification of biochar enterprises into all regions of the globe. Notably missing from this trend, however, is what seems to be a  large and continued under‐representation of companies  in South America (3 companies in 2013 and 1 in 2014).    

 

Figure 6. Geographic location of biochar businesses (n=200) 

Although the majority of biochar production enterprises  identified had a regional sales  focus, those  enterprises  producing  equipment  or  providing  consulting  services  often  sold products/services outside their regional area and country  location. Figure 7 highlights regions where survey  respondents claim  to conduct business, with some  respondents choosing more than one region. Note the larger number of companies that operate in Africa, Asia, and Europe shown  in  Figure  7  compared  to  geographic  company  location  highlighted  in  Figure  6; which 

 

19 | P a g e  

 

shows that companies were instigating cross‐regional biochar commercialization by identifying business opportunities outside of the regions in which they are located.  

Figure 7. Geographic focus of biochar businesses (n=307) 

3.2.2 The “undocumented” biochar sector 

While Figure 6 and Figure 7 indicate that the majority of companies were located and operate in North America and Europe,  it appears  that companies operating  in  the biochar production and sales sector in Asia—especially those located in Japan, China, and mainland Southeast Asia and—may  not  have  been  adequately  identified  in  this  research.  In  discussions  with stakeholders  and  in  reviews  of  literature,  the  authors  found  references  to  numerous enterprises  producing  biochar  for  sale  at  both  the  regional  and  the  local  level  in  East  and Southeast  Asia  (e.g.,  Clare  et  al,  2014),  but  were  unable  to  establish  contacts  with  these enterprises. Interviews with stakeholders1 in the area suggests that this biochar sector in Asia—based on  the use of  charcoal  residues  for  smallholder  agriculture  and with  roots potentially hundreds of years old—is possibly significant. The authors thus believe that the biochar sector in  Asia  (but  likely  also  in  other  parts  of  the  developing world) may  constitute  a  large  and significantly under‐reported portion of  the overall biochar market. Obtaining  reliable data on 

                                                       

1  Including  with  the  IBI  Industry  Committee  members  made  up  of  nine  international  biochar  industry representatives. 

 

20 | P a g e  

 

this sector  is difficult, however, and future efforts should focus on  identifying and quantifying currently  undocumented  biochar  production  and  use  in  order  to  fully  report  on  the  global biochar industry.  

3.3 Biochar Feedstocks  

Biochar can theoretically be made from any source material or feedstock with carbon content. The carbon‐containing compounds  in the  feedstock are converted  into persistent  (stable) and labile  (unstable)  fractions  in  the  final  biochar product. Based  on  numerous  scientific  studies (Budai et al, 2013) we can be confident that the stable carbon compounds, primarily aromatic ring  structures,  are  likely  to  remain  in  the  soil  for  hundreds  or  even  thousands  of  years, whereas the labile carbon compounds are usually microbially degraded within short periods of time from weeks to years, depending on climate.  

Biomass—that is, the biodegradable fraction of materials derived from biological origin—is, by definition,  the  only  acceptable  feedstock  source  by  definition  of  biochar.  Biomass  can  be subdivided  into  unprocessed  feedstocks  (for  example,  wood  chips  or  corn  stover)  and processed  feedstocks.  The  latter  are  those  feedstocks  that  have  undergone  chemical  (e.g., paper pulp sludge) or biological (e.g., manures digested through an animal’s gut or sludge from waste effluent treatment) processing. 

3.3.1 Feedstocks and environmental, social, and economic issues 

While  a wide  range of  feedstocks  can  theoretically be  converted  into biochar,  certain  issues limit  the  practicality  or  desirability  of  using  some  feedstocks.  First,  feedstock  conversion challenges  can  arise  due  to  the  physical  properties  of  the  feedstock  such  as  particle  size  or moisture content, or chemical properties  such as high  silica content. While  feedstock can be mechanically or chemically processed to facilitate conversion, it can be the case that the added cost of pre‐processing makes the use of some feedstock cost‐prohibitive. Second, serious safety concerns  could  arise  from  the  presence  of  contaminants  in  the  feedstock.  For  example, municipal solid waste (MSW) or biomass grown on contaminated soils may contain plastics or heavy metals which  can  lead  to  the  concentration,  formation, or emission of environmental pollutants during the conversion process and in the final product.  

To address the above‐described concerns, the IBI Biochar Standards were developed to identify and prescribe common tests for the physicochemical properties of biochar, including safe levels of potential  toxicants. The  IBI Biochar Standards are  intended  to provide certainty  to biochar consumers  regarding biochar safety;  to demonstrate  that a product meets a minimum set of criteria  to  show  that  it  is acceptable as a biochar; and  to ensure  regulators  that  the biochar industry is self‐policing and assuring quality and product safety. A similar initiative has arisen in Europe  through  the  European  Biochar  Certificate.  Please  see  Section  3.10.4  Private  sector biochar standards and certification programs for more information.  

 

21 | P a g e  

 

The  feedstocks  offering  the  best  chance  of  financial  viability  are  derived  from  biomass residues—the  by‐products  from  agriculture,  forestry,  livestock  rearing,  food  production  and processing, and related industries, which under a baseline scenario are not returned to the soil. In many cases, residues present waste management challenges, and biochar production can be a win‐win solution. This  is the case with urban green waste, for example; many municipalities around the world currently pay large sums of money to incinerate and landfill this material, and there are environmental and GHG impacts associated with its degradation.  

The acquisition and procurement of biochar  feedstocks  should also be considered. There are food security and  livelihood concerns around the diversion of feedstocks from prevailing uses such as fodder, fuel, and fiber. Disruption of existing patterns of feedstock usage is only likely to occur if the biochar, or the increased crop yield it produces, is of higher value than the previous uses. Nonetheless, analyses of existing and alternative use pathways for feedstocks should be conducted, particularly in developing country settings where impacts may be stronger. Further, the  removal  of  biomass  from  soils  that would  otherwise  be  left  in  place  could  lead  to  soil degradation and erosion if undertaken at unsustainable rates. 

Perhaps the greatest limitation to using any one feedstock, however, is the ability to procure it in  large  and  continuous  quantities  and  at  low  cost  (including  the  costs  of  harvesting  and transport). While biochar producers may find feedstocks that are  low cost, free, or even cash‐positive  (e.g., due  to  tipping  fees), as  soon as demand  for  feedstocks  increases—as  it would with an established biochar  industry—the price of  feedstocks  can be expected  to  rise  in  line with the economic principles of supply and demand.  

3.3.2 Softwood and hardwoods are the primary biochar feedstocks 

Of  the  survey  respondents  who  produce  biochar,  81  businesses  provided  information  on feedstocks. The graphic below shows that the forest products  industry was by far the primary source for biochar feedstocks (Figure 8). 

 

22 | P a g e  

 

 

Figure 8. Feedstocks reported by companies producing biochar (n=228) 

Wood‐based  residues—softwoods and hardwoods, or a  combination of both—were  listed as feedstocks  in a majority of biochar products: 87% of  respondents  reported using  softwoods, hardwoods, or a combination for their product. While considerably higher than 2013 results2, in both years woody materials were by far the top category of feedstock for biochar production. In  these  early  stages  of  biochar  industry  development  the  prevalence  of  forest‐based feedstocks may be due to several factors: 1) the relatively high concentration of forest residues centralized  around  operations  such  as  industrial  wood  mills  as  compared  to  agricultural residues which  tend  to be dispersed  in  fields; 2)  the homogeneity and consistency of woody materials making  them  relatively easier  to use; 3)  lower moisture content  than,  for example, animal manures  which  eliminate  the  added  cost  of  feedstock  drying;  and  4)  a  transfer  of accumulated  experience  and  equipment  with  woody  biomass  as  a  feedstock  for  bioenergy production.  Because  biochar  production  and  bioenergy  production may  occur  concurrently, often  woody‐biomass  based  operations  can more  easily  add  biochar  as  a  product  to  their existing business model as compared to other industries. 

                                                       

2  In  2013,  51%  of  respondents  listed  woody  feedstocks  though  this  percentage  was  likely  higher  given  that “biomass” was reported in 25% of responses. 

 

23 | P a g e  

 

As  noted  earlier  in  this  report,  the  likely  underreporting  of  biochar  production  in  East  and Southeast Asia  shows up  in  the  feedstock  results  as well. Many producers  in Asia use  straw and/or rice husk as a feedstock based on agricultural availability. There are many large rice husk carbonizers in operation throughout Asia and with a larger sample size, it is estimated that rice husk biochars would constitute a larger portion of the feedstock reported.  

Animal‐based residues, primarily manure, comprised a low portion of responses in this survey. This  despite much  attention  focused  on  using  thermochemical  conversion  as  a  strategy  to convert manure  from  a waste management  concern  into  an  asset.  The  low  frequency of  its current use as a biochar feedstock is likely a reflection of technological constraints around high moisture  content,  heterogeneity  of material,  and  other  physical  characteristics  of manures. Additionally, the authors have found  instances of certain operations claiming to produce  large amounts of biochar as a by‐product from gasification activities but storing the biochar (rather than offering it for sale) until such time as a market for the product is better defined.  

3.4 Use of Biochar 

While  biochars  are  a  spectrum  of  materials,  they  do  share  some  distinctive  physical  and chemical properties such as a stable carbon fraction and high surface area. In addition to use as a  soil  amendment,  the material  is  sold  for  diverse  applications  including  plant  and  animal agriculture;  filtration  and  soil  rehabilitation.  Although  some  companies  produce  biochar  for purposes  in addition  to soil amendment uses, many companies  that produce biochar  for sale focus on its end use as a soil amendment.  

3.4.1 Soil use is the primary market for biochar 

At  this  time,  the  most  widely  marketed  application  for  biochar  is  as  an  agricultural  soil amendment. Documented soil benefits of biochars can include the following: 

increased water holding capacity; 

enhanced nutrient retention and cation exchange capacity; 

enhanced crop nutrient bioavailability; 

reduced nutrient leaching; 

increased microbial activity; 

pH amelioration;  

enhanced aeration, structure, porosity, and tilth; and 

carbon sequestration and enhancement. 

Careful matching of particular biochars to soil types and crops is needed to maximize benefits. Meta‐analyses  on  biochar’s  effects  on  soils  can  be  useful  to  highlight  overall  crop  yield responses with biochar use. When projected onto a global  soils database, one meta‐analysis found  the  largest  potential  increases  for  crop  yield  from biochar were  in  areas with  “highly 

 

24 | P a g e  

 

weathered soils, such as those characterizing much of the humid tropics” (Crane‐Droesch et al, 2013)  which  indicates  that  biochars may  have  the  greatest  impact  on  crop  yield  in many developing  country  areas  throughout  Central  and  South  America,  Sub‐Saharan  Africa,  and South and South East Asia. For more  information on specific soil and crop  impacts, an up‐to‐date  bibliography  on  scientific  publications  is  available  at  http://www.biochar‐international.org/biblio.  

3.4.2 Biochar in composting operations 

As more biochars enter  the marketplace  intended  for use as a soil amendment, practitioners are  finding that  the benefits of adding biochar  to  the composting process can assist compost operations and produce a quality biochar/compost blend. Although both biochar and compost use  organic  wastes  as  feedstocks,  the  two  operations  can  be  combined  for  synergistic production and utilization, as the  ideal  feedstocks  for each end product vary  (many materials that make good compost, such as food waste and wet manures, are not easily used for biochar production due to their high moisture content, whereas many  ideal biochar feedstocks do not make good compost due to their high lignin content). It has been found that adding biochar to composting operations  can  reduce: overall  compost  time  requirements; GHG emissions  from decomposition  (methane  and  nitrous  oxide);  ammonia  loss;  and  odor  production.  For  the biochar material  itself, undergoing composting can help  to charge  the biochar with nutrients without breaking down the biochar substance in the process. More information on biochar and compost can be found at http://www.biochar‐international.org/compost.  

3.4.3 Biochar as a substitute agent for growing media ingredients  

Researchers  are  studying  the  potential  of  biochar  as  a  less  expensive  and more  sustainable substitute  for  traditional  ingredients  in  growing media  such  as  aggregates  (vermiculite  and perlite—both manufactured from mined rocks) as well as peat moss mined from drained peat lands.  These  growing media  ingredients  are  often  included  in  potting mixes  to  increase  soil aeration and structure as well as water holding capacity. Biochar may be able to act as a lower cost  replacement  for  these materials:  a  recent  study  found  that  “biochar  showed  a  good potential  for  replacement  of  perlite  and,  to  a  lesser  extent,  peat moss  in  growing media” (Nemati et al, 2014). However,  the research also shows  that due  to  the variables  in different biochars, a direct substitution by weight and/or volume of biochar for specific growing media may  not  be  feasible.  Growing  media  ingredients  need  to  be  standard  in  terms  of  size, constitution, pH, etc. and biochars can have a range of these properties due to feedstock type, production specifics, and post‐processing  treatments. Biochar producers wishing  to enter  this market will need to produce consistent biochar products. 

 

 

 

25 | P a g e  

 

3.4.4 Diverse non‐agricultural uses for biochar 

While used as a soil amendment for  increased soil health/plant productivity as well as carbon sequestration  value  (discussed  in detail  in  section 3.9), biochar’s unique physical  structure—essentially  a  matrix  of  stable  carbon  compounds—makes  it  potentially  useful  for  other purposes as well. Biochar  is being both  tested  for and used as a material  in many processes (Schmidt HP et al, 2014). Some of the uses noted below are well documented and account for a substantial  portion  of  non‐agricultural  biochar  uses  (such  as  use  in  land  remediation) while others (such as use in animal husbandry), are not as widespread.  

