Vor etwa fünf Jahren entdeckte der Direktor des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Golm bei Potsdam, Markus Antonietti, ein wichtiges Verfahren zur Herstellung von Holzkohle wieder: Dabei werden nasse Pflanzenabfälle bei hohen Temperaturen und unter hohem Druck verkocht. Die Eigenschaften der daraus entstehenden Kohle lassen sich nach Belieben verändern, indem Hitze, Druck sowie Verweildauer im Reaktor variiert werden. Einen solchen Prozess nennen Wissenschaftler "hydrothermale Karbonisierung" (HTC), übersetzt eine "wässrige Verkohlung bei erhöhter Temperatur". Katalysatoren sowie eine optimierte Mess- und Regeltechnik ermöglichen es, aus Bio-Abfall Kohle, Dünger und Wasser herzustellen.
Die Verkohlung der Pflanzenabfälle produziert sehr viel weniger Kohlendioxid als das Verrotten oder Verbrennen: Mindestens die Hälfte des Kohlenstoffs, der in den Pflanzenteilen enthalten ist, wird im Endprodukt gebunden, so die Experten. Damit könnten sich auch die Treibhausgas-Emissionen reduzieren lassen, glaubt Johannes Lehmann, Bodenökologe der Cornell University im US-Bundesstaat New York. Die Verkohlung von nur einem Drittel der weltweiten Ernterückstände könne die klimaschädlichen Emissionen um 10 bis 20 Prozent senken.
Experten machen den Vorschlag, die Biokohle in den Erdboden einzuarbeiten, um so Kohlenstoff für einen längeren Zeitraum zu binden und gleichzeitig Wasser und Nährstoffe in der Erde zu halten. Dieses Prinzip lässt sich in Amazonien bereits studieren: Der Boden, durch den sich der Amazonas schlängelt, auch "Terra Preta" (übersetzt "schwarze Erde") genannt, ist besonders fruchtbar, denn dank eines hohen Kohleanteils enthält der Boden auch viele Mineralstoffe wie Phosphor oder Kalzium. In Deutschland erzielten Experimente mit Biokohle als Düngemittel dagegen noch nicht die gewünschten Ergebnisse.
Trotzdem sehen Experten Biokohle als wichtiges Material der Zukunft: Die künstlich hergestellte Kohle könne zum Beispiel für Elektroden in neuartigen Batterien, für Druckertinte oder für Kohlenstoff-Nanopartikel verwendet werden. Theoretisch könne man für jedes Produkt, das bisher aus fossilen Kohlenstoffen hergestellt werde, auch Biokohle nutzen, so Antonietti. Kohlenstoffdioxid würde so zu einem zentralen Rohstoff der Industrie.