“富碳農(nóng)業(yè)”是一種全新農(nóng)業(yè)理念和模式：將工業(yè)生產(chǎn)的、巨量的、大自然已不能消納的二氧化碳用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。去年12月下旬，山西省有關(guān)專家齊聚一堂，分享二氧化碳變廢為寶經(jīng)驗(yàn)
CO2是可用資源
全球氣溫升高，CO2（二氧化碳）為罪魁禍?zhǔn)?。但?duì)農(nóng)業(yè)來說，CO2卻是必不可少的氣體肥料。富碳農(nóng)業(yè)是近年來提出的適應(yīng)低碳發(fā)展的新途徑，它是將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量CO2捕集后，利用技術(shù)創(chuàng)造高效率的光合作用環(huán)境，培養(yǎng)種植各類作物。這也是我省低碳發(fā)展的新領(lǐng)域。
山西農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)、園藝學(xué)院院長(zhǎng)邢國明認(rèn)為，富碳農(nóng)業(yè)主要從兩個(gè)方面減少空氣中的CO2：一是減少生產(chǎn)資料投入，精簡(jiǎn)生產(chǎn)過程，提高作物生產(chǎn)效率；二是通過大量固定CO2，增加作物產(chǎn)量。同時(shí)，富碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出的糧食、蔬菜、水果只利用人工光源和營養(yǎng)液水進(jìn)行栽培，完全不用土壤甚至基質(zhì)，可以有效抑制害蟲和病原微生物的侵入，在不使用農(nóng)藥的前提下實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)，形成新興產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
邢國明說，富碳農(nóng)業(yè)是一種全新的農(nóng)業(yè)理念和模式，延伸了低碳發(fā)展概念，不僅可以使農(nóng)業(yè)大幅增產(chǎn)，提高食品總供給，而且可以消耗CO，進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境。他介紹，我省此方面研究主要圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)展開。目前我省高碳產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展面臨節(jié)能減排巨大壓力，設(shè)施蔬菜高效固碳技術(shù)的研究與示范項(xiàng)目，即是通過提高蔬菜產(chǎn)量從而實(shí)現(xiàn)多固定CO。設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)以CO2資源的高效循環(huán)利用為核心，發(fā)揮設(shè)施蔬菜在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中高效固碳的特點(diǎn)和可控優(yōu)勢(shì)，能充分發(fā)揮設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)在節(jié)能減排方面的綜合效益。數(shù)據(jù)顯示，截至2014年7月，我省設(shè)施蔬菜面積達(dá)到180萬畝，主要包括日光節(jié)能溫室、塑料大棚和智能溫室三種設(shè)施類型。在設(shè)施環(huán)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(chǎn)量，提高種植效益。
富碳環(huán)境中生長(zhǎng)的農(nóng)作物是否存在食品安全問題？邢國明解釋，富碳農(nóng)業(yè)是利用高效固碳技術(shù)，通過CO2的捕捉、釋放、使用、調(diào)控等手段促進(jìn)植物的光合作用，在不影響農(nóng)作物質(zhì)量的前提下，使農(nóng)作物增產(chǎn)，種植出的植物安全放心。
綠色微藻高效固碳
在山西農(nóng)大微藻燃油實(shí)驗(yàn)室里，放置著一些透明的玻璃水管，這些水管里每天都生長(zhǎng)著數(shù)億個(gè)肉眼看不到的綠色微藻，它們有一個(gè)神奇功能：持續(xù)地將吸收到的CO轉(zhuǎn)換成油脂。
在山西農(nóng)大，一個(gè)高效利用CO2和微藻制油的項(xiàng)目已經(jīng)研發(fā)成功，它也成為我省發(fā)展富碳農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、農(nóng)大分子農(nóng)業(yè)與生物能源研究所所長(zhǎng)李潤植認(rèn)為，這一項(xiàng)目順應(yīng)了我國新能源及低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)，符合“不與人爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地”的國家生物能源發(fā)展戰(zhàn)略。