Land Reclamation and Soil Remediation: Biochar is currently used commercially to remediate contaminated soils. Due to its large surface area and high capacity to adsorb heavy metals and organic and inorganic pollutants, it can be a useful tool for remediating contaminated areas. Due to its soil improvement properties, biochar can also be used for re‐vegetation of contaminated soils (Beesley et al, 2011).  

Water Filtration: Biochar can be added to filtration systems to: clean certain pollutants and particles from water, filter specific nutrients from agricultural run‐off, filter pollutants from storm water prior to reaching larger bodies of water, and for sewage filtration, etc.  

Air Filtration: The same high sorption capacity of some biochars that makes them useful for water filtration and soil remediation can also be beneficial for air filtration of contaminants in smokestacks or industrial processes. 

Animal Husbandry Systems: Specific types of biochars can potentially be used as part of animal feed (in small portions), for clean bedding, odor reduction for livestock operations, and to absorb nutrients.   

Public Health/Sanitation: When used in public dry toilets, biochar can help break down fecal matter faster than traditional decomposition processes, and reduce odors from human waste.  

Despite significant and global research and development into non‐agricultural uses, only a handful of identified for‐profit biochar enterprises are focused on these other uses, mainly in the area of soil remediation. However, if research and demonstration bears more promising results, it is anticipated that entrepreneurs will respond by launching enterprises focused on these, and other, biochar uses.  

3.5  Biochar Production and Sales 

Of the 204 companies identified as operating in the biochar sector in 2014, 120 of those either produced  and/or  sold  a  biochar  product.  This  is  an  increase  of  almost  100%  from  the  62 companies  identified  in  2013.  Although  new  companies  have  entered  the marketplace,  this 

 

26 | P a g e  

 

significant  increase  is probably also due  to  companies having a more visible presence online through  company  websites  as  well  as  the  increase  in  biochar  offered  through  online marketplaces such as Amazon.com and Alibaba.com.  

3.5.1 Primary versus secondary products 

Of the identified companies that produced and/or offered biochar for sale, biochar was nearly twice  as  likely  to  be  a  primary  product  as  a  secondary  product  (or  by‐product).  However, operations  that produced biochar  (whether  as a primary or  secondary product) also  created value through other services and products (Figure 9). This diversity of potential value streams in biochar production operations is a strength for this sector; where profit margins on exclusively biochar sales may be slim or negative, revenues generated (or costs reduced) through ancillary activities can support overall business profitability. 

 

Figure 9. Primary products and services (other than biochar) offered by companies which also produce/sell biochar (n=135)  

3.5.2 Use of by‐products 

For  identified companies which produced biochar, 53 highlighted using by‐products  from  the production  process;  of  these,  60%  utilized  by‐products  internally,  and  40%  sold  the  by‐products. As shown  in Figure 10 below, heat and syngas are  the highest  ranked by‐products, likely since they are often the most easily utilized, especially onsite. Electricity and bio‐oil are ranked of  lower  importance; while both can be useful and economically  important production 

 

27 | P a g e  

 

by‐products,  there  are  fewer  commercial  systems  that  can produce  electricity  and bio‐oil  at costs comparable to biochar systems that can produce heat and syngas.  

 

Figure 10. Ranking of importance of by‐products from biochar production; 1 is most important use and 4 is least important according to current biochar producers (n=32 companies; respondents could choose more than one by‐product) 

3.6 Cost of Biochar 

To ensure profitability of exclusively biochar‐focused enterprises, the revenues generated from biochar  sales  need  to  support  all  expenses  associated with  operations  including  equipment, labor, and capital costs for feedstock procurement and preparation; biochar production, post‐processing, packaging and distribution; marketing activities; and others. For those enterprises that already have established and marketable products, selling biochar as a secondary product of their existing operations may add a previously unrealized source of revenue. In the sections below we further report on prices, volumes, and types of biochar products being marketed. 

3.6.1 Biochar prices 

Biochar sales prices were collected and analyzed by country on a wholesale vs. retail and pure vs. blended basis (Table 1). Prices were reported for 92 unique products, nearly two‐thirds of them  pure  biochar  and  the  remainder  biochar  blends. Wholesale  prices  were  considerably 

 

28 | P a g e  

 

lower than retail: globally, pure and blended biochar products sold wholesale for roughly 50% and 240% less than retail, respectively. This trend held true at the country level.  

Table 1. Wholesale and retail price3 of pure biochar and blended biochar products (USD/kg)  

Compared  to  2013,  the  global  average  price  for  pure  and  blended  biochars  (wholesale  and retail combined) remained nearly static, rising by a few percentage points for blended products and  dropping  a  few  points  for  pure  biochar.  Overall,  the  average  price  of  wholesale  pure biochar was  roughly US$2 per  kilogram  in both 2013 and 2014. Drawing any  conclusions on trends  in biochar pricing  is not possible given  that  the datasets  in both years are  incomplete i.e.,  only  a  subset  of  pricing  data was  obtained  from  all  biochar  products  currently  on  the marketplace.  Future  analyses  should  attempt  to  weight  the  price  by  volume  sold  in  each country to get an average price by volume, rather than product.  

 

                                                       

3 Prices in each country are the average price by product, not volume.  

 

29 | P a g e  

 

3.6.2 Biochar blends 

As  in 2013, there were nearly twice as many pure as blended biochar products offered  in the marketplace  in 2014. Nonetheless, biochar blends  still  represent an  important portion of  the biochar sales market. Over 10 unique ingredients were commonly blended with biochar (Figure 11)—often  in  combination,  i.e., with more  than  one  ingredient  added.  The  top  three most common  reported  additives were  biologically  active  ingredients:  compost/compost  tea,  soil micro‐organisms, and mycorrhizal fungi. Biochar as a substrate for beneficial micro‐organisms is well‐documented  in  the  scientific  literature  (Gomez  et  al, 2014;  Luo  et  al, 2015;  Thies  et  al, 2015). It is therefore likely that producers are adding these biologically active ingredients with the  intent to  improve their product. Sources of plant macro‐ and micronutrients such as kelp, vermi‐compost,  animal  manure  and  industrially‐produced  nutrients  were  also  frequently blended. Other  ingredients  identified  in  blends were materials  like  peat, minerals,  clay,  and sawdust, all of which may facilitate the formation of biochar‐mineral aggregates, also known to confer beneficial effects when applied to soils (Joseph et al, 2013; Lin et al, 2012).   

 

Figure 11. Biochar blends for sale (n=140)  

There  was  a  nearly  three‐fold  spread  in  the  price  of  retail  vs.  wholesale  blended  biochar products, as compared to pure biochar pricing which varied by 50%. A similar trend showing a much wider price spread for blended biochar products was observed in 2013. This price spread may  simply  reflect variable  regional costs  to procure blended  ingredients. Alternately,  it may reflect a marketing strategy where, in some cases, the price of blended products is significantly marked up. Such a strategy at the wholesale  level may not be possible due to a  lack of direct consumer  interaction with  the biochar product. But at  the  retail  level, sellers may be able  to secure  a  premium  through  creative  advertising  that  highlights  the  benefits  of  the multiple ingredients, persuading customers to purchase their product. The difference  in price may also 

 

30 | P a g e  

 

reflect  the  difference  in  underlying  costs;  the  additional  packaging  and  sales  costs  incurred when selling a retail product can be avoided by selling wholesale.  

3.6.3 Volumes transacted  

While there was a modest increase in 2014 in the number of companies providing data on sales volumes (Table 2), the data still represent less than 25% of all companies reportedly producing or selling biochar. Results from the subset of companies that reported their volumes of biochar sales  indicate  a nearly 10‐fold  increase over  volumes  reported  in 2013. However,  all of  that increase  can be  attributed  to  three  companies  in Asia; when  those  companies  are  removed from the analysis, the total volume of biochar sold actually decreased from 2013 to 2014.  

 

Table 2. Volumes of biochar transacted in 2014 and 2013 by region 

The trends in volumes sold from 2013 to 2014 mentioned above, however, may be meaningless due to significant gaps in this dataset; only 25% of the companies that responded to the survey reported their sales.     

None of the 16 companies that reported volume sales  in 2013 reported volume sales  in 2014. Of these 16 companies nearly two‐thirds of them were still in business in 2014 i.e., identified in the 2014 database. It is possible that all companies that sold biochar in 2013 sold none in 2014. However, the authors find it more likely that at least some of them did sell biochar in 2014 but did not report volumes in the survey. Further, the 24 companies that reported volumes in 2014 did not report in 2013. Of these 24 companies, more than half were new in 2014. Of those that were  identified  in the 2013 database,  it  is possible that they sold biochar  for the  first time  in 2014 but, again, the authors find it likely that at least some of them simply did not report sales volumes in 2013.   

Data on volumes of biochar  sales  thus  show  significant gaps. Without  filling  these gaps  (i.e., obtaining accurate data on  volumes  transacted  from every  company actively  selling biochar) the  authors  can  only  speculate  on  actual  global  sales  volumes.  This  again  underscores  the 

Region

2014 Volume 

transacted 

(tonnes) N (2014)

2013 Volume 

transacted 

(tonnes) N (2013)

Africa 1 1 25 2

Asia 7003 5 56 3

Australia 109 6 n/a n/a

Europe 150 3 205 3

Latin America 5 1 n/a n/a

North America 188 8 542 8

Grand Total 7457 24 827 16

 

31 | P a g e  

 

difficulty of acquiring reliable data  in a fledgling  industry where manufacturers are hesitant to share information about their businesses. 

3.6.4 Revenues from biochar sales 

A subset of companies provided  information on changes  in revenues from sales of biochar as compared  to  the previous 12 months  (Figure 12). Nearly 80% of  these companies  reported a positive change in revenues and, interestingly, most of these listed a near doubling of revenues from 81 – 100%. On the other hand, less than 20% reported decreases in revenues, some down by  ‐50%.  At  first  glance  it  seems  that  sales  for  most  companies  in  this  sector  increased significantly  since 2013. Care must be  taken  in  interpreting  these  results, however;  less  than half  of  companies  selling  biochar  reported  changes  in  revenue  and  it  is  possible  that  the companies that did not provide data did not increase revenues.  

 

Figure 12. Changes in revenues over previous 12 months for biochar production and/or sales (n=39) and biochar equipment manufacturers (n=15) 

In  terms  of  monetary  amounts,  the  combined  gross  revenues  reported  by  this  subset  of companies were approximately US$1.38M while operating expenses were approximately US$ 

 

32 | P a g e  

 

0.58M. Compared to 2013, this represents a nearly 60% increase in revenues4. While this seems to suggest significant increases in revenues, it must be stressed that these data again represent only  a  subset of  all  companies  in  the biochar production  and  sales  sector  and  it  is  thus not possible to draw definitive conclusions on overall changes in revenues.  

3.6.5 Niche markets for biochar 

While the majority of the volume of biochar reported sold  in 20145 was via wholesale outlets, there was a greater number of retail products (50) available compared to wholesale (42). Retail sales  outlets  thus  seem  to  represent  an  important  avenue  for marketing  biochar.  One  key strategy appears to be selling low‐volume units (e.g., less than 10 kg per bag) at garden centers, plant nurseries, and related retail outlets, as well as by mail order on the internet. End uses for biochar  sold  in  small  quantities  include  backyard  gardening,  as  a  potting  medium  for houseplants,  in  arboriculture  and  greenhouse  horticulture,  and  others  uses  where  only relatively small quantities of biochar are needed. Numerous companies appear to be taking this approach.  

Case Study: Seek Bio‐Technology; Developing a Market for Bamboo Biochar in China 

Seek  Bio‐Technology  (SEEK)  was  founded  in  February  2011  in Shanghai, China by Jason Pu and several colleagues with PhDs in Agronomy.  The  company  of  60  full‐time  and  10  part‐time employees  operates  from  three  urban  centers  in  eastern China—Shanghai,  Jiangsu,  and  Zhejiang—and  focuses  on  producing  biochar made  from  bamboo,  an abundant feedstock  in China. Mr. Pu started SEEK after observing the agricultural  issues resulting from many  years  of  chemical  fertilizer  and  pesticide  overuse  by  farmers  in  China. He wanted  to  bring  an innovative product to the market to increase soil productivity for farmers in China.  

SEEK works with researchers from  local universities to test the bamboo biochar  in SEEK’s experimental plots, located in Sunqiao, Shanghai, before selling the product in the global market. SEEK sells bamboo‐based biochar in both the raw form as well as a biochar blend to customers in two main sectors of the agricultural market: in bulk for farm‐scale applications and in smaller quantities for use in home gardens. In 2013, SEEK sold 1000 tonnes of biochar6. When marketing its biochar‐based fertilizers for farm‐scale applications, SEEK highlights the benefits of improved crop yields, improved sustainability, and increased N‐P‐K efficiency. They work to keep the price low as farmers are usually unable to pay much for biochar in addition  to  fertilizers  for  their  crops.  For bulk  sales,  SEEK uses  industrial packaging  for 25  kg/bags 

                                                       

4 No data is available on operating expenses from 2013.  

5 No data is available on wholesale vs. retail sales from 2013.  6 SEEK did not report biochar volumes sold for State of the Biochar Industry 2013, but did report sales for 2014. 

