木炭的“斜杠人生”
作者: 刘汉斌木炭是一种生活中常见的燃料,现今人们喜爱的铜火锅、烧烤、围炉煮茶等,都需要木炭作燃料。但是除了我们熟悉的用途,你知道木炭还有哪些绝妙用途吗?这一期让我们走近木炭,了解它跌宕起伏的“工作经历”。

长盛不衰的燃料
“卖炭翁,伐薪烧炭南山中。满面尘灰烟火色,两鬓苍苍十指黑。”白居易的《卖炭翁》流传千古,反映了我国古代烧制和使用木炭的真实情况。作为木材经不完全燃烧,或是在隔绝空气的条件下热解,形成的深褐色或黑色多孔固体燃料,燃烧就是木炭的最初的使命。直至晚清,宫中取暖使用的仍是木炭,只不过更加高级和讲究,并为此专门设置惜薪司,管宫内薪炭供应和分配。在风靡一时的电视剧《甄嬛传》《如懿传》中,妃嫔们用的各种取暖材料(黑炭、银炭、红箩炭),本质上用的都是木炭,只不过烧制炭的木材和烧制方法不同而已。四大名著之一的《红楼梦》中描述的取暖工具“暖手炉”“手炉”“捧炉”“袖炉”等,里面装的也都是木炭。
最为神奇的是,即使在后来内燃机发明之后,由于汽油资源的匮乏,部分地区甚至还出现了烧木炭的内燃机,炭耗大概百千米50千克,最高速度达30~40千米/时。
冶金的参与者
在焦炭冶钢出现之前,木炭是金属冶炼的最佳拍档。最新的研究发现,3500年前,商代冶炼铜和春秋战国时代炼铁用的都是木炭。典型的如运城的西吴壁冶铜遗址,发现大量的木炭化石,出土了国内迄今最早的木炭窑。甚至到明代煤炭大规模用作燃料后,木炭依然也能平分秋色。宋应星《天工开物》中说:“凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三。”这种情况一直到工业革命中期,英国焦炭冶金的出现才彻底终结。而终结的原因主要是使用木炭实在太破坏森林,一个炼钢厂一年要消耗多达161公顷左右的树林,导致18世纪初,英国森林覆盖率已下降了5%~10%。
最古老的防腐剂
作为大孔隙结构的固体燃料,木炭还有一个功能就是用来除湿、防潮、防腐,其中最为典型的就是用作墓葬的防腐剂。较为典型的是发掘于1971年的长沙马王堆汉墓,一具遗体虽被埋藏了2100多年,但出土时依然栩栩如生。考古学家最终发现,原因可能是墓堆周围堆砌的超过5000千克的木炭,木炭强大的保鲜防腐功能可见一斑。以至于后来,一些食品和物品的保鲜防潮仍然会用木炭,因为其吸附速度快、吸附能力强,且无毒、无味、环保、纯天然的优良特征。特别是在一些环保产品、光学医疗产品、保健食品及军工产品上。
火药的半壁江山
“人间巧艺夺天工,炼药燃打清昼同。柳絮飞残铺地白,桃花落尽满阶红。”宋末元初诗人赵孟的《赠放烟火者》,将烟火描写得如此璀璨绚烂。四大发明是我国先民对世界科技进步的巨大贡献,作为其中之一的火药,制作所需的一半材料就是木炭,也就是很多人能倒背如流的“一硝二磺三木炭”,足见木炭对于火药的重要作用。我们春节燃放的烟花爆竹,其成分中也少不了木炭。
人地关系的见证者
由木材变身的木炭,有含碳量高、化学性质稳定、耐腐蚀、易保存等特征,在过去气候环境演变和环境考古的研究上也有一席之地。这是因为,木炭身上保留了木材的纤维和孔壁组织结构,通过研究木炭的结构和组织来反推燃烧前的木材,甚至可以具体到木材科属种的确定,由此能推测地质历史年代的植被特征和环境变迁。木炭还可以用在遗址资源域分析上,来反映地方性植被信息和研究遗址周边植物类型,进而判断古人对木材的使用情况,如他们更偏爱烧乔木还是灌木,烧榆树还是杨树、松树。目前,通过木炭分析来重建古植被特征已被广泛应用于第四纪环境研究中,成为古环境和古生态、古人类研究的重要材料。如2022年,我国科学家利用新疆地区哈密境内烽燧遗址中的木炭化石鉴定出柽柳属、杨属、柳属及驼绒藜属等植物,并且根据几种植物的比例,判断新疆地区至少在汉代以来,柽柳属的木材是主要的军事燃料,首次为我国古代军事烽燧使用提供了实物证据,弥补了文献记载缺失的一环。2023年,同样在新疆,科学家研究取到的114块木炭,发现西天山阿敦乔鲁遗址先民已经懂得采伐云杉林以建造房屋、制造葬具,生活用具则采用浅色的桦木制作,为研究我国边疆地区生业模式、早期古丝绸之路与中西文化交流提供了实物证据资料。