बायोचार की प्रसिद्धि का मूल दावा मिट्टी सुधार के रूप में इसका उपयोग है, जो अमेज़ॅनियन डार्क अर्थ (टेरा प्रीटा) से प्रेरित है। हालाँकि, कच्चे बायोचार के अपने अनुप्रयोग यहाँ सूचीबद्ध हैं जो बायोचार के कुछ कृषि अनुप्रयोग हैं:
जब बायोचार को खाद बनाने योग्य मिश्रण में मिलाया जाता है और खाद बनाने की प्रक्रिया से गुजरने दिया जाता है, तो परिणामी खाद को सह-खाद बायोचार के रूप में जाना जाता है। सह-खाद बायोचार मिट्टी की उर्वरता को बढ़ाने वाला एक शक्तिशाली कारक है, जिसके दीर्घकालिक प्रभाव जैसे कि कृषि मिट्टी की पोषक तत्व प्रतिधारण और विनिमय क्षमता में सुधार और मिट्टी के माइक्रोबायोम की लचीलापन और गतिविधि में सुधार होता है। सह-खाद बायोचार के मिश्रण से जल पारगम्यता और प्रतिधारण में भी सुधार होता है।
बायोचार को मिट्टी में इस्तेमाल के लिए तैयार करने के साधन के रूप में बायोचार को खाद बनाने का एक विकल्प इसे गायों को खिलाना है। चूंकि गायें जुगाली करती हैं, इसलिए बायोचार को बहुत बारीक पीसकर गाय द्वारा पहले खाए गए घास और बीजों के साथ मिलाया जाता है। गाय के चार पेट और लगभग 100 फीट की आंत से गुजरने के दौरान, बायोचार सूक्ष्मजीवों और म्यूसिलेज से पूरी तरह भर जाता है, जिससे यह मिट्टी में इस्तेमाल के लिए तुरंत तैयार हो जाता है। इस अभ्यास की शुरुआत ऑस्ट्रेलियाई मवेशी पालक डग पॉ ने की थी। बायोचार के इस्तेमाल की इस तकनीक से उनकी सफलता देखें यहाँ ।
बायोचार का उपयोग पोषक तत्व प्रदान करने वाले सब्सट्रेट के रूप में किया जा सकता है, ठीक उसी तरह जैसे हाइड्रोपोनिक खेती में मिट्टी के गोले और रॉक वूल का उपयोग किया जाता है। बायोचार में पोषक तत्व धारण करने और आदान-प्रदान करने के बेहतरीन गुण होते हैं, जो इसे हाइड्रोपोनिक और एरोपोनिक खेती जैसे इंजीनियर्ड ग्रोइंग वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।
जमीन को ढकने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली मल्च सामग्री समय के साथ सड़ जाती है, जिससे मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ जैसे खाद का निर्माण होता है, जो खाद के ढेर में बनने की तुलना में लंबे समय तक इन-सीटू में बनता है। जब मल्च सामग्री को बायोचार के साथ बढ़ाया जाता है, तो परिणामी मल्च एक तरह का सह-खाद बायोचार होता है जो इन-सीटू में बनाया जाता है। यह धीरे-धीरे मिट्टी में बायोचार को शामिल करने का एक अच्छा तरीका हो सकता है, जहां एक अच्छी तरह से प्रबंधित समर्पित खाद ढेर संभव नहीं हो सकता है।
पशुओं के बिस्तर में मिलाए जाने पर बायोचार के दो वांछनीय प्रभाव होते हैं:
बायोचार अत्यधिक छिद्रपूर्ण होता है, और माइक्रोबियल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण को सुगम बनाता है, जो एक मृदा पारिस्थितिकी तंत्र सेवा है जिससे मृदा माइक्रोबायोम को लाभ होता है। इस कारण से, विभिन्न मृदा उर्वरता उपचार जिसमें चयनित सूक्ष्मजीवों और कवकों को शामिल किया जाता है, वे अपने चयनित जीवों के लिए वितरण माध्यम के रूप में बायोचार का उपयोग करके लाभ उठा सकते हैं। उदाहरण के लिए, माइकोरिज़ल कवक के साथ टीका लगाए गए बायोचार का उपयोग कवक के साथ मिट्टी को टीका लगाने के लिए किया जा सकता है
गैसीकरण-व्युत्पन्न प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित बायोचार, निस्पंदन माध्यम के रूप में उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है, क्योंकि गैसीकरण के चरणों में से एक में होने वाली अपचयन अभिक्रियाएं, सूक्ष्म स्तर पर चारकोल को छिद्रित कर देती हैं, जिससे इसका सतह क्षेत्र और अधिशोषण क्षमता अत्यधिक बढ़ जाती है।
बायोचार को फ़िल्टरेशन सॉक्स में भरा जा सकता है, जो नदियों, झीलों और समुद्र जैसे व्यापक जल निकायों में बहने वाले तूफानी पानी में प्रदूषकों के खिलाफ़ रक्षा की एक लागत-प्रभावी पहली पंक्ति के रूप में काम करता है। भारी धातुओं से लेकर मोटर तेल तक के कई तरह के प्रदूषकों को बायोचार से भरे फ़िल्टरेशन सॉक्स के माध्यम से तूफानी पानी को रिसने के लिए मजबूर करके काफी हद तक कम किया जा सकता है।
कृषि सिंचाई और वर्षा अपवाह, घुले हुए उर्वरकों से प्रदूषित होने के लिए कुख्यात हैं। ये घुले हुए उर्वरक तालाबों, झीलों और नदियों में शैवाल के खिलने को बढ़ावा देते हैं, जो जलीय पारिस्थितिकी तंत्र को तबाह कर सकते हैं। जल निकासी खाइयों, खाइयों और होल्डिंग तालाबों में इस्तेमाल किए जाने वाले बायोचार इन प्रदूषकों को बांधकर और छानकर इस तरह के प्रदूषण को कम लागत में कम कर सकते हैं।
संरचित कार्बन के स्रोत के रूप में, बायोचार में कुछ दिलचस्प गुण हैं, जिनका अन्वेषण अत्याधुनिक भौतिक विज्ञान के शोधकर्ताओं द्वारा किया जा रहा है।
बायोचार को कंक्रीट में कार्बन की मात्रा बढ़ाने के लिए कंक्रीट में एक योजक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि इसके वजन और इसकी तापीय चालकता को कम किया जा सकता है, जो सामग्री के उपयोग और ऊर्जा दक्षता के लिए उपयोगी है। बायोचार के गुणों के आधार पर, मिल्ड बायोचार के छोटे प्रतिशत को जोड़ने से कंक्रीट की ताकत भी बढ़ सकती है।
जैविक स्रोत से प्राप्त कार्बन का उपयोग करके ग्राफीन के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक सामग्री के रूप में बायोचार की खोज की जा रही है। ग्राफीन के असंख्य अनुप्रयोग हैं, लेकिन पारंपरिक ग्राफीन में जीवाश्म स्रोतों से प्राप्त कार्बन होता है। यदि बायोचार एक उपयुक्त विकल्प साबित होता है, तो यह ग्राफीन के उत्पादन के लिए पेट्रोलियम-स्रोत कार्बन पर निर्भरता को कम कर सकता है, यदि नहीं तो समाप्त कर सकता है, जिससे ग्राफीन उत्पाद कार्बन-नकारात्मक बन सकते हैं।
