Le carbone noir (BC) est une forme très fine de matière particulaire basée sur l’élément carbone qui est produit par des processus de combustion incomplète, et est souvent appelé communément suie. À partir de 2009, il a commencé à être considéré comme un facteur majeur du réchauffement climatique par la communauté scientifique, où il peut bloquer les émissions de chaleur infrarouge de l’atmosphère terrestre vers l’espace. On estime que le carbone noir est responsable de 10 à 40 % de tous les blocages radiatifs, bien qu’il n’ait qu’une courte durée de vie de quelques semaines dans la haute atmosphère, par opposition à un gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone qui peut persister jusqu’à un siècle dans l’atmosphère avant qu’elle ne soit chimiquement décomposée. Les principales activités humaines qui produisent des aérosols de noir de carbone sont la combustion du bois et de la végétation, l’utilisation du charbon pour la production d’énergie et le fonctionnement de moteurs diesel. Aux États-Unis, par exemple, en 2011, 90 % de toutes les émissions de BC sont produites dans le secteur des transports par des camions à moteur diesel.
L’élément carbone forme des liaisons avec de nombreux autres éléments dans la nature, et le carbone noir lui-même peut prendre plusieurs formes différentes. Contrairement aux composés stables tels que le carbone diamant noir ou l’acier au carbone noir, cependant, le carbone noir atmosphérique est une forme de l’élément qui est généralement faiblement lié aux molécules organiques en fonction de la matière source dont il provient. Lorsqu’il contient une structure microcristalline similaire au graphite, il peut absorber les rayons lumineux visibles ainsi que la lumière infrarouge à plus longue longueur d’onde connue sous le nom de rayonnement thermique, qui s’échappent normalement dans l’espace depuis la haute atmosphère et empêchent la planète de surchauffer.
Des recherches récentes menées au 21e siècle ont révélé que les émissions de noir de carbone sont le deuxième élément le plus important contribuant au réchauffement climatique après celui du dioxyde de carbone. Ils sont également perçus comme une source de pollution facilement réductible en raison de la courte durée du matériau dans l’atmosphère. L’amélioration de l’efficacité des équipements de chauffage ou de la technologie de cuisson dans les pays en développement ainsi que les contrôles de la pollution atmosphérique sur les centrales électriques au charbon et les moteurs diesel pourraient rapidement réduire les taux de pollution du BC à grande échelle.
Les véhicules à moteur diesel et les installations industrielles peuvent être équipés d’épurateurs qui peuvent empêcher jusqu’à 70 % des émissions de carbone noir sur une durée de vie pour le piège à particules de huit ans. Le remplacement des cuisinières dans des pays comme l’Inde et la Chine, où la combustion du charbon ou d’autres biomasses est largement pratiquée, par des cuisinières au gaz de pétrole liquéfié (GPL), est également considéré comme un moyen pratique et économique de réduire les émissions de carbone noir. Étant donné que la suie est un facteur majeur contribuant aux affections respiratoires, cela améliorerait également la santé de ceux qui sont touchés par la pollution de l’air par les poêles BC.
Des études menées à partir de 2009 dans l’Arctique et l’Antarctique et à partir de 2010 dans la chaîne de montagnes de l’Himalaya ont révélé que le carbone noir est un facteur majeur contribuant à la fonte des glaciers. Ceci malgré le fait que les émissions de BC proviennent principalement des régions tropicales, les pays d’Asie de l’Est étant un important producteur de polluant en volume. Un facteur important dans les taux d’émission de carbone noir est celui de la déforestation dans les régions de forêt tropicale humide. La réduction de la déforestation est considérée comme une source de pollution plus facilement atténuée que les tentatives précédentes de réduire les niveaux de production de gaz à effet de serre tels que celui de dioxyde de carbone et d’oxyde d’azote, qui sont des sous-produits inévitables de l’industrie et des réseaux de transport mondiaux.