石元春院士:农林碳中和工程乃国之重器,应作为重大专项列入国家长期计划

文章来源:科技导报碳交易网2023-02-26 11:07

三片农林碳中和场

 
中国有3片农林碳中和场,农田、能源灌草与乔木林,它们的面积分别为1.35亿、1.44亿、1.86亿hm2,合计4.65亿hm2。
 
3个碳中和场的碳状况的主要计算参数是:1 t生物质年吸存0.5 t二氧化碳和产能0.5 t标煤;1 t标煤排放2.6 t二氧化碳;1 t生物质能的排放量是煤碳排放量的40%。
 
农田碳中和场的碳交换最频繁。据2015年资料,中国农田生物量产出15亿t,可吸存二氧化碳7.5亿t;另可供能源用农林有机废弃物产出量折标煤4.92亿t,转化替代能源可减排二氧化碳9.3亿t(含负碳减排);农林牧渔共消费化石能源8232万t标煤,排放二氧化碳2亿t(均仅为全国总量的2%)。农田碳中和场汇多源少,合计年增汇潜力为14.8亿t二氧化碳。
 
能源灌草碳中和场,建成后按年公顷地上及地下部生物量产出10 t计,年生物量产出14.4亿t,吸存二氧化碳7.2亿t,转化为替代能源折标煤7.2亿t,减排二氧化碳4.4亿t,合计年增汇潜力11.6亿t二氧化碳。
 
乔木林碳中和场是长时段碳吸存,现总生物量155亿t和年吸存二氧化碳11亿t(《中国森林资源报告2019》),林业三剩物的替代减排已计算在农田碳中和场。
 
以上3片农林碳中和场的二氧化碳年增汇量合计37.4亿t。这是现量,如果考虑到2060年的40年间的增量,农林碳中和工程的贡献将在年增汇50亿t二氧化碳以上,约当于现年排放量的一半。
 
同时具有生产12.1亿t标煤生物质能源的潜力,相当于全国现年能源消费总量的30%。
 
与“第二农业”共进同辉
 
从事生物质生产的农业,五千年来只认淀粉性籽实和二性产品肉蛋奶,而生物量产出的另一半——纤维素与木质素,被视为废弃物。
 
随着科技进步,人们发现不仅淀粉,纤维素、半纤维素与木质素也可生产出绿色能源、材料与有机化工产品。
 
21世纪初,世界对生物质能与生物基产品开发进入高潮,生物乙醇也成为中国“十五”计划的10项重点建设工程之一。
 
2016年,笔者提出了“第二农业”概念,即对非粮农林生物质及有机废弃物的资源化利用,生产能源、材料和有机化工等绿色产品。
 
“第二农业”根本性地改变了五千年的农业观与产业结构,根本性地改变了工农与城乡关系,是乡村振兴与农业农村现代化的得力抓手与引擎。
 
正如诺贝尔奖得主舒尔茨所言,“改造传统农业的关键是要引进新的现代农业生产要素”。“第二农业”,正是引进的一个全新和极强力的“农业生产要素”。
 
引进“第二农业”要素也遇到一个实质性难题。即与石化原料相比,生物质组分中的非能源性氧含量接近一半,所以现有技术与产品,在质量与经济性上均不具竞争力。
 
因此在战略设计上应将生物基的目标产品定位在高含氧生物材料及高含氢生物能源上。
 
如现代生物肥料、生物饲料、生物农药以及生物可降解地膜等农用生产资料;又如生物天然气、生物氢燃料、生物氨燃料、生物碳电池燃料等绿色能源;又如高含氧量可降解塑料与工程塑料、生物基超微粉膜材/建材等生物基产品。
 
这种全新理念与战略将构建强大的第二农业绿色产业体系。
 
新木集团攻关15年,在现代生物质经济产业技术体系上迈出了可喜一步,技术、产品质量与成本多处于国际领先水平,可做借鉴。
 
以后的中国田园,不只是“鹅湖山下稻粱肥,豚栅鸡埘半掩扉”,还有绿色能源、材料与有机化工工厂星罗棋布。
 
农民或在农田,或在车间;或在山庄,或在市镇,过着现代桃花源式生活。
 
全生物质生产才是完整的农业,缺失“第二农业”不是现代农业。实现国家碳中和目标与发展“第二农业”相辅相成,共进同辉。
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