石元春院士：農(nóng)林碳中和工程乃國之重器，應(yīng)作為重大專項(xiàng)列入國家長期計(jì)劃

 

中國有3片農(nóng)林碳中和場，農(nóng)田、能源灌草與喬木林，它們的面積分別為1.35億、1.44億、1.86億hm2，合計(jì)4.65億hm2。

 

3個(gè)碳中和場的碳狀況的主要計(jì)算參數(shù)是：1 t生物質(zhì)年吸存0.5 t二氧化碳和產(chǎn)能0.5 t標(biāo)煤；1 t標(biāo)煤排放2.6 t二氧化碳；1 t生物質(zhì)能的排放量是煤碳排放量的40%。

 

農(nóng)田碳中和場的碳交換最頻繁。據(jù)2015年資料，中國農(nóng)田生物量產(chǎn)出15億t，可吸存二氧化碳7.5億t；另可供能源用農(nóng)林有機(jī)廢棄物產(chǎn)出量折標(biāo)煤4.92億t，轉(zhuǎn)化替代能源可減排二氧化碳9.3億t（含負(fù)碳減排）；農(nóng)林牧漁共消費(fèi)化石能源8232萬t標(biāo)煤，排放二氧化碳2億t（均僅為全國總量的2%）。農(nóng)田碳中和場匯多源少，合計(jì)年增匯潛力為14.8億t二氧化碳。

 

能源灌草碳中和場，建成后按年公頃地上及地下部生物量產(chǎn)出10 t計(jì)，年生物量產(chǎn)出14.4億t，吸存二氧化碳7.2億t，轉(zhuǎn)化為替代能源折標(biāo)煤7.2億t，減排二氧化碳4.4億t，合計(jì)年增匯潛力11.6億t二氧化碳。

 

喬木林碳中和場是長時(shí)段碳吸存，現(xiàn)總生物量155億t和年吸存二氧化碳11億t（《中國森林資源報(bào)告2019》），林業(yè)三剩物的替代減排已計(jì)算在農(nóng)田碳中和場。

 

以上3片農(nóng)林碳中和場的二氧化碳年增匯量合計(jì)37.4億t。這是現(xiàn)量，如果考慮到2060年的40年間的增量，農(nóng)林碳中和工程的貢獻(xiàn)將在年增匯50億t二氧化碳以上，約當(dāng)于現(xiàn)年排放量的一半。

 

同時(shí)具有生產(chǎn)12.1億t標(biāo)煤生物質(zhì)能源的潛力，相當(dāng)于全國現(xiàn)年能源消費(fèi)總量的30%。

 

與“第二農(nóng)業(yè)”共進(jìn)同輝

 

從事生物質(zhì)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，五千年來只認(rèn)淀粉性籽實(shí)和二性產(chǎn)品肉蛋奶，而生物量產(chǎn)出的另一半——纖維素與木質(zhì)素，被視為廢棄物。

 

隨著科技進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)不僅淀粉，纖維素、半纖維素與木質(zhì)素也可生產(chǎn)出綠色能源、材料與有機(jī)化工產(chǎn)品。

 

21世紀(jì)初，世界對(duì)生物質(zhì)能與生物基產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)入高潮，生物乙醇也成為中國“十五”計(jì)劃的10項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)工程之一。

 

2016年，筆者提出了“第二農(nóng)業(yè)”概念，即對(duì)非糧農(nóng)林生物質(zhì)及有機(jī)廢棄物的資源化利用，生產(chǎn)能源、材料和有機(jī)化工等綠色產(chǎn)品。

 

“第二農(nóng)業(yè)”根本性地改變了五千年的農(nóng)業(yè)觀與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，根本性地改變了工農(nóng)與城鄉(xiāng)關(guān)系，是鄉(xiāng)村振興與農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的得力抓手與引擎。

 

正如諾貝爾獎(jiǎng)得主舒爾茨所言，“改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵是要引進(jìn)新的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素”。“第二農(nóng)業(yè)”，正是引進(jìn)的一個(gè)全新和極強(qiáng)力的“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素”。

 

引進(jìn)“第二農(nóng)業(yè)”要素也遇到一個(gè)實(shí)質(zhì)性難題。即與石化原料相比，生物質(zhì)組分中的非能源性氧含量接近一半，所以現(xiàn)有技術(shù)與產(chǎn)品，在質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性上均不具競爭力。

 

因此在戰(zhàn)略設(shè)計(jì)上應(yīng)將生物基的目標(biāo)產(chǎn)品定位在高含氧生物材料及高含氫生物能源上。

 

如現(xiàn)代生物肥料、生物飼料、生物農(nóng)藥以及生物可降解地膜等農(nóng)用生產(chǎn)資料；又如生物天然氣、生物氫燃料、生物氨燃料、生物碳電池燃料等綠色能源；又如高含氧量可降解塑料與工程塑料、生物基超微粉膜材/建材等生物基產(chǎn)品。

 

這種全新理念與戰(zhàn)略將構(gòu)建強(qiáng)大的第二農(nóng)業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)體系。

 

新木集團(tuán)攻關(guān)15年，在現(xiàn)代生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系上邁出了可喜一步，技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量與成本多處于國際領(lǐng)先水平，可做借鑒。

 

以后的中國田園，不只是“鵝湖山下稻粱肥，豚柵雞塒半掩扉”，還有綠色能源、材料與有機(jī)化工工廠星羅棋布。

 

農(nóng)民或在農(nóng)田，或在車間；或在山莊，或在市鎮(zhèn)，過著現(xiàn)代桃花源式生活。

 

全生物質(zhì)生產(chǎn)才是完整的農(nóng)業(yè)，缺失“第二農(nóng)業(yè)”不是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。實(shí)現(xiàn)國家碳中和目標(biāo)與發(fā)展“第二農(nóng)業(yè)”相輔相成，共進(jìn)同輝。