Il black carbon (BC) è una forma molto fine di particolato basato sull’elemento carbonio prodotto da processi di combustione incompleti e spesso viene comunemente chiamato fuliggine. A partire dal 2009, ha iniziato a essere considerato un importante fattore che contribuisce al riscaldamento globale dalla comunità scientifica, dove può bloccare le emissioni di calore a infrarossi dall’atmosfera terrestre nello spazio. Le stime sono che il black carbon è responsabile dal 10% al 40% di tutto il blocco radiativo, sebbene abbia solo una breve durata di poche settimane nell’alta atmosfera rispetto a un gas serra come l’anidride carbonica che può persistere fino a un secolo nell’atmosfera prima che venga degradato chimicamente. Le principali attività umane che producono aerosol di carbonio nero sono la combustione di legna e vegetazione, l’uso del carbone per la produzione di energia e il funzionamento di motori diesel. Negli Stati Uniti, ad esempio, a partire dal 2011, il 90% di tutte le emissioni di BC sono prodotte nel settore dei trasporti da camion diesel.
L’elemento carbonio forma legami con molti altri elementi in natura e il carbonio nero stesso può assumere diverse forme. A differenza dei composti stabili come il carbonio del diamante nero o l’acciaio al carbonio nero, tuttavia, il carbonio nero atmosferico è una forma dell’elemento che di solito è debolmente legato alle molecole organiche in base al materiale di partenza da cui ha avuto origine. Laddove contiene una struttura microcristallina simile alla grafite, può assorbire i raggi di luce visibile e la luce infrarossa a lunghezza d’onda più lunga nota come radiazione di calore, che normalmente sfuggono nello spazio dall’atmosfera superiore e impediscono il surriscaldamento del pianeta.
Recenti ricerche nel 21° secolo hanno rivelato che le emissioni di carbonio nero sono il secondo elemento più grande che contribuisce al riscaldamento globale dopo quello del gas di anidride carbonica. Sono anche visti come una fonte di inquinamento facilmente riducibile a causa della breve durata del materiale nell’atmosfera. Il miglioramento dell’efficienza delle apparecchiature di riscaldamento o della tecnologia di cottura nei paesi in via di sviluppo, nonché i controlli dell’inquinamento atmosferico sulle centrali elettriche a carbone e sui motori diesel potrebbero ridurre rapidamente i tassi di inquinamento BC su vasta scala.
I veicoli diesel e gli impianti industriali possono essere equipaggiati con scrubber in grado di prevenire fino al 70% delle emissioni di carbonio nero per una durata della trappola del particolato di otto anni. La sostituzione dei fornelli in nazioni come l’India e la Cina, dove la combustione di carbone o altra biomassa è ampiamente praticata, con fornelli a gas di petrolio liquefatto (GPL), è vista anche come un modo pratico ed economico per ridurre le emissioni di carbonio nero. Poiché la fuliggine è un importante fattore che contribuisce ai disturbi respiratori, ciò migliorerebbe anche la salute di coloro che sono colpiti dall’inquinamento atmosferico delle stufe BC.
Gli studi del 2009 nell’Artico e nell’Antartico e del 2010 nella catena montuosa dell’Himalaya hanno rivelato che il carbonio nero è un importante fattore che contribuisce allo scioglimento dei ghiacciai. Questo nonostante il fatto che le emissioni di BC abbiano origine principalmente nelle regioni tropicali, con le nazioni dell’Asia orientale che sono i principali produttori di inquinante in volume. Un fattore significativo nei tassi di emissione di carbonio nero è quello della deforestazione nelle regioni della foresta pluviale tropicale. La riduzione della deforestazione è vista come una fonte di inquinamento più facilmente mitigabile rispetto ai precedenti tentativi di ridurre i livelli di produzione di gas per il riscaldamento globale come quello di anidride carbonica e ossido di azoto, che sono inevitabili sottoprodotti dell’industria e delle reti di trasporto mondiali.