Карбонизация (от лат. carbo — уголь) в органической химии — процесс преобразования органического вещества, связанный с его обогащением углеродом. Карбонизация может быть как естественной — под воздействием природных факторов, так и искусственной, достигаемой в результате технического процесса[1].
Естественная карбонизация представляет собой форму фоссилизации ископаемых органических останков. Естественная карбонизация углей имеет место при углефикации, но не является синонимом этого термина, охватывающего более широкий спектр процессов[1]. Большая часть природных углей сформировалась из растительных останков в каменноугольный период, после чего дальнейший процесс прекратился из-за того, что составляющий основу древесины лигнин стал разрушаться грибком белой гнили прежде, чем создавались условия для карбонизации[2].
Искусственная карбонизация происходит при коксовании и других пирогенетических процессах. Среди процессов, подразумевающих карбонизацию органического вещества, также можно назвать обжиг. Стадии процесса искусственной карбонизации включают разрушение неароматических молекул; циклизацию — формирование более устойчивых ароматических молекул с боковыми цепями, которые в свою очередь разрушаются или циклизуются; конденсацию с образованием полициклических ароматических систем; и дальнейшее дегидрирование и конденсацию полициклических систем[3].
Открытый Фридрихом Бергиусом процесс гидротермальной карбонизации воспроизводит в ускоренном виде процесс образования ископаемых углей. В результате гидротермальной карбонизации в течение суток или меньше при температуре порядка +200 °C, давлении 20 бар и добавлении катализатора биомасса превращается в так называемый биоуголь[4].