作為第一產業的(de)農林業是唯一的(de)碳(tan)匯產業，具有碳(tan)減排(pai)與碳(tan)吸存雙(shuang)重功能，在實現國家碳(tan)中和目標中處(chu)于重要位置。

農林(lin)碳(tan)中和工(gong)程是(shi)指(zhi)在(zai)農田、森林(lin)和不宜(yi)農林(lin)但(dan)能生長抗逆性強的(de)能源灌草的(de)待開發邊際性土地(di)等3片(pian)土地(di)上，通過(guo)科學的(de)管理與經營(ying)，以大幅度增(zeng)(zeng)加碳(tan)減排與碳(tan)吸存力度的(de)綜(zong)合(he)性工(gong)程。面(mian)積分別是(shi)1.35億hm2、1.86億hm2和1.44億hm2的(de)3片(pian)農林(lin)碳(tan)中和場具有年(nian)增(zeng)(zeng)匯37.4億t二氧(yang)化碳(tan)，年(nian)增(zeng)(zeng)12.1億t標煤生物質能的(de)潛(qian)力。

農(nong)林碳中和工程(cheng)(cheng)是(shi)集保護(hu)環境、能(neng)源換代、做強農(nong)業-鄉村振興-惠及(ji)農(nong)民于一役(yi)的國家工程(cheng)(cheng)，乃國之(zhi)重器。

2020年9月，習近平主席在第75屆聯(lian)合國(guo)大會上提出(chu)，中國(guo)“二氧(yang)化碳(tan)排(pai)放力爭于2030年前達到峰值(zhi)，努力爭取2060年前實現碳(tan)中和(he)”，這是時代強(qiang)音、偉大承諾和(he)艱巨的(de)國(guo)家使(shi)命。

“碳中和”是通過全方位(wei)的(de)碳減排與碳吸存，達到碳零增長的(de)終極目(mu)標(biao)；是政府主導、企事業單位(wei)和全民參與的(de)偉大動(dong)員。

作為第一產業的農業（含林、牧、漁業）在實現國家碳中和目標中處于重要位置。

碳交換的前世今生

地球大(da)氣圈的組(zu)成(cheng)主要是氮和氧(yang)，二氧(yang)化碳(tan)很少。

4億(yi)年(nian)前，地球陸地出現生物(wu)，特(te)別(bie)是出現光合力強的高等植(zhi)物(wu)，利用太陽(yang)輻射能，吸收大氣二(er)氧化(hua)碳(tan)與土壤中(zhong)的水分(fen)，合成碳(tan)水化(hua)合物(wu)，構成生物(wu)體(ti)，使碳(tan)和化(hua)學態能量(liang)得以(yi)保存(cun)和積累。

生命與生物質的(de)出現，是地球發展史上的(de)一座偉大里程碑。

導致地球上碳與化學態能量不斷加積的載體是生物質，在長期地質過程和地質作用下，生物質體的碳水化合物持續脫氧，轉化為碳氫化合物，始有今日之煤炭、石油與天然氣，故稱之“化石能源”。

生物體將地球大氣圈的二氧化碳吸收富集并轉移封存到了巖石圈。

18世紀工業革命至今的200多年里，人類打開了“潘多拉魔盒”，將深埋地下的煤炭、石油和天然氣大量開采使用，將億萬年前封存地下的碳又放回到大氣中，其溫室效應導致(zhi)全球氣(qi)候變(bian)暖和(he)人類生存環境惡化。

這些溫室氣體的80%來自于化石能源。

20世紀后半葉，人類社會開始覺醒，提出“可持續發展”的概念，于1992年簽署《聯合國氣候變化框架公約》，并于2015年通過《巴黎協定》，急切要求替代化(hua)石(shi)能(neng)源，減少二氧化(hua)碳排放(fang)，放(fang)慢全球變(bian)暖步伐(fa)。

中國正在大規模進行工業化建設，能源消費劇增，2018年二氧化碳排放量約為100.2億t，要在2060年實現碳中和，目標非常艱巨。

中國的第二、三產業是化石(shi)能(neng)源的(de)主要(yao)消費者(zhe)，主要(yao)碳排放者(zhe)，是碳源；唯有(you)從(cong)事生物性生產(chan)的(de)第(di)一產(chan)業是吸(xi)多排少的(de)碳匯，是為二、三產(chan)業持(chi)續提供替代能(neng)源的(de)重要(yao)基(ji)地(di)。

地質時期的生物質吸碳聚能，當代的生物質不僅能吸碳聚能，還可通過現代技術轉化為可再生清潔能源，替代化(hua)石能源以減排(pai)二氧(yang)化(hua)碳。