 

33 | P a g e  

 

while for the home garden market product division, SEEK sells 1 – 5 kg/bags with different blends for all‐purpose gardening. They also sell crop‐specific blends for tomatoes, orchids, etc.  

The company finds the following barriers to successfully marketing and selling their products:  

a. Few customers in their target market know about biochar and what it can do for crops and soils and those that learn about it sometimes have fears about potential negative effects in the soil. 

b. Most  farmers are not willing  to pay extra  for soil amendments. Since biochar  is not a  fertilizer or major  source of nutrients,  farmers need more  information on  the benefits of biochar and how  it works  with  farming  systems  to  improve  nutrient  retention  in  soils.  Since  farmers  need  to  add nutrients through chemical fertilizers or compost, biochar can seem like an extra expense until they have more concrete data on the possible fertilizer reductions possible with biochar use. 

c. To use biochar in organic farming systems, farmers need to use products with an organic certificate from organic certifying organizations. Some of the certifying agents are not familiar with biochar.  

SEEK plans  to broaden  their offerings  to  include other beneficial  ingredients  in  their biochar products such as fulvic acid, potassium humate, and potentially, chemical fertilizers to attract more customers. As more farmers in China use biochar in their fields, SEEK has begun to receive positive feedback in China, but a majority of their customers are based in the USA, Australia, UK, and France, and the challenge for SEEK is to recruit customers both domestically and overseas.  

 

A comparison planting of oats with and without Bamboo Biochar (BBP No. 2); courtesy of SEEK 

 

3.7 Biochar Production Equipment 

Biomass feedstock can be converted  into various products  including solids,  liquids, gases, and heat  through a  range of  thermochemical decomposition processes, beginning with  the  slight charring  of  biomass—browned  and  brittle  but  not  fully  charred—and  ending with  complete combustion—the  burning  of  biomass  resulting  in  the  production  of  heat,  gases,  and  ash.  Biochar  is produced through pyrolysis or gasification. Pyrolysis occurs at temperatures ranging from 300 – 600C and under  low or  zero oxygen  conditions. Gasification, occurring at  slightly higher  temperatures and with  limited oxygen  flow, maximizes  the production of gas  (impure synthesis  gas)  for  energy  production  but  can  also  produce  a  solid  biochar  by‐product.  This 

 

34 | P a g e  

 

section highlights survey responses to the different scales and types of production equipment on the market which are capable of producing biochar. 

3.7.1 Scales of biochar producing technologies  

Pyrolysis and gasification technologies capable of generating biochar are highly diverse. On one end of the spectrum are simple,  low‐cost cookstoves while on the other end are multi‐million dollar industrial facilities engineered to process many tonnes of feedstock per day. Within this spectrum  lie  a wide  range of  technologies—spanning  various  sizes, designs,  and engineering complexities.   

The  survey  identified  a  total  of  95  companies  selling  or  planning  to  sell  biochar  production equipment in 2014 offering 161 technologies. Similar to 2013, the majority of identified active vendors produced mid‐ or large‐scale units, defined here as the capacity to process feedstock at rates >1  tonne and >10  tonnes per day,  respectively. This may be  reflective of  the  fact  that manufacturers of  larger  technologies have  the  ability  to produce biochar  as  a by‐product of biomass power production.  

 

Table 3. Scales, examples, and numbers of biochar producing technologies (n=161) 

Of  those  reporting,  companies  located  in North  America,  Europe,  and  Australia  produced  a majority of the large‐ to mid‐scale range units whereas those located in Africa and parts of Asia primarily produced  small‐ and micro‐scale units. An exception  is  larger  rice husk  carbonizers produced and utilized throughout East and South East Asia.  

 

ScaleCapacity

(throughput) Example technology and use Number

large >10 tons/dayIndustrial pyrolysis plant used to produce heat energy for power generation and a

biochar byproduct for wholesale59

mid 1 – 10 tons/dayMobile continuous feed pyrolyzer used to

convert forestry slash in situ to biochar for forest soil regeneration

70

small 10 – 1000 kg/dayBatch retort kiln used by small farmers to convert agricultural residues to biochar for

retail sale via niche outlets22

micro <10 kg/day

High efficiency biochar-producing cookstove used in developing countries to cook meals and produce biochar for home

gardens

10

 

35 | P a g e  

 

3.7.2 Types of biochar production equipment  

There exist many technological configurations for pyrolysis and gasification equipment. Figure 13  below  depicts  the  frequency  of  certain  categories  of  biochar  producing  technologies manufactured for sale. As in 2013, four main types of technologies made up nearly 90% of the equipment  types  on  the market:  continuous  pyrolysis  kilns,  gasifiers,  batch  retort  kilns,  and cookstoves.  

 

Figure 13. Type of biochar production equipment manufactured (n=107) 

Technologies can be roughly divided into two main categories: 1) continuous feed and 2) batch processes.  Continuous  feed  systems  rely  on  auger  screws  or  other mechanisms  to  deliver  a constant  supply of  feedstock  to  a  reaction  chamber  to maintain  the pyrolysis or  gasification process and would be included below in the categories of pyrolysis units, gasifiers, torrefiers, or carbonizers. Batch systems use a single‐load construction that requires loading of the feedstock and unloading of the product each time the pyrolysis process is run, and are typical of the retort kilns and cookstoves categories.  

3.7.3 Additional uses for biochar production equipment 

Thermal energy, fuel gas, and bio‐oils (among other by‐products) can be utilized in many ways. Survey  respondents  noted  the  following  by‐product  production/use  potential  from  their technologies (Figure 14; note that many technologies offer more than one by‐product).  

 

36 | P a g e  

 

 

Figure 14. Specific utilization options when equipment has the capacity to capture energy from the pyrolysis/gasification process (n=148) 

3.7.4 Revenues from biochar production equipment 

As  illustrated  earlier  in  Figure  12,  the  vast  majority  (80%)  of  companies  in  the  biochar production equipment sector that provided data showed positive changes in revenues over the previous 12 months. Furthermore, combined gross  revenues were  reported as approximately US$6.78M and operating expenses only US$0.58M; this large difference between revenues and expenses  would  seem  to  suggest  that  the  biochar  production  equipment  sector  is  highly profitable. However, the same caveat applies as for biochar production and sales; namely, only a  subset  of  companies  actually  reported  figures  and  it  is  thus  possible  that  the  dataset  is skewed  towards  those  companies  that  had  positive  revenues.  Indeed,  the  high  turnover  of companies  and  anecdotal  evidence  from  this  sector  indicates  that  in  actuality  the  business model for profitability is not straight‐forward.  

 

 

 

 

 

 

37 | P a g e  

 

Image:  Rice  Husk  Carbonizer  recently  installed;courtesy of KANSAI 

 Case Study: KANSAI Corporation 

Throughout  traditional  Japanese  agriculture,  farmers have used rice husk biochar  (called Kuntan)  to amend their  rice  paddies  and  soils.  Even  today,  with  the increased use of chemical fertilizers, almost 10% of the available rice husk in Japan is processed as biochar and is used by agricultural cooperatives and local and prefectural governments to grow vegetables, flowers, fruits, and rice. 

In 1963,  the KANSAI Corporation  incorporated  and  started building  rice husk  carbonizers  to produce biochar for the marketplace. Since that time, they have constructed more than 300 units  in Japan and maintain a 90%  share of  the  Japan‐domestic  rice husk carbonizer market. KANSAI  is  located  in Shiga, Japan with  just under 20 employees, and biochar/rice husk  carbonizers are  their primary product.  In addition to larger carbonizers that produce electricity, heat and syngas, KANSAI also designs and builds small batch retorts. 

KANSAI also produces biochar for sale. The company has found that although there is a tradition of using biochar in Japan, they still spend a good deal of time and energy showcasing the effects of biochar in soil to potential customers. KANSAI has participated in many field trials to showcase the impacts of applying rice husk biochar  to  rice  paddies.  They have  also worked with golf courses using a rice husk biochar mix to reduce fertilizer runoff into local waterways. Their biochar is also used as part of a roadside tree planting mix  and  in  severely  sloped  roadsides  for erosion control.  

Moving forward, KANSAI is looking to expand their operations further throughout Asia and into Africa. Although there is currently not a carbon market in place  for biochar, KANSAI believes that with more education  on  the  possibilities  of  using  biochar, farmers  in  poorer  countries will  gain  interest.  To this end, KANSAI  is conducting field trials to study the  reduction  in  chemical  fertilizer use by adding biochar  to  soils  in  South  East Asia. And  although access  to  feedstocks  can  be  a  challenge  in  some countries, rice husks are usually more available at an economically feasible price throughout South East Asia.  

   

 

38 | P a g e  

 

3.8 Purveyors of Biochar‐Related Goods and Services  

In addition to the two main categories of enterprises discussed in the previous sections—those producing  and  selling  biochar  and  those manufacturing  and  distributing  biochar  production equipment—there exists  a  third  category of enterprises  in  the biochar  space. Activities here span  a  broad  range  and  include  (in  decreasing  order  of  prevalence):  consulting  on  project design, consulting on engineering, marketing services, materials testing, and a small number of other related services (Figure 15). Often a company will consult on a number of aspects of the industry  and may  include  research  in  addition  to  consulting  services. As  biochar  production becomes  incorporated  into  other  industries, well  designed  projects  that  can  utilize multiple benefits of energy co‐production may be the most profitable. In the case of bioenergy (and by extension engineering) consulting, a primary service is to work with biochar project proponents and  equipment  manufacturers  to  find  ways  to  enhance  the  efficiency  of  thermochemical conversion systems and to utilize the heat energy, producer gases (low‐grade syngas), and bio‐oils  created  during  the  conversion  of  feedstock  into  biochar.  Capturing  and  utilizing  these energy by‐products may be critical to the financial viability of a given project, because revenues from biochar alone may not recoup the costs associated with the business. 

 

Figure 15. Types of services offered in the biochar space as listed by survey respondents (n=85) 

3.9 Biochar Carbon Persistence in Soils 

One of the unique characteristics of biochar that makes  it an  intriguing material to study  is  its persistence  in soils compared  to  the original biomass  from which  the biochar was made. The physical and  chemical  changes  that biomass undergoes when  converted  to biochar are well‐documented (e.g., Chia et al, 2015; Kleber et al, 2015). The carbon lattice structure made up of fused  polyaromatic  carbon  rings  is  hypothesized  to  be  the  key  property  that  confers  a 

 

39 | P a g e  

 

resistance to mineralization (conversion from organic carbon to carbon dioxide via respiration) by soil microbes that utilize organic matter  i.e., hydrocarbons, as  food  (Lehmann et al, 2015). The energy required by microbes  to access  the carbon  in biochar appears  to be greater  than that acquired when it is released.  

Efforts  to  develop methods  to  estimate  biochar  persistence  in  soils  are well  underway.  The fused carbon ring structure of biochar  is the key property conferring persistence (Lehmann et al,  2015).  This  property  can  be  measured  in  the  laboratory  using  a  range  of  established techniques, some of which are  low cost and relatively easy to conduct, while others are more sophisticated  and  require  high‐tech  equipment  that  analyzes  nano‐structural  properties.  In combination with empirical (measurement‐based) modelling exercises which show how biochar carbon mineralizes  over  time  using  field  and  laboratory  incubation  trials  for  validation,  the degree of carbon aromaticity can be used to predict how much biochar would remain  in soils over discrete time periods, for example 100 years or 1,000 years. Persistence is then quantified as mean residence time (MRT)—the average time that biochar is present in the soil. While the best  methods  of  estimating  biochar  carbon  persistence  may  be  debated,  the  underlying premise that biochar is appreciably more persistent in soils than its feedstock biomass is largely accepted by the scientific community.  

3.9.1 Biochar and climate change mitigation 

Because the elemental composition of biochar is mostly carbon—in some cases up to 90%—its use in soils is considered to be a possible form of carbon geo‐sequestration. Biomass feedstocks for  biochar  are  largely  plant‐based.  Plants  convert  atmospheric  CO2  into  carbon‐containing compounds  (primarily cellulose, hemicellulose and  lignin) via photosynthesis. Under business‐as‐usual scenarios (i.e., non‐biochar conversion) this carbon would eventually be released back into the atmosphere as CO2 or other GHGs through decomposition or burning. Under a biochar conversion scenario, approximately half of the biomass carbon  is released  immediately during pyrolysis,  the  other  half,  however,  is  transformed  into  biochar  and  placed  in  soils where  it persists  for  longer  periods  of  time  than  the  uncharred  organic  carbon with mean  residence times of tens to thousands of years. Whereas the overall biomass growth and decay process is carbon neutral (the natural carbon cycle of growth and decay), biochar can be carbon negative since  it  removes  carbon  from  the  carbon  cycle  for orders of magnitude  than non‐converted biomass.  If deployed on a global  scale  through  the conversion of gigatonnes of biomass  into biochar, some studies have shown that biochar has the technical potential to make a relevant contribution to global climate change mitigation by reducing GHG emissions and drawing down atmospheric carbon dioxide concentrations (Woolf et al, 2010).  

3.9.2 Biochar sustainability and Life Cycle Assessment 

Biochar  systems  link  diverse  activities  including  feedstock  procurement  (e.g.,  agriculture, forestry),  biochar  production  (e.g.,  energy, manufacturing)  and  use  (e.g.,  fertilizers,  crops), 

 

40 | P a g e  

 

waste  management  (e.g.,  agricultural  and  forestry  residues,  biosolids,  MSW),  and  other economic activities, all of which have associated GHG (and other environmental) impacts. 

