生物炭将成我国最具潜力新兴产业

  “以生物炭为核心的农林废弃物资源化综合利用，未来将成为中国最具发展的潜在能力的战略性新兴起的产业，为国家粮食安全和农业可持续发展作出贡献。”在日前于河南农业大学召开的2013年中国作物学会学术年会上，中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福如是说。

  生物炭通常是指农林废弃物等生物质，在缺氧和一定温度条件下热解形成的富碳产物。在环境领域，生物炭主要用来破解秸秆燃烧难题，减少面源污染，实现农业“碳封存”；在农业领域，主要用来改良土壤、培肥地力、修复农田、提高作物产量和品质等。

  近年来，我国粮食生产连年增收。然而，粮食大丰收的背后是每年产生7亿吨秸秆，其中只有不到1/3的秸秆实现了还田，其余的基本被烧掉或废弃。如果将这些秸秆等农业废弃物还田，无疑是遏制土壤退化、改善耕地质量的有效措施。

  陈温福介绍说，在所有的秸秆利用途径中，首先应是肥料还田、直接还田或炭化还田。这不仅是改良土壤、实现农田可持续发展、保障粮食安全的需要，也是破解秸秆焚烧难题、加强环境与生态建设的需要。

  当下，我国农田已不堪重负，耕地一再被占用，质量急剧下降；气候平均状态随时间的变化和掠夺式的过度利用，使过去的良田沃土严重退化：有机质含量降低，黑土层变薄、酸化现象严重，地力显而易见地下降，重金属超标。

  陈温福说，如果不及时治理，东北地区的大部分黑土层将在50年后流失殆尽，一些南方红壤土的pH值已低于2.6，重金属污染农田超过3亿亩。

  在一系列问题面前，保障我国粮食安全的出路只有一条：在坚守18亿亩耕地红线的同时，努力增加土壤输入，实现耕地的可持续生产。“我们没办法使耕地变多，但完全有能力让它们变好！”陈温福表示。

  为提高土壤肥力，近年来，国外开始研究将生物炭应用技术引进农业环境领域的可能性。但是，国外的生物炭产业由于种种原因，并不符合我国生态建设和可持续发展的需要。

  对此，陈温福认为，根据我们国家的真实的情况，生物炭与农业研究的总体设计思路应该是：以生物炭为载体，生产缓释肥和土壤改良剂，实现秸秆炭化还田。

  目前，陈温福的研究团队创制了组合式可移动炭化炉和简易制炭工艺，开展了广泛的生物炭与农业研究。他们还初步设计出“农林废弃物炭化还田”产业技术模式，采用原料产地就近制炭、集炭异地加工模式，通过相对分散的炭生产网络降低运输成本，实现生物炭的大规模制备。

  陈温福算过一笔账：如果将全国7亿吨秸秆中的一半生产生物炭会有1亿吨的产量。这相当于在不增加农民投入的情况下，有1亿吨以上等价土壤改良剂或更多炭肥用于还田改土。

  “如果能将14亿吨农林废弃物中的一半生产生物炭，会有2.1亿吨的产量，相当于1.5亿吨标准煤，可实现经济效益1102亿元。而且，此举将有可能完全解决长期困扰农村的脏乱差问题。”陈温福表示。