鹽城氣體8月30日電 美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員利用新模型在玉米秸稈制取氫氣方面取得突破，可大大減少生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放并減少成本。這一成果發(fā)表在8月30日的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，可能有助加速價(jià)格低廉且低碳排放的氫動(dòng)力汽車(chē)的普及。

該大學(xué)農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)與工程學(xué)院生物系統(tǒng)工程系教授珀西瓦爾·張說(shuō)：“這意味著我們已證明了朝著氫經(jīng)濟(jì)，即采用當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)資源分布式生產(chǎn)可負(fù)擔(dān)得起的綠色氫氣邁出了較重要的一步?！痹撗芯繄F(tuán)隊(duì)已獲得資金支持，開(kāi)展新技術(shù)制氫的示范項(xiàng)目。

這項(xiàng)工作是建立在以前生產(chǎn)木糖的研究之上的。而通過(guò)豐富簡(jiǎn)單的葡萄糖產(chǎn)生大量的氫氣這僅在理論上可實(shí)現(xiàn)。研究人員用遺傳算法以及一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)表達(dá)式，分析酶促使玉米秸稈分解成氫氣和二氧化碳的每一步過(guò)程。并證實(shí)同時(shí)使用兩種糖：葡萄糖和木糖，能提高氫氣的產(chǎn)量。通常在生物轉(zhuǎn)化中，這兩種糖只能按順序使用，這增加了生產(chǎn)成本。

新研究與其他依靠高濃度糖來(lái)制氫的生產(chǎn)方法不同，采用了廢棄的生物質(zhì)如玉米苞葉和莖來(lái)制氫。這不僅減少了創(chuàng)建初始燃料的費(fèi)用，也可利用附近植物加工廠的資源作為燃料源，為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)創(chuàng)造新的價(jià)值。

山西是高碳能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，也是全國(guó)碳排放量高的省份。節(jié)能降低碳排放、固碳并轉(zhuǎn)化利用是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要措施。我省今年提出發(fā)展富碳農(nóng)業(yè)，就是要將工業(yè)上過(guò)剩的二氧化碳用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。9月下旬，太谷蔬菜種植基地，連片的大棚里掛著一袋袋二氧化碳發(fā)生劑。農(nóng)戶趙錫華一邊清理著番茄老葉，一邊告訴記者，這就是“二氧化碳?xì)夥省?，在太?yáng)光的作用下，促進(jìn)大棚內(nèi)蔬菜的光合作用和生長(zhǎng)發(fā)育，提高蔬菜的品質(zhì)和產(chǎn)量。趙師傅今年共種植了5個(gè)大棚，4.5畝大棚番茄，和往年一樣在種植番茄時(shí)施用了微肥外，今年他還在農(nóng)技專(zhuān)家的指導(dǎo)下，每個(gè)大棚里吊掛了16袋二氧化碳發(fā)生劑。施用后效果特別明顯，番茄的葉片濃綠，生長(zhǎng)健壯，番茄果形均勻，色澤鮮艷，坐果率提高了，畸形果明顯減少，產(chǎn)量增加明顯。趙師傅說(shuō)：“我種了20多年蔬菜，今年感覺(jué)特別好?！?/span>

設(shè)施農(nóng)業(yè)是我省主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，許多農(nóng)戶意識(shí)到發(fā)展大棚的重要性，由于溫室大棚長(zhǎng)期處在封閉或半封閉狀態(tài)，多數(shù)時(shí)間缺乏二氧化碳，會(huì)嚴(yán)重影響作物的單產(chǎn)水平提高。利用碳酸氫銨與濃硫酸反應(yīng)對(duì)大棚蔬菜進(jìn)行二氧化碳施肥，是目前的常用辦法，不是每位農(nóng)戶都能熟練掌握，操作不當(dāng)傷害頻發(fā)。“如果將工業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳補(bǔ)充到設(shè)施中，不僅減少農(nóng)民傷害，蔬菜產(chǎn)量提高不說(shuō)，還能幫工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排。”山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授溫祥珍說(shuō)。僅設(shè)施農(nóng)業(yè)一項(xiàng)，消耗二氧化碳就十分可觀。當(dāng)下，我省有180萬(wàn)畝溫室大棚，按照目前世界上比較先進(jìn)的溫室施二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)，1年就可固定二氧化碳4000萬(wàn)噸。如果全省設(shè)施蔬菜在目前基礎(chǔ)上增施二氧化碳2—3倍，將吸收二氧化碳1000—1500萬(wàn)噸；把靠焚燒處理的400萬(wàn)噸的秸稈用于食用菌生產(chǎn)，不光能年產(chǎn)200萬(wàn)噸食用菌，還減排二氧化碳670萬(wàn)噸。作為一種廉價(jià)的原料，二氧化碳可用于蔬菜、瓜果、糧食的貯藏，用固態(tài)二氧化碳施行人工降雨，能有效解決久旱無(wú)雨，莊稼失收的問(wèn)題。