When viewed from a systems perspective the complexity of biochar projects quickly becomes apparent. One method to dissect  this complexity  is  through a Life Cycle Assessment  (LCA)—a technique  used  to  track  the  environmental  impact  of  a  product  or  process  from  “cradle  to grave”. In the case of biochar, a GHG LCA would begin at the point of feedstock production and procurement and continue through to thermochemical conversion, processing, and finally use and  application  of  biochar  in  the  field.  At  any  stage  in  this  continuum  there may  be  GHG emissions  from  combustion  of  fossil  fuels  for  transport,  processing  or  application, decomposition of residues, and other GHG sources or sinks.  

Since  climate  change  mitigation  is  one  of  many  other  effects  related  to  biochar’s environmental,  economic,  and  social  sustainability,  additional  considerations must  be  taken into account when measuring the overall benefit of a biochar project. To this end, the scope of an LCA can be expanded beyond GHGs to examine impacts on water, energy, biodiversity, and land use  as well  as  social  and economic  impacts  to  the  community of  stakeholders where  a biochar project  is planned. To date, LCAs have been employed  in  several academic exercises examining the GHG  impact of specific biochar systems (Roberts et al, 2009) but there  is much room  for  this  tool  to  be  deployed  to  a  greater  extent  in  an  eventual  biochar  sustainability program. Such a program could allow biochar project developers to examine all aspects of their biochar project.  

3.9.3 Biochar and carbon markets 

In  order  to  facilitate  broad  action  on  climate  change,  carbon markets  have  been  developed which  utilize  GHG  accounting  and  trading  mechanisms  to  enable  entities—whether governments,  companies  or  other  institutions—to  mitigate,  or  offset,  the  GHG  emissions associated with their activities. One unifying aspect of all carbon markets is the requirement to utilize rigorous GHG accounting methodologies. These quantify all potential sources and sinks of GHGs  in  the  scope of a project  (i.e.,  the  system) and provide mechanisms  to  identify any leakage—the  inadvertent  release  of  or  increase  in  GHGs  associated  with  project  activities. Methodologies are vetted through a process that  involves review by external experts and the public which  ensures  that  projects  approved  through  the methodology  deliver  positive GHG impacts.  

Several attempts have been made to register biochar carbon offset methodologies  in existing voluntary  carbon  market  registries  but  as  of  publication  of  this  report,  none  have  been approved for use. Most prominently, IBI along with partners The Climate Trust and The Prasino Group,  submitted  a  proposed  biochar  carbon  offset methodology  to  the  American  Carbon Registry  (ACR)—a  leading  voluntary  carbon  offset  registry.  As  of  March  2015,  this  draft methodology was  listed as  inactive by ACR due  to anonymous  reviewer concerns around  the 

 

41 | P a g e  

 

embedded  test  methodology  to  assess  biochar  carbon  persistence,  used  to  estimate  the quantity  of  biochar  carbon  remaining  in  the  soil  after  100  years.  This  outcome  reflects  the relative novelty of biochar science. Whereas biochar researchers around the globe largely agree on methods to estimate biochar carbon persistence utilized in the ACR methodology, the larger scientific community remains unfamiliar with recent advances in the field.  

3.10  Policies and Programs to Advance the Biochar Industry  

The emerging biochar industry is largely being shaped by entrepreneurs from the private sector and  the  academic  community.  Advances  in  biochar  research  and  science  are  helping  these actors  to develop,  formulate and  sell biochar production  technologies and biochar products. Both public and private sector policies and programs can help foster biochar commercialization. For  example,  in  the  private  sector  by  providing  spotlights  for  marketing  and  product differentiation,  and  in  the  public  sector  through  preferential  sourcing  programs  for  biochar products,  subsidized  demonstration  projects,  and  regulatory  initiatives  around  issues  of production, transportation, and soil application. Chief among these public policies  for biochar are  rules  that  govern  the  safe  use  of  soil  amendments,  whether  for  agriculture,  land remediation, or other purposes. Of equal importance are rules pertaining to air, water, or other emissions  associated with  the  production  of  biochar.  Additional  rules  relate  to  storage  and transportation  with  respect  to  potentially  flammable  materials,  the  siting  of  production facilities, and the procurement of feedstocks, among other things. Many of these may be local rules while others may be state/regional, federal, or even international in scope. The following sections examine both private and public sector programs that are helping shape the biochar industry. 

3.10.1 Public policies impacting biochar 

Biochar  has  been  regulated  as  a  soil  amendment  in  some  regions  for  decades  prior  to  the current  use  of  the  term  biochar.  In  Japan,  the Ministry of Agriculture,  Forestry,  and  Fishery formally  recognized  charcoal  as  a  soil  improvement material  in  1986.  Notwithstanding  this exception,  in most regions biochar  is a relatively new  topic and  is not explicitly mentioned  in public  policies  and  regulations. However,  as  the  biochar  industry  continues  to  gain  traction, policymakers  are  starting  to  pay  attention.  There  are  regardless  many  existing  laws  and regulations—from  local  to  international  levels—that  already  pertain  to  certain  aspects  of biochar systems. Additionally, new policies are being formulated specifically to regulate biochar production and use.  

3.10.2 Regulations on biochar as a soil amendment 

For biochar use as a  soil amendment,  the  feedstock  type will  likely be one of  the  important factors that determine the extent to which the product may be regulated by  local authorities. Depending  on  the  location,  forestry  and  agricultural  residues  may  not  have  strict  rules 

 

42 | P a g e  

 

governing  their  use  for  land  application.  In  some  countries  (and  this  can  change  by  region within a given country), soil amendments, even those produced from forestry and agricultural residues,  need  to  conform  to  specific  testing  requirements  prior  to  soil  application.  For feedstocks  such as animal manures or municipal  solid waste, however,  regulations  in  certain jurisdictions are quite extensive. Required permits include provisions for detailed plans for land application, and assessments of impacts on soil, water, and other natural resources. Of course, the  conversion  of  all  feedstocks  into  biochar  fundamentally  changes  the  physicochemical properties of the material to the extent that regulations governing the raw feedstock may no longer  be  applicable.  As  biochar  use  advances,  regulatory  agencies may  seek  to  adopt  new guidelines  for biochar  soil  applications  that  are directly  relevant  to  the unique properties of biochar.  Examples  of  actions  being  taken  by  authorities  to  regulate  biochar  as  a  soil amendment include the following examples: 

In Switzerland, the Swiss Federal Ministry of Agriculture approved the use of biochar in agriculture in April 2013. The approval requires that biochars achieve certification under the European Biochar Certificate program—an independent certification program overseen by the non‐profit European Biochar Foundation. Switzerland is the first country in the European Union (EU) to regulate biochar at the country level. 

In Germany, the existing German Fertilizer Ordinance only permits the use of charcoal i.e., biochar, derived from untreated woody feedstocks. Biochar made from any other biomass source is currently not permitted.  

In the EU several intersecting regulations dictate the production and use of biochar. First, if biochar is a byproduct—as opposed to a primary product—of pyrolysis or gasification production processes, it is considered a waste material under the European Directive on Waste (2008/98/EC) which prevents its use in agriculture. The European Community Fertilizer Ordinance (2003/2003/EC) currently only relates to mineral fertilizers; however, the ordinance is being revised to include organic amendments and as such could encompass biochar materials. Other policies on energy production and climate change at the EU level as well as within EU countries contain provisions that may pertain to biochar production and use. Biochar producers should familiarize themselves with pertinent regulations in their jurisdiction when commercializing a product. Montanarella and Lugato (2013) provide a comprehensive overview of EU policies related to biochar. 

In Canada, the Canadian Food Inspection Agency (CFIA) notified biochar industry and research leaders in 2013 that biochar for soil use is considered as soil supplement by the agency and falls under the regulation of “Fertilizers Act and Regulations”. The requirements to use biochar as a fertilizer supplement include declaring constituent materials, manufacturing process, results of product test analyses, and safety data. The properties to be tested are metals for which thresholds are set.  

In the US, the regulation of soil amendments occurs at the level of state agencies rather than federal. At present, the authors of this report did not identify any state‐level regulations specifically addressing biochar marketing and use in the US. However, 

 

43 | P a g e  

 

The PYREG reactor; courtesy of PYREG 

biochar producers still need to follow state laws and/or rules governing the marketing and land application of agricultural/soil amendments that pertain to biochar. 

3.10.3 Other regulations on biochar production and use 

Rules exist  in many nations around  the world where  clean air, water, and worker  safety are considered important. Safe production of biochar must conform to laws and regulations at the local,  regional  and  national  levels.  These  include  fire  regulations  and  burn  bans,  and  rules regarding  safe  construction  and  safe  operation  of  industrial  facilities.  It  is  necessary  and appropriate  for biochar manufactures to comply with applicable  laws at all  levels. Those  laws can also help inform the best practices recommended for safe biochar production.  

Air emissions associated with conversion are regulated under existing clean air rules in various jurisdictions. Country‐ and  region‐specific  standards  for air emissions  should be  identified by biochar producers  seeking  to  install and operate a biochar production  facility.  In  the US,  for example, the Environmental Protection Agency in December 2014 proposed reconsideration of rules  for  emissions  standards  for  boilers,  process  heaters,  and  incinerators  that may  cover biochar production (US EPA 2014). But there is lack of clarity around the specific definitions of technologies and whether biochar production units are covered by the EPA rule.  

During  the  thermochemical  conversion  process,  biochar  producers  should  aim  to minimize emissions and maximize system efficiency. The feedstock used may be an  important aspect of the extent to which the conversion process is regulated for emissions. Depending on feedstock composition,  it may be classified as a  solid waste and be  subject  to  strict oversight  including stack monitoring  to ensure  that air emissions are below  thresholds  for criteria pollutants  like carbon monoxide, nitrogen oxides, and sulfur oxides. Furthermore, the conversion technology itself—whether  gasification,  pyrolysis,  or  some  modified  biochar  production  method—may determine the extent of regulation.  

Case Study: PYREG  

PYREG’s motto is ‘mission: climate protection”.  The German  start‐up enterprise based in the Rhineland‐Palatinate  region  is  forging ahead with  this  mission  in  mind  as  it seeks  to  scale‐up  production  and distribution  of  its  modular pyrolysis  systems  that  produce clean  energy  and  biochar.  PYREG has  already  sold  a dozen units of its  flagship  PYREG  500  to European customers since  it went 

 

44 | P a g e  

 

The PYREG process for dry carbonization; courtesy of PYREG 

commercial in 2011.  

The  PYREG  business model  is  built  on manufacturing  systems  that  combine  the  benefits  of  waste management with production of  clean  energy  and biochar  soil  amendments. New  regulations  in  the European Union around air and water quality and climate change mitigation are creating opportunities for new technologies to meet these needs. PYREG  is working to create a niche within this context. The company has a dedicated R&D team that  is  involved  in several research partnerships  investigating the renewable energy and soil amendment potential of  its products, all with support from German federal and provincial government agencies.  

The  PYREG  500  is  based  on  the principle  of  dry  carbonization. Feedstock  is  conveyed  into  the reactor  where  it  is  pyrolyzed  at 800C.  Syngas  is  then burned  in  a FLOX  combustion  chamber  at 1250C  and  the  process  heat  is used to power the PYREG reactor in  a  closed  loop.  On  an  annual basis,  feedstock  consumption  is around  2000  tonnes  (maximum 50%  moisture  content)  which results  in  about  300  tonnes  of biochar. Roughly one‐third of  the heat  energy  is  available  for further  use—enough  to  generate electric output of 150 kilowatts. PYREG systems are modular; multiple units can be deployed in series for greater feedstock throughput and power generation. The system is also able to process a wide range of feedstocks  including wood,  agricultural  residues,  slaughterhouse  byproducts  and  biosolids.  The main feedstock requirement is a minimum calorific value of 10 MJ/kg.  

Commitments by European governments to support climate‐smart technologies have led to double digit per annum growth  in  the green  technology  sector  in Europe. With  this  in mind, PYREG believes  that pyrolysis for clean energy production combined with biochar use as a carbon negative soil amendment will  be  a  fundamentally  strong  business  proposition  in  the  coming  years. While  climate  protection targets are viewed in a positive light for PYREG’s business growth, other environmental regulations can conflict with this approach. For example, German law prohibits the use of biochar as a soil amendment with  the  exception of  that produced  from biosolids  feedstocks  and used  as  a phosphorous  fertilizer. PYREG is working with regulators to amend this restriction, however, and otherwise sees a bright future for biochar in Europe.  

3.10.4 Private sector biochar standards and certification programs  

In addition  to public policies, private sector  initiatives are emerging as  tools  in advancing  the commercialization of biochar. Chief among these are standardization and certification programs intended to differentiate biochar products  in the marketplace through the use of a consumer‐facing  label. Two primary programs have emerged: one in North America overseen by IBI, and 

 

45 | P a g e  

 

another  in Europe overseen by  the European Biochar Foundation  (EBF). Both programs have published standards that provide technical criteria and methods for material testing of biochar. These  standards are  linked  to certification programs  that enable biochar producers  to certify their product  as having met  the  standards. Collectively,  the  IBI  and EBF biochar  certification programs have certified over a dozen biochar products. 

