吃掉 CO2 農業大發展

国产v亚洲v天堂a“富碳農業”是壹種全新農業理念和模式:將工業生產的、巨量的、大自然已不能消納的二氧化碳用於工農業生產。去年12月下旬,山西省有關專家齊聚壹堂,分享二氧化碳變廢為寶經驗

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CO2是可用資源

全球氣溫升高,CO2(二氧化碳)為罪魁禍首。但對農業來說,CO2卻是必不可少的氣體肥料。富碳農業是近年來提出的適應低碳發展的新途徑,它是將工業生產中產生的大量CO2捕集後,利用技術創造高效率的光合作用環境,培養種植各類作物。這也是我省低碳發展的新領域。

山西農業大學副校長、園藝學院院長邢國明認為,富碳農業主要從兩個方面減少空氣中的CO2:壹是減少生產資料投入,精簡生產過程,提高作物生產效率;二是通過大量固定CO2,增加作物產量。同時,富碳農業生產出的糧食、蔬菜、水果只利用人工光源和營養液水進行栽培,完全不用土壤甚至基質,可以有效抑制害蟲和病原微生物的侵入,在不使用農藥的前提下實現無汙染生產,形成新興產業,創造經濟、社會和環境效益。

邢國明說,富碳農業是壹種全新的農業理念和模式,延伸了低碳發展概念,不僅可以使農業大幅增產,提高食品總供給,而且可以消耗CO,進而改善生態環境。他介紹,我省此方面研究主要圍繞設施農業展開。目前我省高碳產業低碳化發展面臨節能減排巨大壓力,設施蔬菜高效固碳技術的研究與示範項目,即是通過提高蔬菜產量從而實現多固定CO。設施蔬菜產業以CO2資源的高效循環利用為核心,發揮設施蔬菜在農業產業中高效固碳的特點和可控優勢,能充分發揮設施蔬菜產業在節能減排方面的綜合效益。數據顯示,截至2014年7月,我省設施蔬菜面積達到180萬畝,主要包括日光節能溫室、塑料大棚和智能溫室三種設施類型。在設施環境下,通過適量增加二氧化碳濃度,可以提高光合效率,增加蔬菜產量,提高種植效益。

富碳環境中生長的農作物是否存在食品安全問題?邢國明解釋,富碳農業是利用高效固碳技術,通過CO2的捕捉、釋放、使用、調控等手段促進植物的光合作用,在不影響農作物質量的前提下,使農作物增產,種植出的植物安全放心。

綠色微藻高效固碳

  在山西農大微藻燃油實驗室裏,放置著壹些透明的玻璃水管,這些水管裏每天都生長著數億個肉眼看不到的綠色微藻,它們有壹個神奇功能:持續地將吸收到的CO轉換成油脂。

在山西農大,壹個高效利用CO2和微藻制油的項目已經研發成功,它也成為我省發展富碳農業的重點項目。項目負責人、農大分子農業與生物能源研究所所長李潤植認為,這壹項目順應了我國新能源及低碳經濟發展的大趨勢,符合“不與人爭糧、不與糧爭地”的國家生物能源發展戰略。

李潤植介紹,對於植物來說,CO2是光合作用必要的養料,而微藻吸收轉化CO2的能力更強,相當於10倍到50倍面積的森林。微藻最大的優勢是生長極快,植物油脂產量非常高,壹年裏壹公頃的微藻可以產油9.5萬升,相當於80公頃油菜、213公頃大豆的油脂產量。

李潤植對微藻固碳利用優勢作了進壹步解釋。他說,物理、化學方法固碳易產生次生汙染和二次排放CO;工業CO2排量已遠遠超過地球本身綠色生態系統碳平衡能力,生物及農業固碳難以實現。微藻的CO2固定效率為壹般陸生植物的30倍—60倍。微藻每年通過光合作用可固定300億噸CO,占全球CO固定量的40%以上,生產600億噸生物質,在全球物質、能量和碳循環中占有極其重要的地位。大規模微藻培養,每生產1噸微藻,可以利用二氧化碳大約1.8噸。壹個年產100萬噸微藻燃油的生產線,每年可利用近500萬噸二氧化碳。利用微藻吸收、轉化每噸二氧化碳衍生產值超過10萬元。利用微藻固定CO,聯產生物燃油等高值產品,既可大量消耗工業排放CO2,解決日益嚴重的環保問題,又能獲得綠色生物能源,帶動微藻生物產品等相關產業集群的發展,經濟和社會效益巨大。此外,微藻固碳與凈化廢氣、廢水相結合,效益更好。

在成本方面,李潤植說:“微藻轉化CO與物理吸收CO的成本相當,目前,我們仍在竭力降低成本。未來3年,將在我省尋找示範基地,盡快運用到實踐中。例如,在電廠附件建造‘微藻反應器’,直接和廠內用於廢氣排放的煙囪對接,然後進行技術處理。”微藻產業可以構建完整的新型碳循環產業鏈,減輕大氣汙染和水資源短缺等資源環境壓力,實現低碳工業與富碳農業互補成長。

富碳農業逐年發展

  省農業技術推廣站副主任秦潮介紹,發展富碳農業可起到四方面作用:利用鹽堿地、沙漠地、荒漠地等解決土地短缺問題,有利於解決糧食短缺問題,緩解能源危機,有效應對全球氣候變化。

我省是碳排放的大省,富碳農業可以將工業排出的CO2,經過技術處理用於農業生產,從碳排放源頭解決問題。“通過收集工業排放的CO2,在預定設施環境內提高CO2濃度,可以提高光合作用的效率,農作物大量吸收後,產量增長30%,提高種植效益,增加農民收入。這為富碳農業在山西發展提供了重要產業基礎。”秦潮說,發展富碳農業可以消耗CO,緩和工業碳排放壓力,減輕大氣汙染等環境壓力。富碳農業近期才開始在我省起步,但在我省有極好的發展優勢。我省在全國範圍內是農業產業小省,又是農業大省,目前已經成為全國夏季蔬菜種植基地、無公害設施蔬菜生產基地。2010年以來,隨著“設施蔬菜百萬棚行動計劃”等政策的實施,每年設施農業增加20萬畝。

專家表示,增施CO2後,設施蔬菜產量可以大幅度增產,僅此壹項全省可以增產增收上千億元。

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