水熱炭（HTC）又稱水熱碳，是通過(guò)生物質(zhì)的水熱炭化工藝而制成的一種富含碳的材料，即以生物質(zhì)為原料，水為溶劑和反應(yīng)介質(zhì)，在一定溫度和壓力下，經(jīng)水熱反應(yīng)得到的以碳為主體、含氧官能團(tuán)豐富的一系列高附加值產(chǎn)物。
　　生物質(zhì)炭材料制備流程主要包括預(yù)處理、炭化、后期活化三個(gè)環(huán)節(jié)，其中炭化是炭材料制備的重要環(huán)節(jié)，炭化方法包括熱解炭化、水熱炭化、微波輔助炭化、激光炭化等，其中熱解炭化技術(shù)成熟，應(yīng)用最為廣泛。但熱解炭化反應(yīng)溫度高、能耗高，相比之下，水熱炭化具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、碳排放量少、反應(yīng)條件溫和、快速高效等優(yōu)勢(shì)。
　　與裂解炭不同，水熱炭是在相對(duì)溫和的條件下生成，碳氮組分活性更高，具有更強(qiáng)的土壤改善和養(yǎng)分循環(huán)能力。2010-2016年，水熱炭市場(chǎng)研究、應(yīng)用興起，應(yīng)用集中在農(nóng)業(yè)、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域，2017-2020年，水熱炭在碳捕獲、重金屬吸附、有機(jī)污染物去除等領(lǐng)域的應(yīng)用關(guān)注度提升，2021至今，水熱炭研究多圍繞在水熱炭表征、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、改性等方面。
　　水熱炭在農(nóng)業(yè)、能源、電極材料、催化、環(huán)境修復(fù)、吸附等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，水熱炭可作為土壤改良劑和碳質(zhì)緩釋肥料，用于改善土壤理化性質(zhì)；在吸附領(lǐng)域，水熱炭可去除水體中Cr、Cu、Zn等重金屬元素，去除率達(dá)82%以上；在能源領(lǐng)域，水熱炭熱值較高，接近煤的熱值，可作為固態(tài)燃料；在催化領(lǐng)域，水熱炭可作為催化劑及催化劑載體、負(fù)載活性組分等。
　　近年來(lái)，隨著研究深入，我國(guó)在水熱炭制備技術(shù)、改性研究、應(yīng)用等方面取得了眾多成果，如中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江所的“養(yǎng)殖水凈化的磁性水熱炭的制備方法”、新疆大滋然生物科技有限公司的沼渣基水熱炭強(qiáng)化畜禽糞污厭氧消化關(guān)鍵技術(shù)等。
   水熱炭的原材料豐富，涉及到木材類生物質(zhì)、農(nóng)作物廢棄物、奶牛糞便等。水熱炭是水熱炭化過(guò)程的主要產(chǎn)物，具有高能量密度、熱穩(wěn)定性好、官能團(tuán)豐富、表面活性位點(diǎn)多等特點(diǎn)，近年來(lái)，隨著環(huán)保監(jiān)管日益嚴(yán)格，水熱炭化技術(shù)研發(fā)熱情提升，水熱炭市場(chǎng)隨之發(fā)展。