The  IBI Biochar Standards  (short  for  the Standardized Product Definition and Product Testing Guidelines  for  Biochar  That  Is Used  in  Soil) were  developed  by  IBI.  They  seek  to  establish  a common  definition  for  biochar,  and  testing  and  measurement  methods  for  selected physicochemical properties of biochar. Creation of the standards involved a multi‐year process with the input and participation of hundreds of research scientists, entrepreneurs, farmers and other  stakeholders.  The  IBI  Biochar  Standards—currently  published  as  Version  2.0—are continually  improved  in  response  to  scientific  advances  and  technical  feedback  through consultation  with  experts  and  the  public.  They  provide  documentation  of  program development as well as opportunities for public comment and other input on revisions through the  IBI  website  and  mailing  lists.  The  IBI  Biochar  Standards  are  available  for  review  at: http://www.biochar‐international.org/characterizationstandard. 

The IBI Biochar Certification Program was launched in summer 2013 for biochar manufacturers in  the  US  and  Canada  to  enable  them  to  certify  their  biochar  product  as  having met  the requirements of  the  IBI Biochar Standards. Approved manufacturers are allowed  to place  the IBI Certified™ biochar seal on their product packaging (Figure 16). 

The European Biochar Certificate (EBC) is a project of the non‐profit European Biochar Foundation. Similar to the IBI Biochar Standards,  the  EBC  seeks  to  provide  assurances  around biochar  safety  and  efficacy  for  use  as  a  soil  amendment.  It extends  further than the  IBI Biochar Standards, however, by also  addressing  sustainability  and  environmental  impacts of feedstock  procurement  and  biochar  production  technology. The  EBC  requires  that  biochar  materials  be  tested  for  a specified list of parameters at accredited testing laboratories. 

The  certification  is  carried  out  by  an  independent,  third‐party auditing firm. There is no official mechanism for public input to the development and/or evolution of the EBC. 

3.10.5 Other relevant standards and certification programs 

While the IBI and EBF programs are restricted to North America and Europe, respectively, there is a recognition that other geographic areas could benefit  from similar biochar standards and certifications.  In  particular,  Australia  and  Asia  have  robust  biochar  research  and  product development sectors. Standards and certifications for these areas would require a place‐based 

Figure 16. The IBI CertifiedTM biochar seal 

 

46 | P a g e  

 

perspective—particularly  a  review  of  the  existing  legal  and  regulatory  framework  governing biochar systems—to ensure that the programs are regionally appropriate and relevant.  

Also of  importance  is  the development of  standards  for use  in a developing  country  context where there  is potential for small‐scale distributed biochar systems to have a positive  impact. Existing standards programs require sophisticated, and often costly, laboratory tests of biochar materials. These tests are thus out of reach for small‐scale producers typical to the developing world. Further, there are social and environmental sustainability criteria relevant to developing countries  that  are  not  covered  by  IBI  and  EBF  at  this  time  (IBI  is  seeking  funding  to  create biochar  standards  specific  to  developing  countries).  These  include  issues  such  as  cropland diversion  and  land  conversion  for  biochar  feedstocks,  food  security,  biodiversity, water  use, land  tenure,  and  others.  Devising  safeguards  to  ensure  the  equitable  and  sustainable implementation of biochar projects  should be  a  central  tenet of developing  country biochar standards.  

3.10.6 Market‐based incentives in the private and public sectors 

Given biochar’s multiple benefits, incentives and subsidies from governments and other entities for  biochar  projects  or  products  can  help  drive  commercial  success.  For  example,  some municipalities  are  prioritizing  the  use  of  biochar  in  landscaping  and  restoration  projects  on public lands as part of efforts to reduce carbon footprints and maintain a green image. Among others,  Stockholm,  Sweden  and  several  North  American  cities  are  all  in  the  process  of developing  guidelines  for  and  incentivizing  use  of  biochar.  Advocating  at  the  level  of  city government could help launch local biochar projects in this manner.  

Furthermore,  industries  such  as  sustainable  agriculture  and  forestry,  green  building,  and composting  all  have  various  types  of  standards  and  certification  programs. One  example  is organic agriculture. Globally, organic food sales topped $63 billion  in 2013, and this amount is expected to increase year‐over‐year.  

In  the  US,  the  Department  of  Agriculture  (USDA)  National  Organic  Program  (NOP)  has provisionally  classified  biochar  as  an  amendment  acceptable  for  organic  agriculture—a  $28 billion per year market in the US. In April 2013, the NOP requested public comments to clarify terminology and rules around biochar’s use for organic agriculture. IBI and other organizations submitted  comments  in  support  of  biochar.  Final  determination  is  pending  and  expected  in 2015. Similarly,  the European Community  regulation on organic production  (2007/834/EC)  in the  EU  currently  permits  biochar  as  a  soil  conditioner  so  long  as  it  is  derived  from  natural substances  (note  that  other  rules  described  above  in  Section  3.10.2  supersede  the  organic regulation). 

Because  linkages  can  be  made  between  biochar  and  most  natural  resource  management sectors,  biochar  crediting  could  be  embedded  into  existing  sector‐specific  sustainability 

 

47 | P a g e  

 

programs.  In  essence,  biochar  could  become  another  tool  to  create  green  energy, manage waste, sequester carbon, or enhance soil productivity, depending on the related program and industry. However, much  education  and  outreach  needs  to  be  done  on  the  part  of  biochar proponents  to elevate  the  status and  recognition of biochar’s multiple benefits before  these types of incentives can become a reality. 

3.11 Barriers to Moving Forward 

As outlined in the previous sections the biochar industry has grown significantly in recent years. However,  where  the  baseline  scenario  is  low  i.e.,  there  was  only  a  nominal  international biochar  industry 10  years  ago,  industry expansion  resulted  in  a  total of only 204  companies identified  across  the  globe  in  2014.  Compared  to  related  industries  this  is  small.  The composting  industry  in the US alone,  for example, registered over 3,200 active operations7  in 2012 (Platt et al, 2014). Biochar is still a niche industry with much room for expansion. But that expansion will not come without certain obstacles being addressed.  In  the  following sections we discuss the barriers to advancing the biochar industry and potential solutions.  

3.11.1 Lack of consumer awareness and market demand  

Figure  17  shows  results  of  survey  responses  to  perceived  barriers  to  biochar  market development.  A  lack  of  market  demand  and  consumer  awareness  was  the  combined  top response. These two issues go hand‐in‐hand; that is, without consumer awareness of biochar’s benefits  a  strong market  demand will  fail  to materialize.  In  the  2013  survey  as well  as  in discussions  with  leading  biochar  entrepreneurs8  this  was  also  the  number  one  identified barrier, further reinforcing the point that education and outreach are needed to grow interest in and demand for biochar.  

                                                       

7  Note  that  this  number  is  likely  a  significant  underestimate  as  the  study  only  reported  data  on  numbers  of composting operations in 31 of 50 US states.  8 Based on discussions with IBI Industry Committee members (nine international industry representatives). 

 

48 | P a g e  

 

 

Figure 17. Perceived barriers to market development for all respondents (n=52) 

While the characteristics of specific biochars and their potential positive impacts on agriculture are at  this point well known amongst a certain  segment of  soil  scientists, biochar producers, and  other  select  constituencies,  in  general,  this  knowledge  is  not  known  to  other  potential stakeholders critical to the commercial success of biochar.  

3.11.2 Regulatory challenges 

As noted  in  the policy  section above,  regulations on  the production and use of biochar vary from country to country, and in the case of some countries, from state to state. Just in the last year, new policies and regulations have been enacted that specifically impact the use of biochar as  seen  in  Section  3.10.2. Uncertainty with  regard  to  regulations  can make  it  difficult  for  a company  to  feel  confident  entering  the  marketplace.  This  underscores  a  need  for  rules specifically  designed  to  address  biochar  as  an  end  product.  Most  new  industries  look  to regulators  to provide unambiguous guidance  in product marketing and development. Biochar entrepreneurs may hesitate  to  invest  funds  to scale‐up production  in an uncertain regulatory environment.  

3.11.3 Technological challenges 

An essential component for industry growth is access to turn‐key, reliable technologies that can produce  a  consistent biochar product while  also  returning positive  revenues  in  a  reasonable timeframe.   These should minimize the ‘capital cost’ element of the total cost of manufacture 

 

49 | P a g e  

 

per  ton  of  biochar  product.  With  such  a  new  industry,  investors  may  hesitate  to  back companies using technology that does not have established proof of concept.  Companies may invest in new biochar technology, install it, and then find that there are still “kinks” to work out before the unit can run profitably.  This can lead to less confidence in the economics of biochar production; if a unit is not producing biochar, the company cannot sell a product. 

In the last few years, new technologies have entered the marketplace—some which have come from years of research and testing. Although there are more tested technologies available, the significant  cost  of  many  units  hinders  continued  growth,  especially  the  larger  and  more complex systems which need to be specifically engineered and designed for a given situation. Additionally, with a  lack of established biochar markets and  few,  if any,  specific  cost‐benefit analysis projections, companies are often unwilling to make such an investment in technology. While this may not be the case for some of the smaller scale technologies like cookstoves and cone kilns, for the biochar industry to thrive there must be the capacity to produce biochar at rates commensurate with the market size of large‐scale farming and other applications.  

3.11.4 Financing and access to credit 

Raising  finance  for  the  biochar  industry  is widely  perceived  as  a  challenge—this  is  true  for biochar  demonstrations  and  on  the  ground  projects,  non‐profits  supporting  the  industry,  as well as commercial operations. The 2013 State of the  Industry Report  found that  fully 85% of biochar  vendors  and  equipment  manufacturer  respondents  indicated  they  utilized  either personal capital or  loans from family or friends, whereas just over one quarter accessed more traditional  financing  vehicles  like  banks  or  venture  capital  investors.  A  year  later,  personal capital still provides a majority of start‐up financing (Figure 18), but other financing options are becoming  more  common—grants,  loans  or  investments  from  various  sources.  For  larger industrial  operations  to  get  up  and  running,  they  depend  on  funding  sources  other  than personal  capital—be  it  financing  from  venture  capital  or  from  more  traditional  financial institutions.  

 

50 | P a g e  

 

Figure 18. Survey responses to start‐up financing sources for companies (n=91) 

Banks and other  traditional  lenders may be hesitant  to  invest  in biochar projects because of risk,  or  perceived  risk:    there  are  few  established  industry  track  records  demonstrating profitability  over  time.  There  are  few  successful  companies which  have  been  in  the  sector longer  than  five years. However, 2014  saw  the expansion of  several well‐funded high profile operations  that plan  to produce biochar  in  large  amounts. On  the whole,  these  represent  a small  portion  of  the  industry which  is  still  largely  comprised  of  smaller  ventures  that  offer biochar as part of a suite of other products.  

3.11.5 Lack of communication between research and industry  

While  not  explicitly  highlighted  in  the  survey,  information  collected  in  interviews  and discussions with biochar entrepreneurs9 suggests that insufficient communication between the academic research and commercialization spheres may hinder industry growth. This situation is not unique to the biochar sector; non‐academic stakeholders  in many economic sectors often bemoan  the  lack  of  access  to  researchers  and  their  results.  Increased  communication  could benefit  both  spheres:  first,  entrepreneurs  could  communicate  their  research  needs,  for example demonstrating specific benefits of biochar products that are sought out by clientele, to 

                                                       

9 Based on discussions with IBI Industry Committee members (nine international industry representatives) 

 

51 | P a g e  

 

instigate  new  lines  of  investigation;  and  second,  researchers  could  communicate  promising results  to  help  entrepreneurs  identify  novel  biochar  products  or  applications.  While opportunities  for  dialog  in  the  relatively  tight‐knit  biochar  community  do  exist  e.g.,  in conferences,  online  forums,  and  other  venues,  focused  collaborative  opportunities  between researchers  and  entrepreneurs  could help  speed up  industry  growth.  This would most  likely also  increase  the opportunity  for biochar  testing and use by  farmers, agronomists, and  crop advisors. 

3.11.6 Interplay with the energy sector 

Also  not  explicitly  highlighted  in  the  survey  but  alluded  to  by  biochar  production  sector respondents, is the indication that the sharp decline in fossil fuel prices in recent years—mainly natural  gas  and  oil—has  negatively  impacted  the  profitability  and  viability  of  biochar operations. Even if biochar is the primary intended output of a biomass conversion process, the by‐products  (heat, bio‐oils and syngases) often play a  role  in  the overall business plan of  the company.  When  energy  prices  are  low  (as  they  presently  are)  due  to  a  large  supply  of inexpensive  fossil  fuels,  the price  that biochar production  enterprises  are  able  to  secure  for their energy by‐products  is reduced and changes the business plan, and potentially, economic viability of an operation. This situation highlights an important trade‐off in biochar production: where thermochemical conversion is optimized for a solid end product, i.e., biochar, the output of the liquid and gaseous phases is minimized thus reducing the quantity of these by‐products that can be sold  into energy markets. Even  if optimizing for gaseous and  liquid by‐products at the  expense  of  biochar,  bioenergy  production will  likely  not  be  competitive with  fossil  fuel‐derived energy at the current low prices for natural gas and oil.  

3.12 Market Trends and Outlook  

As  reported  in  State  of  the  Biochar  Industry  2013,  the  present  state  of  biochar  commercial activity is indicative of the early evolutionary stage of the industry. This applies not only to the market share of biochar sales—nominal compared  to  related  industries such as compost and fertilizer—and its potential for growth, but also to other important indicators of success for an industry,  such  as  consumer  awareness,  market  development,  technological  maturity,  and investor confidence. Additionally, the high number of companies both entering and exiting the industry as shown in Figure 19 highlights the fluid nature of the current industry. 