生物質還可以實現負碳排放，防治大氣污(wu)染與(yu)農業面源污(wu)染，生產綠色材料與(yu)有機化工(gong)產品，做強農業與(yu)振興鄉村經濟(ji)等。

農林生(sheng)態系統像個萬花筒與百寶箱，需要(yao)人(ren)們(men)去(qu)了解、探尋和開啟(qi)它(ta)豐(feng)富(fu)的(de)碳中和潛(qian)能。

解鈴(ling)尚(shang)須(xu)系鈴(ling)人，且(qie)觀今日之(zhi)生物質將何為(wei)！

據國際政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次評估報告（2013）披露，“生物質能和碳捕獲/封存（BECCS）是(shi)極少有(you)的(de)，能將(jiang)近幾百年來被大氣吸收積(ji)存的(de)二氧化碳吸出與移(yi)走的(de)技術”。

綠色供暖與發電

煤碳是第一大碳(tan)源(yuan)，替煤(mei)的擔(dan)子(zi)最重(zhong)。替煤(mei)者(zhe)多，然效果大相(xiang)徑庭。

2013年霧霾大爆發，國務院緊急發布的《大氣污染防治行動計劃》提出的重要舉措是“煤改氣”。

本已(yi)“氣荒(huang)”多(duo)時的國內天然(ran)氣驟然(ran)吃緊(jin)，四方告急。

氣不夠，“煤(mei)改電”行(xing)不行(xing)？不行(xing)，太貴，且多來自于(yu)煤(mei)。風(feng)能太陽(yang)能行(xing)不行(xing)？不行(xing)！杯水車(che)薪(xin)，遠水不解(jie)近渴(ke)。

此時，原料充足、制作簡便、靈活機動、改燒容易，且熱值接近于煤卻比煤干凈，排放標準接近天然氣卻價格便宜一半的生物質顆粒燃料脫(tuo)穎而(er)出(chu)，臨危受命。

當時每年(nian)有上(shang)億(yi)噸秸稈被露地焚(fen)燒，污染大氣，肆(si)意排碳，如以(yi)秸稈制成成型燃料替煤，豈非一舉兩得，雙重環保？

克霾減排，用煤大戶可以清潔燃燒，然而年耗煤約5億t，高度分散的60多萬個中小燃煤鍋爐是最大難題。生物質成型燃料無疑是最佳選項。

《大氣污(wu)染防治行(xing)動(dong)計劃》發布后(hou)的一(yi)年多時間里，國(guo)務院(yuan)與國(guo)家能源(yuan)局連(lian)發8次“緊急通知(zhi)”，要求以(yi)成(cheng)型燃料供熱(re)緩解“煤改(gai)氣”。

2015—2019年的4年間，生物質成型燃料年生產能力由900萬t增長到1500萬t，已發展成為一個覆蓋酒店、學校、醫院、居民小區、商業辦公區、工業園區，涉及食品、醫藥、機械、化工等眾多領域的綠色供熱產業。

同此，生物質發電也是替煤減排的簡便有效辦法，特(te)別是對(dui)遍布中小(xiao)城(cheng)市的(de)中小(xiao)火電廠。

到2020年底，生物質發電累計投產項目1353個，裝機容量2952萬kW，年發電量1326億kW·h，可比肩于一座三峽電站。

生(sheng)物質(zhi)發(fa)電的年均(jun)小時數在7000 h以上，而(er)風電僅2000多h，光伏(fu)發(fa)電1600多h；據(ju)測算，每投資1億(yi)元人民幣，可生(sheng)物質(zhi)發(fa)電7.49億(yi)kW·h，風電僅2.48億(yi)kW·h，光伏(fu)發(fa)電1.68億(yi)kW·h。

且生物質發電穩定，原料貼近消費市場，不(bu)需遠程傳輸，又有利于振興(xing)農村經濟(ji)，優勢突(tu)出，何樂不(bu)為。

然而，“十三五”期間政府大量投資風電與光伏發電，裝機容量分別是生物質發電的8.86倍和8.65倍，且“十四五”仍然如此，建議在實現碳中和目標中，將“綠色供熱發電”作為重點之一。

就全球而言，商業生物質能源中的“綠色供熱發電”占到七成，以歐洲最發達。

石油替代與減排

石油，碳中和中的另(ling)一重要碳源和替代減排重點。液體燃料是(shi)運輸工具的主(zhu)要動力，現(xian)代社會的“血(xue)液”。

然而，石(shi)油基(ji)液(ye)體(ti)燃料不(bu)僅排放二氧化碳和一氧化碳，還有(you)碳氫化合物、氮氧化合物等有(you)害物質，汽車尾(wei)氣與輪(lun)船(chuan)劣(lie)質柴油嚴重污染大氣與水體(ti)。

