吃掉 CO2 农业大发展

    “富碳农业”是一种全新农业理念和模式：将工业生产的、巨量的、大自然已不能消纳的二氧化碳用于工农业生产。去年12月下旬，我省有关专家齐聚一堂，分享二氧化碳变废为宝经验
CO2是可用资源
    全球气温升高，CO2（二氧化碳）为罪魁祸首。但对农业来说，CO2却是必不可少的气体肥料。富碳农业是近年来提出的适应低碳发展的新途径，它是将工业生产中产生的大量CO2捕集后，利用技术创造高效率的光合作用环境，培养种植各类作物。这也是我省低碳发展的新领域。
    山西农业大学副校长、园艺学院院长邢国明认为，富碳农业主要从两个方面减少空气中的CO2：一是减少生产资料投入，精简生产过程，提高作物生产效率；二是通过大量固定CO2，增加作物产量。同时，富碳农业生产出的粮食、蔬菜、水果只利用人工光源和营养液水进行栽培，完全不用土壤甚至基质，可以有效抑制害虫和病原微生物的侵入，在不使用农药的前提下实现无污染生产，形成新兴产业，创造经济、社会和环境效益。
    邢国明说，富碳农业是一种全新的农业理念和模式，延伸了低碳发展概念，不仅可以使农业大幅增产，提高食品总供给，而且可以消耗CO，进而改善生态环境。他介绍，我省此方面研究主要围绕设施农业展开。目前我省高碳产业低碳化发展面临节能减排巨大压力，设施蔬菜高效固碳技术的研究与示范项目，即是通过提高蔬菜产量从而实现多固定CO。设施蔬菜产业以CO2资源的高效循环利用为核心，发挥设施蔬菜在农业产业中高效固碳的特点和可控优势，能充分发挥设施蔬菜产业在节能减排方面的综合效益。数据显示，截至2014年7月，我省设施蔬菜面积达到180万亩，主要包括日光节能温室、塑料大棚和智能温室三种设施类型。在设施环境下，通过适量增加二氧化碳浓度，可以提高光合效率，增加蔬菜产量，提高种植效益。
    富碳环境中生长的农作物是否存在食品安全问题？邢国明解释，富碳农业是利用高效固碳技术，通过CO2的捕捉、释放、使用、调控等手段促进植物的光合作用，在不影响农作物质量的前提下，使农作物增产，种植出的植物安全放心。
绿色微藻高效固碳
    在山西农大微藻燃油实验室里，放置着一些透明的玻璃水管，这些水管里每天都生长着数亿个肉眼看不到的绿色微藻，它们有一个神奇功能：持续地将吸收到的CO转换成油脂。
    在山西农大，一个高效利用CO2和微藻制油的项目已经研发成功，它也成为我省发展富碳农业的重点项目。项目负责人、农大分子农业与生物能源研究所所长李润植认为，这一项目顺应了我国新能源及低碳经济发展的大趋势，符合“不与人争粮、不与粮争地”的国家生物能源发展战略。
    李润植介绍，对于植物来说，CO2是光合作用必要的养料，而微藻吸收转化CO2的能力更强，相当于10倍到50倍面积的森林。微藻最大的优势是生长极快，植物油脂产量非常高，一年里一公顷的微藻可以产油9.5万升，相当于80公顷油菜、213公顷大豆的油脂产量。
    李润植对微藻固碳利用优势作了进一步解释。他说，物理、化学方法固碳易产生次生污染和二次排放CO；工业CO2排量已远远超过地球本身绿色生态系统碳平衡能力，生物及农业固碳难以实现。微藻的CO2固定效率为一般陆生植物的30倍—60倍。微藻每年通过光合作用可固定300亿吨CO，占全球CO固定量的40%以上，生产600亿吨生物质，在全球物质、能量和碳循环中占有极其重要的地位。大规模微藻培养，每生产1吨微藻，可以利用二氧化碳大约1.8吨。一个年产100万吨微藻燃油的生产线，每年可利用近500万吨二氧化碳。利用微藻吸收、转化每吨二氧化碳衍生产值超过10万元。利用微藻固定CO
    ，联产生物燃油等高值产品，既可大量消耗工业排放CO2，解决日益严重的环保问题，又能获得绿色生物能源，带动微藻生物产品等相关产业集群的发展，经济和社会效益巨大。此外，微藻固碳与净化废气、废水相结合，效益更好。
    在成本方面，李润植说：“微藻转化CO与物理吸收CO的成本相当，目前，我们仍在竭力降低成本。未来3年，将在我省寻找示范基地，尽快运用到实践中。例如，在电厂附件建造‘微藻反应器’，直接和厂内用于废气排放的烟囱对接，然后进行技术处理。”微藻产业可以构建完整的新型碳循环产业链，减轻大气污染和水资源短缺等资源环境压力，实现低碳工业与富碳农业互补成长。
富碳农业逐年发展
    省农业技术推广站副主任秦潮介绍，发展富碳农业可起到四方面作用：利用盐碱地、沙漠地、荒漠地等解决土地短缺问题，有利于解决粮食短缺问题，缓解能源危机，有效应对全球气候变化。
    我省是碳排放的大省，富碳农业可以将工业排出的CO
    经过技术处理用于农业生产，从碳排放源头解决问题。“通过收集工业排放的CO2，在预定设施环境内提高CO2浓度，可以提高光合作用的效率，农作物大量吸收后，产量增长30%，提高种植效益，增加农民收入。这为富碳农业在山西发展提供了重要产业基础。”秦潮说，发展富碳农业可以消耗CO，缓和工业碳排放压力，减轻大气污染等环境压力。富碳农业近期才开始在我省起步，但在我省有极好的发展优势。我省在全国范围内是农业产业小省，又是农业大省，目前已经成为全国夏季蔬菜种植基地、无公害设施蔬菜生产基地。2010年以来，随着“设施蔬菜百万棚行动计划”等政策的实施，每年设施农业增加20万亩。
    专家表示，增施CO2后，设施蔬菜产量可以大幅度增产，仅此一项全省可以增产增收上千亿元。

本报记者 程国媛 实习生 高洁如