 

52 | P a g e  

 

 

Figure 19. Company comparison between 2013 report and 2014 report 

The  trajectory  of  the  industry  and  pace  of  growth  is  uncertain  and  is  dependent  on  some factors that can be influenced, such as consumer education/outreach and market development, technological advances, and  investments  in business development; and others  that are more difficult to influence such as the current low price of fossil fuels, especially in the energy sector (which makes biomass energy production  less profitable at  this  time). Of  the 52  respondents who answered  the question on whether  they  see  sales  increasing  in  the  coming 12 months, over 65% of respondents agreed or strongly agreed that sales would increase (Figure 20). 

 

53 | P a g e  

 

Chip  Energy  unit  inside  a  container;courtesy of Chip Energy 

 

Figure 20. Biochar sales will increase over the next 12 months (n=52) 

Case Study Chip Energy 

Chip  Energy  is  a  biomass  and  biochar  equipment producer based in Illinois, United States. They also recycle wood wastes  and  provide wood  pellets, mulch,  pallets, crates,  and  erosion  control  materials.  President  Paul Wever  is  a  heavy  metals  fabricator  who  specializes  in biomass  gasification  furnaces.  He  initially  entered  the biochar  unit  production  market  to  produce  affordable and well‐built biochar units in smaller sizes for customers in  the  United  States,  although  is  now  expanding  to customers worldwide.  

The  Chip  Energy  units  produce  both  usable  heat  and biochar  using  computer  controls  to monitor  production to  ensure  that  the  biochar  product  fits  certain specifications. The  range of units  is  from very  small  (some cookstoves built  in coordination with Paul Anderson) to units that would be applicable for heating a rural community school or a residential district heating block (approximately 200,000 BTU to 1 million BTU requirements). With a market for biochar, it can potentially make the heating system more affordable. However, with  low energy prices for natural gas at  this  time,  in comparison  the Chip Energy biomass equipment  is not price competitive. This has slowed commercialization of the units. 

With  low  natural  gas  prices,  Chip  Energy  expanded  its  commercial  focus  to  also  producing  biochar. Weaver  finds  that a good consistent market  for biochar  is academic  researchers. With  small batches, Weaver  is  able  to  produce  high  quality  research‐grade  biochars  from  specific  feedstocks  to match researcher needs. 

 

54 | P a g e  

 

4 Recommendations for Future Industry Growth 

The information provided in the previous sections provides a snapshot of the biochar industry in 2014, compared at times to information from 2013. The overall trends show a significant increase in peer‐reviewed publications, more companies coming into the industry, and more products being offered for sale. There is still much room for growth.  While there are many needs, the following is a list of high‐priority recommendations for biochar scientists, producers, technology developers, project developers, and stakeholders to accelerate the pace of growth and reduce or overcome barriers‐to‐entry.  

4.1 Increase biochar education and outreach/marketing 

While the potential benefits of biochar use are  increasingly well understood among a growing stakeholder  community,  this  scientific  knowledge  has  failed  to  penetrate  in  any  significant manner  into  constituencies  that  operate  within  the  commercial  farming,  horticulture,  and related  industries:    farmers,  ranchers,  horticulturalists,  crop  advisors,  extension  agents, fertilizer  companies,  remediation  specialists,  etc.  In  a  robust  biochar  industry,  a  substantial number of  these  constituents would be  considering decisions  to  invest  in biochar  as part of their operations,  just as  they would with other  inputs  that add  to  their bottom  line. Market development activities should focus on these potential end users of biochar products.  

The growing number of organizations—mainly non‐profits and universities—with active biochar research, development, and deployment programs should play a central role in education at a local  and  regional  level.  Field  days  demonstrating  biochar  activities,  the  development  of business case studies and project profiles, and other educational and training opportunities on biochar are all activities that can help make biochar more tangible and attractive to potential buyers  and  end‐users.  Ultimately,  the  existing  biochar  community must  recognize  that  for biochar to be viewed and embraced as a meaningful agricultural enhancement tool, awareness building must be enhanced.  

4.2 Address regulatory barriers and create opportunities to educate policymakers 

As biochar moves  further  into  the mainstream,  it will attract more notice  from policymakers and therefore may be subject to more regulation. The industry can work to preempt potentially onerous  regulations  by  showcasing  commitment  to  product  standards  as  well  as  best  use practices in biochar production and application. The industry should work with policymakers at all  levels—from municipalities  to  federal and  international agencies—to educate  them on all aspects  of  biochar.  With  specific  education  on  the  characteristics  of  the  material  and appropriate use, policymakers can draft regulations that appropriately apply to biochar, rather than classifying it as something it is not (such as a fertilizer).  

 

55 | P a g e  

 

With better education on  the possibilities of biochar  to  create  jobs,  reduce waste  in  certain locations, improve soils, and sequester carbon (among many other benefits), policymakers can also  provide  opportunities  for  industry  growth.  Including  biochar  in  governmental  project proposals,  legislation, and  spending budgets not only directly  supports  specific  initiatives but also brings biochar to the attention of a much wider audience than the biochar community. For example,  in  2009,  United  States  Senators  introduced  the  “Water  Efficiency  via  Carbon Harvesting and Restoration (WECHAR) Act of 2009.” The bill was to establish a loan guarantee program  to  develop  biochar  technology,  initiate  a  program  of  biochar  landscape  restoration projects on public land, and authorize a competitive grant program to fund research on biochar characteristics,  impacts, and economics. Although this bill did not pass,  it did bring biochar to the forefront for policymakers in the US. 

4.3 Enhance dialog between research and commercial communities—inside and outside the biochar space 

At present the biochar field is comprised of a somewhat disparate set of actors often operating in  distinct  geographic  and  focal  areas. With more  biochar‐specific  conferences  and  training events happening  at  the  regional  level, biochar proponents  can discuss  common  issues  that pertain  to  their  direct  region.  Additionally,  there  are  also more  and more  biochar‐specific sessions held in conjunction with larger industry events—such as at bioenergy conferences and soil  society  meetings.  These  larger  events  offer  the  biochar  community—researchers, supporters,  project  developers,  business  owners  and  operators—the  opportunity  to  interact with one another and share experiences but also showcase biochar to a larger audience. There are  opportunities  for  biochar  to  become  an  important  constituent  in  other  sectors.  For example, biochar  is already becoming an  important component  in the compost  industry, as a product of energy production, and as an alternative to activated carbon. This cross fertilization of  experience  and  knowledge  opens  the  doors  for  the  industry  to work with  new  partners, break  into new markets, and for researchers to find new collaboration possibilities. Enhancing the visibility of biochar sessions at major sectorial conferences such as water, bioenergy, soils, landscape architects, and environmental remediation would introduce biochar to new potential customers, project developers, and researchers.  

In addition to cross fertilization via conferences and events, the biochar community can work to strengthen existing partnerships and create new partnerships between research and  industry. While there may be different end products valued by universities and industry (businesses likely seek sales  for products and academics  look to publish results), there can be great benefits to each. For example, Pfizer and University of California San Diego have combined research and industry talents to accelerate the development of new drugs for patients (Jones et al 2012). A convening group or possible biochar  trade association could work as a matchmaker between industry,  academia,  and  government  to  promote  biochar  through  different  sectors.  This association would require funding to get started but could be a key player  in promoting more cross collaboration. 

 

56 | P a g e  

 

4.4 Maintain emphasis on long‐term field trials with characterized biochars and standardized reporting 

Although  biochar  may  differ  from  other  soil  amendments  and  farm  inputs  that  are  more familiar  to  the  farming  community—chiefly  chemical  fertilizers and  compost—with  increased biochar  characterization  work  it  becomes  easier  to  highlight  biochar  as  an  important component  of  a  soil management  regime.  The  value  proposition  of  biochar  includes  longer term effects on soil functions—such as changes in water retention, drought tolerance, nutrient bioavailability, aeration, microbial activity, and others—as opposed to  just  immediate gains  in crop  productivity.  Because  these  benefits  change  over  multiple  growing  seasons,  there continues to be a need for long‐term field trials, covering a range of feedstocks, biochars, crops, soil  types, and geographies,  to get a better grasp of  the  cumulative effects  specific biochars have when used  as  soil  amendments.  Potential  customers want  to  know  long‐term  specific, measurable benefits  from soil amendments prior to purchase and application. Setting up and tracking field trials with fully characterized biochars allows for better comparison of biochar to other soil amendments on an annual basis and over  time.  In addition  to use of characterized biochars, field trials (both academic and non‐academic) could report project specifics (such as crop type, application rate, blending) and outcomes using standard metrics to make it easier to compare information on these trials. 

One  recent  research project,  conducted as a  collaborative effort between  IBI and  the  Ithaka Institute  for  Carbon  Intelligence,  is  a  white  paper  focused  on  the  potential  of  biochar  to improve  the sustainability of coffee cultivation and processing operations  (Draper, Tomlinson 2015).  Research  and white  papers  highlighting  the  potential  of  biochar  for  crop  types  and systems  can  be  used  to  introduce  biochar  to  specific  industries  and  highlight  the  costs  and benefits of including biochar as part of their overall systems. 

4.5 Invest in technology R&D and alternative financing mechanisms  

At  present,  the  economics  of  biochar  as  a  commercial  enterprise  are  not  usually  favorable. There are companies making money selling biochar or biochar production equipment. In most situations  however,  the  upfront  cost  of  production  equipment  is  too  high  to make  a  strong business case. While development and testing of biochar technologies  is ongoing, the amount of money being funneled into biochar production research and development is small relative to related  industries  developing  new  technologies  for  similar markets  (such  as  biofuels where investments are at least an order of magnitude larger and measured in billions of US$ (UNCTAD 2014)).  The  capital  cost of biochar production machinery  is  an  important  contributor  to  the manufacturing  cost  per  ton  of  biochar;  feedstock  is  usually  the  other  top  financial  factor. Investment  in the form of grants and subsidies to support the financing of biochar production equipment,  particularly  on  the  part  of  governmental  entities,  could  instigate  public‐private partnerships and drive  innovation  in biochar production equipment. Some biochar companies have  received  government  grant  funding  to  partially  support  acquisition  of  production 

 

57 | P a g e  

 

equipment. Although developing grant proposals can take valuable time and effort on the part of a company, these opportunities to receive regional or federal financial support can move a company from “funded from personal capital” to a more solvent enterprise. 

In an  international  field  full of startup companies  looking  for capital, the biochar  industry will need to highlight the full value of production and use systems to see how biochar can fit  into multiple marketplaces in multiple sectors. Investors are looking for multiple applications for the product,  but  also  the  technology,  to  diversify  their  investment  risk  and  create  income generative opportunities. They want to see scalability—if a  loan  is provided, the company and therefore the industry, will need to grow over time to increase value.   

 

58 | P a g e  

 

5 References  Beesley, Luke; Eduardo Moreno‐Jiménez; Jose L. Gomez‐Eyles; Eva Harris; Brett Robinson; Tom Sizmur 

(2011). A review of biochars’ potential role in the remediation, revegetation and restoration of contaminated soils. Environmental Pollution. Volume 159, Issue 12, Pages 3269–3282

 Budai, A., Zimmerman, A. R., Cowie, A. L., Webber, J. B. W., Singh, B. P., Glaser, B., Masiello, C. A., 

Andersson, D., Shields, F., Lehmann, J., Camps Arbestain, M., Williams, M., Sohi, S. and Joseph, S. (2013). Biochar Carbon Stability Test Method: An assessment of methods to determine biochar carbon stability. International Biochar Initiative document at http://www.biochar‐international.org/sites/default/files/IBI_Report_Biochar_Stability_Test_Method_Final.pdf 

 Chia, Chee H.; Adriana Downie and Paul Munroe. Characteristics of Biochar: Physical and Structural 

Properties. In: Biochar for Environmental Management: Science and Technology, 2nd edition. 2015. Johannes Lehmann and Stephen Joseph (eds.). Routledge. 

 Clare, A., Shackley, S., Joseph, S., Hammond, J., Pan, G. and Bloom, A. (2014). Competing uses for China's 

straw: the economic and carbon abatement potential of biochar. GCB Bioenergy. doi: 10.1111/gcbb.12220 

 Crane‐Droesch, Andrew; Samuel Abiven, Simon Jeffery and Margaret S Torn (2013). Heterogeneous 

global crop yield response to biochar: a meta‐regression analysis. Environmental Research Letters. Volume 8, Number 4; http://iopscience.iop.org/1748‐9326/8/4/044049 

 Draper K., Tomlinson T. (2015). How Biochar Can Improve Sustainability for Coffee Cultivation and 

Processing. International Biochar Initiative;  http://www.biochar‐international.org/crop_report_coffee 

 Gomez, J. D., Denef, K., Stewart, C. E., Zheng, J., & Cotrufo, M. F. (2014). Biochar addition rate influences 

soil microbial abundance and activity in temperate soils. European Journal of Soil Science, 65(1), 28‐39.

 Jones, Sara and Stephen Clulow (2012). “How to foster a culture of collaboration between universities 

and industry.” The Guardian, August 2, 2012. http://www.theguardian.com/higher‐education‐network/blog/2012/aug/02/the‐value‐of‐research‐collaborations  

 Joseph, S., Graber, E. R., Chia, C., Munroe, P., Donne, S., Thomas, T., & Hook, J. (2013). Shifting 

paradigms: development of high‐efficiency biochar fertilizers based on nano‐structures and soluble components. Carbon Management, 4(3), 323‐343.