李潤植介紹，對(duì)于植物來說，CO2是光合作用必要的養(yǎng)料，而微藻吸收轉(zhuǎn)化CO2的能力更強(qiáng)，相當(dāng)于10倍到50倍面積的森林。微藻最大的優(yōu)勢(shì)是生長(zhǎng)極快，植物油脂產(chǎn)量非常高，一年里一公頃的微藻可以產(chǎn)油9.5萬升，相當(dāng)于80公頃油菜、213公頃大豆的油脂產(chǎn)量。
李潤植對(duì)微藻固碳利用優(yōu)勢(shì)作了進(jìn)一步解釋。他說，物理、化學(xué)方法固碳易產(chǎn)生次生污染和二次排放CO；工業(yè)CO2排量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地球本身綠色生態(tài)系統(tǒng)碳平衡能力，生物及農(nóng)業(yè)固碳難以實(shí)現(xiàn)。微藻的CO2固定效率為一般陸生植物的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(chǎn)600億噸生物質(zhì)，在全球物質(zhì)、能量和碳循環(huán)中占有極其重要的地位。大規(guī)模微藻培養(yǎng)，每生產(chǎn)1噸微藻，可以利用二氧化碳大約1.8噸。一個(gè)年產(chǎn)100萬噸微藻燃油的生產(chǎn)線，每年可利用近500萬噸二氧化碳。利用微藻吸收、轉(zhuǎn)化每噸二氧化碳衍生產(chǎn)值超過10萬元。利用微藻固定CO，聯(lián)產(chǎn)生物燃油等高值產(chǎn)品，既可大量消耗工業(yè)排放CO2，解決日益嚴(yán)重的環(huán)保問題，又能獲得綠色生物能源，帶動(dòng)微藻生物產(chǎn)品等相關(guān)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。此外，微藻固碳與凈化廢氣、廢水相結(jié)合，效益更好。
在成本方面，李潤植說：“微藻轉(zhuǎn)化CO與物理吸收CO的成本相當(dāng)，目前，我們?nèi)栽诮吡档统杀?。未?年，將在我省尋找示范基地，盡快運(yùn)用到實(shí)踐中。例如，在電廠附件建造‘微藻反應(yīng)器’，直接和廠內(nèi)用于廢氣排放的煙囪對(duì)接，然后進(jìn)行技術(shù)處理。”微藻產(chǎn)業(yè)可以構(gòu)建完整的新型碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，減輕大氣污染和水資源短缺等資源環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)低碳工業(yè)與富碳農(nóng)業(yè)互補(bǔ)成長(zhǎng)。
富碳農(nóng)業(yè)逐年發(fā)展
省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站副主任秦潮介紹，發(fā)展富碳農(nóng)業(yè)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，有利于解決糧食短缺問題，緩解能源危機(jī)，有效應(yīng)對(duì)全球氣候變化。
我省是碳排放的大省，富碳農(nóng)業(yè)可以將工業(yè)排出的CO2，經(jīng)過技術(shù)處理用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從碳排放源頭解決問題?！巴ㄟ^收集工業(yè)排放的CO2，在預(yù)定設(shè)施環(huán)境內(nèi)提高CO2濃度，可以提高光合作用的效率，農(nóng)作物大量吸收后，產(chǎn)量增長(zhǎng)30%，提高種植效益，增加農(nóng)民收入。這為富碳農(nóng)業(yè)在山西發(fā)展提供了重要產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)?！鼻爻闭f，發(fā)展富碳農(nóng)業(yè)可以消耗CO，緩和工業(yè)碳排放壓力，減輕大氣污染等環(huán)境壓力。富碳農(nóng)業(yè)近期才開始在我省起步，但在我省有極好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。我省在全國范圍內(nèi)是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)小省，又是農(nóng)業(yè)大省，目前已經(jīng)成為全國夏季蔬菜種植基地、無公害設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地。2010年以來，隨著“設(shè)施蔬菜百萬棚行動(dòng)計(jì)劃”等政策的實(shí)施，每年設(shè)施農(nóng)業(yè)增加20萬畝。
專家表示，增施CO2后，設(shè)施蔬菜產(chǎn)量可以大幅度增產(chǎn)，僅此一項(xiàng)全省可以增產(chǎn)增收上千億元。