富碳農(nóng)業(yè)帶來(lái)的增產(chǎn)能使整個(gè)種植業(yè)獲益。種植業(yè)的興盛進(jìn)而能保證飼料的充足供應(yīng)，使得畜牧業(yè)的產(chǎn)量可以得到有效提升，其他農(nóng)副產(chǎn)品的生產(chǎn)也會(huì)受到進(jìn)一步推動(dòng)，而不能作為食物的干物質(zhì)則可以作為清潔燃料，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)兩端數(shù)字的一增一減間實(shí)現(xiàn)了低碳發(fā)展的大軌跡，我省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)還有望形成 “植物—?jiǎng)游铩铩比愣α⒌?“三維農(nóng)業(yè)”格局。

“6＋1”架構(gòu)突破技術(shù)瓶頸

溫祥珍常年奔走在田間，他發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)，我省溫室大棚發(fā)展迅猛，在這些溫室中，并不乏見(jiàn)實(shí)施二氧化碳?xì)夥什⑷〉秘S產(chǎn)的實(shí)例。然而，許多溫室都會(huì)遇到由于控溫要求而消耗大量能量，難長(zhǎng)期保留高濃度的二氧化碳?xì)夥?，所產(chǎn)生的高成本已經(jīng)成為進(jìn)一步發(fā)展的障礙。

如何有效實(shí)施富碳農(nóng)業(yè)，保證有穩(wěn)定可靠的碳源和降低使用成本，省內(nèi)一些農(nóng)業(yè)專(zhuān)家也開(kāi)始在實(shí)踐中進(jìn)行艱難的探索。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)率先進(jìn)入國(guó)家微藻固碳、農(nóng)業(yè)土壤碳匯工程研究，針對(duì)二氧化碳高效“氣體肥料”開(kāi)發(fā)、富碳條件下設(shè)施生產(chǎn)消減二氧化碳、光伏食用菌生產(chǎn)等技術(shù)難題展開(kāi)積極攻關(guān)。省科技廳農(nóng)業(yè)處處長(zhǎng)韓忻彥告訴記者，我省圍繞富碳農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，針對(duì)我省富碳農(nóng)業(yè)存在的關(guān)鍵性技術(shù)需求，設(shè)計(jì)了富碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)需求及市場(chǎng)需求，技術(shù)攻關(guān)路徑創(chuàng)新鏈，制訂出富碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈，部署設(shè)計(jì)了“6＋1”的架構(gòu)。具體講，“6”是指設(shè)施蔬菜富碳、微藻燃油高效固碳、土壤高效固碳、困難立地設(shè)施富碳和林果草高效固碳等6個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈；“1”是指一個(gè)監(jiān)測(cè)評(píng)估服務(wù)系統(tǒng)，形成“一院二工廠N基地”格局：即建立山西省富碳農(nóng)業(yè)研究院，建設(shè)兩座現(xiàn)代化的富碳農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)示范工廠，在全省不同生態(tài)區(qū)建立N個(gè)富碳農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地。研究院負(fù)責(zé)研發(fā)一批關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，孵化、培育一批科技型龍頭企業(yè)。富碳農(nóng)業(yè)工廠運(yùn)用太陽(yáng)能、風(fēng)能、氣肥、溫控、新種子、無(wú)菌車(chē)間等技術(shù)條件，構(gòu)建完整的富碳農(nóng)業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，獲得品種多樣的富碳農(nóng)業(yè)果實(shí)、花卉和種子等。全省不同生態(tài)區(qū)建立N個(gè)富碳農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地，進(jìn)行不同類(lèi)型富碳農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范，包括工礦廢棄地、鹽堿沙荒地、溝坡坎地等困難立地及農(nóng)林草復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。