 Kleber, Markus; William Hockaday and Peter S. Nico. Characteristics of Biochar: Macro‐molecular 

Properties. In: Biochar for Environmental Management: Science and Technology, 2nd edition. 2015. Johannes Lehmann and Stephen Joseph (eds.). Routledge.

 

 

59 | P a g e  

 

Lehmann J; S. Abiven; M. Kleber; G. Pan; B.P. Singh; S. Sohi; A. Zimmerman. Persistence of biochar in soil. In: Biochar for Environmental Management: Science and Technology, 2nd edition. 2015. Johannes Lehmann and Stephen Joseph (eds.). Routledge.

 Lin, Y., Munroe, P., Joseph, S., & Henderson, R. (2012). Migration of dissolved organic carbon in biochars 

and biochar‐mineral complexes. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 47(5), 677‐686.  Luo, C., Lü, F., Shao, L., & He, P. (2015). Application of eco‐compatible biochar in anaerobic digestion to 

relieve acid stress and promote the selective colonization of functional microbes. Water research, 68, 710‐718.

 Montanarella, Luca, and Emanuele Lugato. "The application of biochar in the EU: Challenges and 

opportunities." Agronomy 3.2 (2013): 462‐473.  Nemati, M. Reza; Frederic Simard; Jean‐Pierre Fortin and Jacynthe Beaudoin (2014). Potential Use of 

Biochar in Growing Media. Vadose Zone Journal. doi:10.2136/vzj2014.06.0074  Platt, B; Goldstein, N; Coker, C. (2014) State of Composting in the US. Institute for Local Self Reliance.   Roberts, K. G., Gloy, B. A., Joseph, S., Scott, N. R., & Lehmann, J. (2009). Life cycle assessment of biochar 

systems: Estimating the energetic, economic, and climate change potential. Environmental Science & Technology, 44(2), 827‐833. 

 Schmidt HP, Wilson K (2014). The 55 uses of biochar. The Biochar Journal. ISSN 2297‐1114 www.biochar‐journal.org/en/ct/2  Thies, J. E., Rillig, M. C., & Graber, E. R. (2015). Biochar effects on the abundance, activity and diversity of 

the soil biota. Biochar for Environmental Management: Science, Technology and Implementation, 327. 

 United States Environmental Protection Agency (US EPA) 40 CFR Part 60 and Part 63. Standards of 

Performance for New Stationary Sources and Emission. Guidelines for Existing Sources: Commercial and Industrial Solid Waste Incineration Units. National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants. Accessed March 2015 http://www.epa.gov/airquality/combustion/actions.html  

 United Nations Conference on Trade and Development (UNCTAD) 2014. The state of the biofuels 

market: regulatory, trade and development perspectives.  Woolf, D., Amonette, J. E., Street‐Perrott, F. A., Lehmann, J., & Joseph, S. (2010). Sustainable biochar to 

mitigate global climate change. Nature communications, 1, 56. 

 

60 | P a g e  

 

6 Appendix: IBI Biochar Company Database 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

3R Environmental Technology Group 

Stidsviken  Sweden  Sweden  Europe  http://www.3ragrocarbon.com 

AbonoChar LLC  Hastings  Mi United States 

North America 

http://biopretasupersoil.com  

Abri‐Tech Inc.  Namur  Quebec  Canada North America   

http://www.advbiorefineryinc.ca/ 

Acclaim Technology Services India Private Limited 

Chennai  Tamilnadu  India  Asia  www.acclaimcleanenergy.com 

Adam + Partner  Banska Bistrica  N/A  Slovakia  Europe  

http://www.biocoal.org/8.html  

Adsorb Technologies 

N/A  N/A  South Africa  Africa  

http://www.adsorb.co.za/technologies‐1.htm 

Advanced Gasification Technology 

Arosio  Co  Italy  Europe  

http://www.agtgasification.com/eng/agt_srl.htm  

Advanced Renewable Technology International 

Prairie City  Io United States 

North America 

www.artichar.com 

Advanced Resilient Technology 

Ramsey  Isle Of Man United Kingdom 

Europe  www.art.co.im  

 

61 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Limited 

Aemerge  Indianapolis  In United States 

North America 

http://aemerge.com/  

African Christians Organization Network 

Bungoma Western Kenya 

Kenya  Africa  http://aconetwork.weebly.com/index.html  

Africent Intergrated Trades Micro‐finance limited 

Kano  Kano State  Nigeria  Africa  africentisp@yahoo.com  

Agricharge  Fort Collins  Co United States 

North America 

http://agri‐charge.com/AC/how‐its‐made/  

Agri‐Therm  London  Ontario  Canada North America   

http://agri‐therm.com/  

AirTerra Inc.  Calgary  N/A  Canada North America   

http://www.airterra.ca/ 

Akinci Mangal  ANKARA  Ankara  Turkey  Asia  http://www.akincimangal.com/  

Algae AquaCulture Technologies 

Whitefish  Mt United States 

North America   

http://www.algaeaqua.com/  

ALL Power Labs  Berkeley  Ca United States 

North America   

http://www.allpowerlabs.com/products/product‐overview  

 

62 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Amaron Energy  Salt Lake City  Ut United States 

North America   

http://www.amaronenergy.com/Amaron_Energy/Amaron_Energy.html 

Amazon Super BioChar 

Los Angeles  Ca United States 

North America 

http://www.amazonsuperbiochar.com/  

Anaerobe Systems 

Morgan Hill  Ca United States 

North America   

http://www.anaerobesystems.com/ 

ARSTA Eco  Tiptur  Karnataka  India  Asia  http://www.arstaeco.com/  

Ashtavinayak Enterprises 

Mumbai  Maharashtra  India  Asia  http://www.ashtavinayakagro.in/soil‐conditioner.html  

AVA‐CO2  Zug  N/A  Switzerland  Europe  

http://www.ava‐co2.com/web/pages/en/home.php  

Avello Bioenergy 

Boone  Ia United States 

North America   

http://www.avellobioenergy.com/ 

Bambusa Global Ventures 

Phnom Penh Kandal Province 

Cambodia  Asia  danbu_vietnam@hotmail.com  

Bartlett Tree Experts 

Stamford  Ct United States 

North America 

http://www.bartlett.com/fertilization.cfm  

BASNA d.o.o.  Cacak  Serbia  Serbia  Europe  

http://www.basna.net/Basna/Welcome.html  

Better Earth Products 

N/A  N/A  Australia  Australia  http://www.better‐earth‐products.com.au/  

Bio Char Merchants 

N/A  Oh United States 

North America 

http://biocharmerchants.com/  

 

63 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Biocarbo Projects GmbH 

Dorth Rhineland‐Palatinate 

Germany  Europe  http://www.pflanzenkohlekontor.de/  

Biochar Consulting (Canada) 

Thornhill  Ontario  Canada North America    lhelferty@biochar.ca  

Biochar Global Solutions 

Ashland  Or United States 

North America 

http://biocharglobal.com/  

Biochar Industries 

Kunghur  NSW  Australia  Australia  www.biocharindustries.com  

biochar Ireland  Mountshannon  Clare  Ireland  Europe  www.biocharireland.com  

Biochar Marketing Solutions 

Brownsdale  Mn United States 

North America 

www.biocharmarketingsolutions.com 

Biochar Merchants 

N/A  Oh United States 

North America 

http://biocharmerchants.com/  

Biochar Now  Loveland  Co United States 

North America 

http://biocharnow.com/  

Biochar Project  Murwillumbah  NSW  Australia  Australia  

http://biochar‐store.biocharproject.org/  

Biochar Solutions 

Carbondale  Co United States 

North America 

http://www.biocharsolutions.com/index.html  

Biochar Supreme LLC 

Everson  Wa United States 

North America 

www.biocharsupreme.com  

Biochar Works  Pawling  NY United States 

North America 

http://www.biocharworks.com/  

Biochar‐Energy Systems Pty Ltd 

N/A  N/A  Australia  Australia 

http://www.northernpoultry.com.au/BES.html  

 

64 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

(BES) 

BioCharWorks  Pawling  NY United States 

North America 

http://www.biocharworks.com/  

Bioforcetech  Redwood City  Ca United States 

North America   

http://www.bioforcetech.com/pyrolysis.html  

Biogreen‐Energy 

N/A  N/A  France  Europe  

http://www.biogreen‐energy.com/  

Biokol  Stockholm  Stockholm  Sweden  Europe  http://www.biokol.eu/  

Biological Carbon LLC (BLC) 

Philomath  Or United States 

North America 

https://appliedbiomass.squarespace.com/biological‐carborn/  

BIOMACON  Rehburg  Niedersachsen  Germany  Europe  

www.BIOMACON.com 

Biotecnolog?_a Mexicana contra el Cambio Clim??tico (BMCC) 

Teziutlan  Puebla  Mexico Latin America 

www.bmcc.com.mx  

BIOUHEL.CZ s.r.o. 

Zlin  Zlinsky Kraj Czech Republic 

Europe  http://www.biouhel.cz  

Bioware  Campinas  SP  Brazil Latin America   

http://www.bioware.com.br/  

Bison Soil Solutions 

N/A  SD United States 

North America 

http://bisonsoil.com/products/bison‐biochar/ 

Black is Green  Mackay  Queensland  Australia  Australia  www.blackisgreen.net  

 

65 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Blue Sky Biochar 

Thousand Oaks  Ca United States 

North America 

http://blueskybiochar.com/  

Carbon Tierra Prieta 

Guadalupe  Nuevo Leon  Mexico Latin America 

www.facebook.com/tierraprietabiochar   

Carbon Char  Asheville  NC United States 

North America 

http://www.carbonchar.com/ 

Carbon Compost 

Exeter  Devon United Kingdom 

Europe  

http://www.biocharretort.com/  

Carbon Cultures 

N/A  Wa United States 

North America 

http://carboncultures.com/products‐services/ 

Carbon Drawdown Solutions 

Haiku  Hi United States 

North America   

http://www.cdsbiochar.com/index.html  

carbon farming international bamboo hemp biochar 

Mullumbimby New South Wales 

Australia  Australia  wadzywell@gmail.com  

Carbon Gold  Bristol  Se United Kingdom 

Europe  http://www.carbongold.com/  

Carbon Industries 

N/A  N/A  South Africa  Africa  

http://www.carbonindustries.co.za/Bio‐char+opportunity  

Carbon Terra GmbH 

Augsburg  N/A  Germany  Europe  http://www.carbon‐terra.eu/en/ 

CarbonZero  Caslano  Caslano  Switzerland  Europe  

http://www.carbonzero.ch/index.cfm?view=44.home&lan=en  

 

66 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Carolina Clean Energy LLC 

N/A  NC United States 

North America   

www.carolinacleanenergyllc.com  

Charborn  N/A  Ca United States 

North America 

http://www.charborn.com/  

Charcoal House LLC 

Crawford  Ne United States 

North America 

http://www.buyactivatedcharcoal.com/product/charcoal_green/biochar/hardwood/coarse 

Charman  Pyalong  Victoria  Australia  Australia  www.charman.com.au  

Chip Energy Inc.  Goodfield  Il United States 

North America 

www.chipenergy.com 

Clean Fuels b.v.  Oldenzaal  Ar  Netherlands  Europe  

http://www.cleanfuels.nl/index.htm  

ClearStak, LLC  Woodstock  Ct United States 

North America   

http://www.clearstak.com/ 

CoalTec Energy USA 

Carterville  Il United States 

North America 

www.coaltecenergy.com  

Control Labs  Watsonville  Ca United States 

North America    http://www.biocharlab.com/  

CoolPlanet Energy Systems 

Greenwood Village 

Co United States 

North America 

http://www.coolplanet.com/biochar  

Cummins Cogeneration Kenya Limited (CCKL) 

Nairobi  Nairobi  Kenya  Africa  

www.cummins‐power‐kenya.com  

Dehong CHON Pyrolysate INC 

Kunming  Yunnan  China  Asia  

http://www.pyrolysate.com/about/?113.html  

 

67 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Diacarbon Energy Inc. 

Burnaby  BC  Canada North America 

www.diacarbon.com  

DR MGR Biofuels 

Mogappar East  Chennai‐37  India  Asia   www.mgrbiofuels.com  

Dr. Farhad Mirzaei 

Karaj  Alborz Iran, Islamic Republic Of 

Asia   www.iaapm.org 

Earth Systems  Melbourne  Victoria  Australia  Australia  www.earthsystems.com.au 

EarthSpring Biochar/Biochar Central 

Marietta  Ga United States 

North America 

http://earthspringbiochar.com/  

EcoEra  Ostra Tommarp  N/A  Sweden  Europe   http://ecoera.se/  

Ecoreps  Welland South Australia 

Australia  Australia  www.ecoreps.com.au  

EcoSus  Augustdorf  N/A  Germany  Europe  http://www.ecosus.de/  

EcoTrac Organics Inc. 

East Wenatchee  Wa United States 

North America 

http://www.ecotracorganics.net/ 

EcoZoom  N/A  N/A United States 

North America   

http://ecozoomstove.com/index.php  

Encendia Biochar 

New Haven  Ct United States 

North America 

http://www.amazon.com/Encendia‐Biochar‐Spring‐Blend‐Cu/dp/B00JOTTXP6 

Energy Anew  San Rafael  Ca United States 

North America 

http://www.biocharm.com/about‐biocharm  

Energy Farmers Australia Pty Ltd 

Geraldton Western Australia 

Australia  Australia  www.energyfarmers.com.au 

 

68 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Enviro Energy LLC. 

