富碳农业在山西崭露头角

    二氧化碳本是大气中污染物，用于农业生产却可以提高光合作用效率，增产增效。富碳农业，这个本世纪初由国际社会提出的新概念、新技术，如今已在我省崭露头角。

 

    微藻炼“生物柴油”技术与国际同步

 

    春节一过，山西农业大学的李润植教授就开始加紧跑各种手续，因为他的《利用微藻直接转化煤燃气CO2联产清洁生物燃油项目》已获准入驻山西科技创新城，他想尽快让项目落地。

 

    记者曾去过李教授的实验室，玻璃房内6排10个柱型玻璃管中，细小的微藻在二氧化碳的“滋养”下正在生长，使水变成了淡绿色，部分玻璃管内的微藻已结成小的团块。李教授的实验装置容积是1000升，夏季微藻生产4-5天就可用来提取，1000升微藻可提取150克生物柴油。目前他的研究重点是攻克四方面的难题：造种工业化、微藻光反应器、低耗高效收集体系和一步湿藻提油法。

 

    据了解，每公顷微藻年可消耗170多吨二氧化碳，生产燃油20-30吨，是油菜等油料作物的20多倍。研究表明，每公顷土地玉米年产油量只有120升，大豆为440升，而藻类可达1.5万至8万升。因此，藻类是非常有潜力的生物燃油来源。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。此项研究是当今各国竞相投资研发的一项新兴战略性高新技术产业，而且我国的技术与世界同步。    

 

    据李教授介绍，目前全球基于微藻燃油的生物能源公司约80多家，都处于研发、小规模示范阶段。其中不乏像壳牌石油这样的大公司。中科院下属3个能源所、中石化、中石油以及新奥集团等，都在进行此项研究。目前的情况是，谁先一步使成本降下来，谁先一步使微藻燃油实现工厂化生产，谁就掌握主动权。正因如此，李教授非常感激省科技厅将这一项目列入富碳农业产业创新链中。

 

    借我省大力支持富碳农业科学研究之契机，李教授的目标是用5-10年时间使微藻柴油实现工业化生产，尽早进入市场。

 

    设施蔬菜高效固碳技术推广应用180万亩

 

    “同大规模的农业机械化生产不同，富碳农业是在农业温室、大棚等农业科技的基础上通过人工控制二氧化碳浓度和其他因子耦合发展起来的新的生产方式。”近年来，山西农业大学副校长邢国明教授带领他的科研团队致力于“设施蔬菜高效固碳技术研究与示范项目”的研究。经过实验，增施CO2用于设施番茄种植，在塑料大棚中每亩年增产3500千克，日光温室中每亩年增产7500千克，智能温室中每亩年增产10000千克。综合计算每亩平均增产25%。

 

    据邢教授测算，全省的整个设施蔬菜产业每年增施CO2226.11万吨，将带动每年约33.92亿元的CO2 产业，带动每年约31.78亿元CO2释放装备、贮藏、运输产业，年均可促进农民增收193.85亿元。

 

    2014年以来，由山西农业大学作为首席专家单位，组建了150余人的“设施蔬菜高效固碳技术”研发团队。研究团队根据自身特点，紧密结合我省生产实际，坚持理论创新和应用研究相结合，解决我省蔬菜产业面临的关键技术瓶颈问题，取得了一批原始创新和技术集成成果，如设施蔬菜专业品种选育、设施蔬菜工厂化育苗技术、设施结构标准化设计与建造、设施蔬菜水肥一体化技术、设施蔬菜病虫害综合防控技术、设施蔬菜二氧化碳施肥技术、绿色蔬菜安全生产标准化技术集成与示范、绿色蔬菜标准化生产关键技术集成与示范、蔬菜工厂化栽培技术集成与示范等40余项成果。

 

    据邢教授介绍，他们的项目将针对我省高碳产业低碳化发展面临CO2减排的巨大压力，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，充分挖掘设施蔬菜产业在节能减排方面综合效益。实施蔬菜高效固碳研究成果示范规模达到600亩，推广应用面积达到180万亩，从而加速实现富碳农业发展的总体目标。

 

    山西发展富碳农业大有可为

 

    我省是全国最大的能源和重化工基地之一，煤炭生产约占全国的1/4，焦炭生产约占全国的2/5，电力生产约占全国的1/17。2012年我省温室气体排放总量达到13.06亿吨，其中以CO2气体为主。独特的资源优势，长期以来逐步发展形成了以能源原材料为主导和支柱的重型结构，为富碳农业发展带来机遇。

 

    2013年以来，省委、省政府扎实稳健推进社会经济生态等多方面有序发展。省政府、省科技厅设立煤炭基金重点攻关项目，以山西经济社会转型、跨越发展为目标，以转型综改试验区建设为契机，结合产业链对创新链的需求，汇集各方科技力量，着力解决制约我省煤基产业发展的重大技术难题，加快提升煤基产业科技创新能力。为全面推进“高碳资源低碳发展、黑色煤炭绿色发展、资源型产业循环发展”提供科技支撑。富碳农业产业创新链项目即是其中之一，其目的是充分挖掘农业产业碳汇功能，发挥更高的综合效益。

 

    “山西既有政策基础，又有产业基础和研究基础，发展富碳农业大有可为。”邢教授说。

 

    2010年以来，随着我省转型跨越发展战略、“一村一品、一县一业”和“设施蔬菜百万棚行动计划”等政策的实施，截至2014年7月，全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。这些基础条件为“设施蔬菜高效固碳技术研究与示范项目”的推广打下了扎实的基础。

 

    李润植教授也对自己的项目充满希望，我省是煤炭能源大省，拥有众多煤基发电和煤焦等依赖于燃煤的企业，是我国CO2排放大户。只要很好地实现工业化捕获和封存，不仅能缓解环境压力，还能创造出可观收益。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，每吨二氧化碳可衍生产值超过10万元。