Biowęgiel to czarny, puszysty, lekki,-bogaty w węgiel materiał stały wytwarzany przez ogrzewanie biomasy (takiej jak odpady rolnicze, drewno lub materiały organiczne) do wysokich temperatur (zwykle od 350 do 700 stopni) w warunkach niedoboru-tlenu przy użyciu technologii pirolizy. Zwykle występuje w postaci granulowanej i składa się głównie z pierwiastków takich jak węgiel, wodór, tlen i azot, przy czym zawartość węgla zwykle przekracza 70%. Ma wyjątkowo niską rozpuszczalność i posiada wysoce karboksylowane i aromatyczne właściwości strukturalne. Biowęgiel można wytwarzać z szerokiej gamy surowców, w tym odpadów rolniczych, takich jak obornik kurzy, obornik świński, zrębki i słoma, a także przemysłowych odpadów organicznych i osadów komunalnych.
Biowęgiel to prawie czysty węgiel i może pozostawać w glebie przez setki do tysięcy lat po zakopaniu, skutecznie sekwestrując węgiel i pomagając złagodzić globalne ocieplenie. Ma również wartość w ulepszaniu rolnictwa; wysoka zawartość węgla i porowata struktura sprawiają, że biowęgiel znacząco poprawia strukturę gleby (dodanie biowęgla do gleby piaszczystej może zwiększyć jej zdolność zatrzymywania wody o 92%; dodanie biowęgla do gliny może nawet trzykrotnie zwiększyć przepływ wody) i żyzność, wiązanie węgla atmosferycznego w celu łagodzenia zmian klimatycznych oraz adsorbowanie i degradowanie szkodliwych substancji w środowisku (absorbowanie N2O z intensywnością 300 razy większą niż CO₂). Dlatego ma ważne zastosowania w rolnictwie, rekultywacji środowiska i łagodzeniu zmiany klimatu.
W 2022 r. wielkość światowego rynku biowęgla wyniosła około 231 mln USD i oczekuje się, że do 2030 r. wzrośnie do około 2,196 mld USD, przy łącznej rocznej stopie wzrostu przekraczającej 10%. Obecnie rynek biowęgla koncentruje się głównie w Ameryce Północnej i Europie, natomiast region Azji-Pacyfiku, zwłaszcza Chiny i Indie, wykazuje znaczny potencjał wzrostu. Jakość biowęgla produkowanego z różnych surowców jest bardzo zróżnicowana, a biowęgiel wytwarzany w procesie pirolizy w różnych temperaturach również daje różne efekty. Jednakże ściśle kontrolując technologię pirolizy, możliwe jest wytworzenie biowęgla o opracowanych właściwościach i wysokiej niezawodności. Ten rodzaj węgla będzie odpowiedni do bardziej złożonych zastosowań, takich jak zastąpienie grafitu i materiałów elektrod z węglem aktywnym w urządzeniach do magazynowania energii-o wysokim zapotrzebowaniu (w tym w akumulatorach litowo-jonowych i superkondensatorach).