Unadilla  NY United States 

North America 

http://www.enviroenergyny.com/soil‐enhance/  

Eprida  Marietta  Ga United States 

North America   

http://www.eprida.com/invest/index.php4  

EPWT  Dalat  Lam Dong  Viet Nam  Asia  http://www.esrla.com/  

Finger Lakes Biochar 

Rochester  NY United States 

North America    http://fingerlakesbiochar.com/  

FLUID Company Ltd 

Krakow  Krakow  Poland  Europe  

http://fluid.pl/en/technology/technological‐process/biocarbon‐production‐process/ 

Forest Concepts, LLC 

Auburn  Wa United States 

North America   

www.forestconcepts.com  

Forestry Fuels  Cambridge  N/A United Kingdom 

Europe  http://forestryfuels.com/forest‐char‐biochar/ 

Four Seasons Fuel LTD 

West Sussex  N/A United Kingdom 

Europe  

http://www.fourseasonsfuel.co.uk/ 

Frontline Bioenergy LLC 

Ames  Ia United States 

North America 

http://www.frontlinebioenergy.com/en/products/biochar/  

Frye Poultry  Wardensville  WV United States 

North America 

http://www.fryepoultry.com/  

Full Circle Biochar 

San Francisco  Ca United States 

North America 

http://fullcirclebiochar.com/company/ 

Garden Planet Biochar 

Newtown  Wales United Kingdom 

Europe  http://www.gardenplanetbiochar.org.uk/  

 

69 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

GCI ‐ Green Charcoal International 

Paris  Paris  France  Europe  

http://www.green‐charcoal.com/  

Genesis Industries 

Redondo Beach  Ca United States 

North America 

http://egenindustries.com/a‐sustainable‐future‐with‐genesis‐biochar/ 

Global Gateways 

Luxembourg  Luxembourg  Luxembourg  Europe  

http://www.globalgateways.eu/  

Green‐Ef Eco‐Business Village Ltd 

Tamale Northern Region 

Ghana  Africa 

www.greenenefebv.com.gh  

gregory flick  Elkton  Or United States 

North America 

wecangarden@gmail.com  

Guangdong Dazhong Agricultural Science and Technology Co. Ltd 

Dongguan City Guangdong Province 

China  Asia 

http://www.dazhongnk.cn/english/index.asp  

Heat Systems  West Perth  Wa  Australia  Australia  

http://heatsystems.com.au/  

ICM, Inc  Colwich  Ka United States 

North America   

www.icminc.com  

Innovative Agro‐Tech 

Ahmedabad  Gujarat  India  Asia 

http://www.indiamart.com/innovative‐agro‐tech/products.html#biochar‐organic‐fertilizer  

 

70 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Integro  Arden  NC United States 

North America   

http://www.integrofuels.com/services/facility‐design‐construction‐consulting/  

Interra Energy, Inc. 

San Diego  Ca United States 

North America 

www.interraenergy.us 

Iwamoto Inc.  Osaka  Chikko  Japan  Asia  http://superstoneclean.com/  

Juntos Energy Corporation 

Normal  Il United States 

North America   

www.woodgas.com 

KANSAI corporaton 

Hikone‐city  Shiga  Japan  Asia  http://www.kansai‐sangyo.co.jp/e‐index.html  

King Coal  N/A  N/A  Japan  Asia  http://www.kingcoal.jp/  

Klean Industries  Vancouver  BC  Canada North America   

http://www.kleanindustries.com/s/Home.asp 

Lambiotte & Cie, S.A. 

Brussels  Brussels  Belgium  Europe  

http://www.lambiotte.com/Solvent_from_carbonization_our_acetals_‐page.htm?use=62  

Lanstar  Johannesburg  Gauteng  South Africa  Africa   www.vermichar.co.za  

Larson Consulting 

Golden  Co United States 

North America    N/A 

Lee Enterprises Consulting Inc 

Sherwood  Ar United States 

North America   

http://www.lee‐enterprises.com/  

LEI Products  Madisonville  Ky United States 

North America 

http://bioburner.com/  

 

71 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Lewis Bamboo  Oakman  Al United States 

North America 

www.lewisbamboo.com  

MetaKom Limited 

N/A  N/A Russian Federation 

Europe 

http://ru1010526092.trustpass.alibaba.com/company_profile.html  

Microbeix Pty Ltd 

Palm Beach  Queensland  Australia  Australia  www.microbeix.com  

Micromeritics Analytical Services 

Norcross  Ga United States 

North America    http://www.particletesting.com/  

Miller Soils LLC  Boulder  Co United States 

North America 

http://www.millersoilsllc.com/about‐us.html  

Mirimichi Green 

Millington  Tn United States 

North America 

https://sites.google.com/a/tennmandigital.com/mirimichigreen/biochar/golf‐courses 

Moki Manufacturing 

N/A  N/A  Japan  Asia  

http://moki‐ss.co.jp/  

Neil's Park and Garden 

Cantonment  Fl United States 

North America 

gulfcoastbiochar@yahoo.com 

Nettenergy  Boskoop  Boskoop  Netherlands  Europe  

http://www.nettenergy.com/index.php/en/  

New England Biochar 

Cape Cod  Ma United States 

North America 

http://newenglandbiochar.org/  

Novatos RE Agro‐Industrial 

Cainta  Rizal  Philippines  Asia  www.facebook.com/novatos.re  

Novotera  Montreal  Qc  Canada North America 

http://novotera.ca/ 

 

72 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Organic Power Solutions 

Indianapolis  In United States 

North America   

http://www.organicpowersolutions.com/technology.html  

Out of Ashes Bioenergy 

Prince George  BC  Canada North America 

http://turtlebackbiochar.com/  

Oxford Biochar  N/A  Oxford United Kingdom 

Europe  http://www.oxfordbiochar.com  

Pacific Biochar  Pahoa  Hi United States 

North America 

www.pacificbiochar.com  

Pacific Pyrolysis  Somersby  NSW  Australia  Australia  http://pacificpyrolysis.com/agrichar.html  

pakistan biochar initiative 

Faisalabad  Punjab  Pakistan  Asia  www.pakistanbiochar.com 

Passive Remediation Systems Ltd 

Armstrong  BC  Canada North America    www.prsi.ca  

Peako Biomass Energy 

Hong Kong  Hong Kong  Hong Kong  Asia  

http://www.peako.net/index.php 

Phoenix Energy  San Francisco  Ca United States 

North America 

http://www.phoenixenergy.net/  

Plant Growth Management Systems, LLC 

N/A  Mi United States 

North America 

http://www.plantgrowthmanagementsystems.com/  

Plantonics  Savannah  Ga United States 

North America 

www.plantonicsllc.com  

 

73 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Proininso SA  Malaga  N/A  Spain  Europe  http://www.proininso.com/biochar‐biocarbon.html  

Proton Power  Lenoir City  Tn United States 

North America   

http://www.protonpower.com/technology/  

PYREG GmbH  Dorth Rhineland‐Palatinate 

Germany  Europe  

http://www.pyreg.de/ 

Pyrolyzer, LLC  Boca Raton  Fl United States 

North America   

http://www.pyrolyzer.net/Default.aspx  

rainbow bee eater 

Somers  Victoria  Australia  Australia  www.rainbowbeeeater.com.au  

Real Montana Charcoal 

Hamilton  Mt United States 

North America 

http://realmontanacharcoal.net/bio‐char/  

Renewable Energy 

Richmond  Tx United States 

North America    hhefty@comcast.net  

Renewables Plus 

Kuala Lumpur  Kuala Lumpur  Malaysia  Asia  

http://www.renewablesplus.com/ 

Revatec  Geeste  Lower Saxony  Germany  Europe  

http://www.revatec.de/terracoal.htm  

Rock Dust Local  Bridport  Vt United States 

North America 

http://www.rockdustlocal.com/index.html  

Sattvik Nutrients Ptv Ltd 

Bangalore  Karnataka  India  Asia  http://www.sattviknutrients.in/agriculture/biochar 

Seek Bio‐Technology (Shanghai) Co., Ltd. 

Minhang  Shanghai  China  Asia  www.seekfertilizer.com 

 

74 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Select Carbon  Cairns  Queensland  Australia  Australia  www.selectcarbon.com 

Shangqiu Haiqi Machinery Equipment Co., Ltd. 

Shangqiu  Henan  China  Asia  

http://haiqimachine.en.alibaba.com/ 

Shangqiu Sanli New Energy Co., Ltd. 

Shangqiu City  Henan  China  Asia  http://en.b2b168.com/c168‐1763236.html 

Showa Kikaki Co.,Ltd. 

Inazawa City  Aichi  Japan  Asia  

http://www.showakikaku.co.jp/e‐sumi10ji.html  

Sixth Element Sustainable Management 

Ottawa  Ontario  Canada North America    www.6esm.com  

Sonnenerde  Riedlingsdorf  N/A  Austria  Europe  http://www.sonnenerde.at/index.php?route=common/page&id=  

Sonoma Biochar 

Petaluma  Ca United States 

North America 

http://www.sonomacompost.com/biochar.shtml  

Splainex  Hague  N/A  Netherlands  Europe  

http://www.splainex.com/index.htm  

SULLIVAN CENTER FOR SUSTAINABLE AGRICULTURE 

Modananock  NH United States 

North America 

http://sullivancsa.com/biochar‐products/  

Summit Environmental Technologies, Inc. 

Cuyahoga Falls  Oh United States 

North America    www.summitlabs.comf  

 

75 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Sunmark Environmental 

Portland  Or United States 

North America 

http://www.permamatrix.com/  

Susteen Technologies GmbH 

N/A  N/A  Germany  Europe  

http://www.susteen‐tech.com/products.html  

Swiss Biochar Belmont‐sur‐Lausanne 

N/A  Switzerland  Europe 

http://www.swiss‐biochar.com/eng/biochar.php  

T R Miles Technical Consultants Inc 

Portland  Or United States 

North America    www.trmiles.com  

Tam Tam Investment Limited Company 

Giong Trom  Ben Tre  Viet Nam  Asia 

http://vietnam.tradeford.com/vn225773/ 

Terralogix Group LLC 

Annapolis  Md United States 

North America   

http://www.terralogix.net/biochar 

The Biochar Company LLC 

Berwyn  Pa United States 

North America 

https://www.soilreef.com/index.php  

the BLUE SKY enterprise 

Thousand Oaks  Ca United States 

North America 

www.blueskybiochar.com  

The Carbon Compost Co 

Exeter  Devon United Kingdom 

Europe  http://www.carboncompost.co.uk/ 

The Prasino Group 

Calgary  Alberta  Canada North America 

www.prasinogroup.com  

The Worm Dude 

San Jose  Ca United States 

North America 

http://www.thewormdude.com/  

 

76 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Thermal Company Limited 

Itabashi‐ku  Tokyo  Japan  Asia  

http://www.e‐thermal.co.jp/English/HomePage/1aCspec.htm 

TONGLI Machinery 

Gongyi  Henan  China  Asia  

http://www.cncharcoalmachine.com/Product/#.VIe0QskhOQc  

TR Miles Technical Consultants 

Portland  Or United States 

North America    http://trmiles.com/  

US BioCarbon  N/A  N/A United States 

North America 

http://usbiocarbon.com/  

Vee‐Go  Easthampton  Ma United States 

North America 

http://www.vee‐go.com/biocharxtra.html  

Vega Biofuels  Norcross  Ga United States 

North America 

http://vegabiofuels.com/#products  

Vermont Biochar 

West Danville  Vt United States 

North America 

http://vermontbiochar.com/biochar/ 

Vertrolysis LLC  N/A  Ma United States 

North America 

http://vertrolysis.com/  

V‐Grid Energy Systems 

Camarillo  Ca United States 

North America   

http://vgridenergy.com/  

Village Coconut Charcoal 

Bakewell Northern Territory 

Australia  Australia 

http://villagecoconutcharcoal.com/ 

Vuthisa Technologies 

Pietermaritzburg  Kwazulu‐natal  South Africa  Africa  

http://www.vuthisa.com/biochar 

Wakefield Agricultural Carbon 

Columbia  Mo United States 

North America 

http://www.wakefieldbiochar.com 

 

77 | P a g e  

 

Company  City  State/Region  Country  Continent 

Production and/or Sales 

Equipment Manufacturer 

Other biochar‐related enterprise  URL 

Walking Point Farms 

Tigard  Or United States 

North America 

http://walkingpointfarms.com/  

Waste to Energy Solutions 

Destin  Fl United States 

North America 

http://wesionline.com/index.htm 

Wilson Biochar Associates 

Cave Junction  Or United States 

North America    www.wilsonbiochar.com  

Woodstock Sustainable Farms 

Woodstock  Ct United States 

North America 

http://www.wssfarms.com/products/miracle‐biochar‐fertilizer/ 

World Biochar  N/A  N/A  Australia  Australia  

http://www.worldbiochar.com/index.html  

WorldStove  N/A  N/A  Italy  Europe  http://worldstove.com/  

ZeroPoint Clean Tech 

Potsdam  NY United States 

North America   

http://www.zeropointcleantech.com/biochar  

Zhengzhou Kehua Industrial Equipment Co., Ltd. 

N/A  Henan  China  Asia  

http://zzkhdq.en.alibaba.com/  

Zhengzhou Shuliy Machinery Co., Ltd. 

N/A  Henan  China  Asia  

http://www.shuliy.cn/