■科技專論

　　“富碳農業”是一種全新的農業理念和模式，即“將工業生産的、巨量的、大自然已不能自然消納的二氧化碳用於工農業生産”。探索和實踐“富碳農業”的發展方式，對於系統解決我國經濟、社會與環境發展面臨的若干綜合性問題具有重要意義。

　　什麼是“富碳農業”

　　“富碳農業”是指：在人工密閉環境中，利用光、氣、溫、水、肥、種等最佳條件組合，創造高效率的光合作用環境，將二氧化碳作為氣肥大量地使用，生産出豐富的糧食作物供給人類生活。秸稈等其他幹物質，可以加工成為化工、建築、燃料等原料回饋工業生産。此外，“富碳農業”生産出的糧食、蔬菜、水果只利用人工光源和營養液水進行栽培，完全不用土壤甚至基質，可以有效抑制害蟲和病原微生物的侵入，在不使用農藥的前提下實現無污染生産，形成一個新興産業，創造巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。

　　1.“富碳農業”的産業組織模式

　　將工業排放由原來的被動減排、限制轉變為主動疏導、利用，建設高效率、高科技的勞動密集型農業工廠；激勵當前工業排放氣體的處理、再利用，變成新的能源與資源後，將企業減排的壓力化為經濟動力；構建完整的碳迴圈産業鏈，減輕大氣污染和水資源短缺等資源環境壓力，實現低碳工業與“富碳農業”的互補成長。

　　2.“富碳農業”産業鏈迴圈基本經濟模型

　　對於工業企業而言，捕獲二氧化碳的成本將被向下游銷售二氧化碳的收入抵消，隨著下游二氧化碳市場需求量的上升，逐漸積累“碳迴圈利潤”。這與德國處理垃圾的經濟思維是一致的。對於下游的“富碳農業”工廠而言，“富碳農業”産業不僅可以使農業大幅增産，提高食品總供給，而且可以消耗二氧化碳，進而改善我們的生態環境。

　　 3.“富碳農業”的推廣路徑

　　推廣“富碳農業”工廠的勞動技術需要成建制的技術推廣組織。可以借鑒發達國家的經驗，由非盈利組織深入到鄉村，腳踏實地地給村民提供教育和培訓，一方面可以直接提升農村勞動者的知識和技能，另一方面則幫助科研機構獲得一線的數據、案例和經費，進一步推進科技創新。

　　“富碳農業”的實踐和探索

　　日本曾經建設過一種“植物工廠”，在密閉空間內給植物提供所謂最佳的條件生長。雖然其結構與“半埋式農業車間”有相似之處，但其“最佳的生長條件”需要額外的能源和物質供給，因此極其昂貴，缺乏經濟可行性。而“富碳農業”理念的創新之處在於，這些生長條件全部取自當前的工業排放以及可再生能源（太陽能、風能等），農業工廠可以建設在毫無地力的鹽鹼地甚至暗無天日的廢棄礦井中。利用當今國內外科學技術成果，將太陽能、碳捕集、農業工廠三個領域結合起來的“富碳農業”産業在技術上可行，以其作為經濟、環境和社會綜合性問題的系統化解決之道，則需要國家産業政策的配合。

　　中國農科院從上世紀七十年代便開始了“植物工廠”的相關研究和實踐，論證通過電腦對作物生育過程中的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養液等環境要素進行自動控制，實現不受或很少受自然條件制約的省力型生産方式。“植物工廠”模式的推廣和普及已在國外和國內全面展開。以碳排放的大省——山西為例，有研究認為，僅富碳設施農業一項，CO2減排量就十分可觀：以山西180萬畝溫室大棚為例，按照目前世界上比較先進的溫室施放CO235kg/m2計，1年就可固定CO2420億公斤，這相當於山西全省的碳減排任務，如果全省的設施蔬菜在目前基礎上增施CO22—3倍，可吸收CO21000—1500萬噸；另外，全省年産秸稈1900多萬噸，利用露天焚燒的400萬噸秸稈用於食用菌生産，可減排CO2670萬噸﹔光伏食用菌大棚1萬畝每年發電可達3億度，節約標煤120萬噸，折合減排CO2300萬噸，效益約2億元；增施CO2後，設施蔬菜産量可以大幅度增産，僅此一項全省可以增産增收上千億元。同時，在“富碳農業”促進可再生能源的利用上，山西開展利用能源微藻轉化CO2生産清潔燃油，開展工廠化微藻養殖、高效吸收CO2和生産清潔燃油的關鍵技術工藝和配套裝備研發，年産170萬噸微藻燃油及副産品，年産值達180億，形成具有市場競爭力的新型微藻燃油産品和産業。

　　我國已經有萬噸級燃煤電廠二氧化碳捕集裝置投入運轉。來自電廠石灰石濕法脫硫系統（FGD）脫硫處理後的煙氣進行再脫硫處理，通過有機胺吸收溶劑溶液與煙氣中的二氧化碳反應，最終得到純度達99.5%的液體二氧化碳産品，並可隨時轉化成固體、氣體等其他産品形態，滿足社會經濟發展的不同需求。工業碳捕集系統的成功實施不但驗證了“富碳農業”中碳捕集環節的有效性和低成本，更完成了“富碳農業”産業鏈中最重要的環節——二氧化碳的系列商品化。自此，二氧化碳正式從工業廢氣變成了價值不菲的商品，翻開了生態保護和經濟可持續發展的全新篇章。

　　 我國發展“富碳農業”優勢獨特

　　在發展“富碳農業”方面，我國擁有獨特優勢。中國的人口、資源壓力是西方市場經濟發達國家所未曾遇到的。富碳農業産業所依賴的太陽能、碳捕集、農業工廠綜合技術近年在我國取得了重大進展，尤其是高效太陽光能、熱能和電能的綜合開發利用取得了世界領先的成果。發達國家如美、英、德、法的歷史不盡相同，但它們早已在本世紀前完成了農業産業化，大規模生産使得農産品市場供給充足，價格低廉。各糧食巨頭間的産業格局已經穩定，在某種程度上降低了科技創新的動力並阻礙了成果的綜合運用。同樣是基於以上原因，發達國家才會將注意力集中在其他解決辦法上，如碳捕集與封存技術(CCS)等。

　　發展“富碳農業”，可以促進我國工業、農業乃至整個國民經濟的可持續發展，支援各地區因地制宜地探索和發展生態農業、迴圈農業、有機農業、精品農業、資源農業，充分挖掘我國農耕文明的精髓，為探索中國特色的農業現代化道路，保證中華民族生存在“地肥、水美、糧豐、人富”的人與自然、人與人和諧的生態和社會環境中提供有力保障。

　　(作者單位:北京林業大學、北京交通大學)