20世紀70年代的世界石油危機，催生了生物乙醇等生物基燃料對石油的替代。

美國自2005年頒布新能源法到2015年的10年間，玉米乙醇減排二氧化碳5.9億t和減少石(shi)油進口19億桶(tong)。2018年(nian)以38%的玉米總產生產了(le)4830萬t玉米乙醇，占全國石(shi)油消費量的10.3%，減少石(shi)油消費5.4億桶(tong)。

2018年歐盟的可再生運輸中90%是生物燃料。在巴西，甘蔗乙醇已成為國家支柱性產業，是(shi)全(quan)國汽油(you)消費量的1.5倍。

但(dan)是，以糧食為原料生產燃料，詬病不斷。

于是人們將目光從生物質組分中的淀粉移向了占組分2/3的纖維素、半纖維素與木質素，并稱之二代生物基原料。

美國還提出溫室氣體排放比化石燃料低50%以上者方為“先進生物燃料”，于是，纖維素乙醇成為各國研發(fa)熱點，只(zhi)可惜(xi)久攻而不克(ke)。

微生物法生產第二代生物燃料受阻，熱化學法興起，即通過中溫或高溫將生物(wu)質氣化，再合成精煉為系(xi)列高品(pin)位生物(wu)燃(ran)油。

2013年美國KIOR公(gong)司以黃松枝條為原(yuan)料(liao)(liao)，年產生(sheng)物燃油3.6萬t，溫室氣體排放比化(hua)石(shi)燃料(liao)(liao)減少60%。同年，美國INEOS BIO公(gong)司基于(yu)熱(re)化(hua)學先氣化(hua)秸(jie)稈，再合成乙(yi)醇。

2015年，芬(fen)蘭GFN公司(si)(si)以林業剩(sheng)余物與作物秸稈為(wei)原(yuan)料生(sheng)(sheng)產了生(sheng)(sheng)物燃油。加拿(na)大(da)Enerkem公司(si)(si)將垃圾氣(qi)化合成乙醇后再轉(zhuan)化為(wei)航空煤(mei)油，已在英航使用。德國(guo)科林公司(si)(si)、瑞典Chemrec公司(si)(si)等亦多有建樹。

2015年聯合國巴黎氣候峰會后，大多數簽約國在上報的承諾計劃書中，都把開發生物燃料作為減排溫室(shi)氣(qi)體的重要手段(duan)，特(te)別是(shi)基于熱化學法生產車用液體燃(ran)料，以(yi)及生物天(tian)然氣(qi)成為新(xin)寵。

在這場全球性的，以二(er)代技術開發二(er)代原料的競技場上，出現了一支中國奇兵。

武漢陽光凱迪集團對生物質氣化-費托合成燃油技術攻關8年，一座1萬t級生產線于2013年1月正式投產，進入同類技術的國際領先行列。

2015年8月，中國科學院向中央呈文稱，“我國有望破解當前生物質能發展困局”，建議國家“加強對生物質合成燃油產業的政策支持”。

遺憾的是，2018年，凱迪集團(tuan)內部發(fa)生問題退市，這(zhe)個即(ji)將大放異(yi)彩的國際(ji)領先項目(mu)不幸擱淺(qian)。

此外，內蒙古俏東方集團自行開發的“碳酸二烷酯型生物柴油”，品質與環保性能顯著優于常規柴油；中國科學院廣州能源研究所研發的秸稈制生物航空煤油，清華大學的甜高粱稈乙醇重整制氫等在技術上(shang)都處(chu)在國際前列，都有沖鋒陷陣的潛質。

生(sheng)物乙醇在中(zhong)國出現最(zui)早，卻(que)20年乏善可陳，但不等于(yu)液體燃料(liao)替代不重要(yao)。恰(qia)恰(qia)相反(fan)，中(zhong)國石油的對(dui)外依存(cun)度接近70%。

為了國家能源安全與保護環境，為了實現碳中和目標，石油替代減排十分重要，大有可為，大有作為。

負碳排放，潛力巨大

生物體吸碳(tan)排碳(tan)，理論上是零(ling)碳(tan)排放，怎么會有“負碳(tan)排放”？

畜禽糞便在自然條件下發酵釋放出的甲烷，其溫室效應是二氧化碳的25倍，如以其生產沼氣與生物天然氣去替代化石能源，即(ji)是(shi)“以污治污”，再加上飼料生長期間的吸(xi)碳，其全生命周期為負碳排放(fang)。

據瑞典Lund大學研究，按每獲得1 kW·h 做功，煤、天然氣、風能、沼氣與生物天然氣的二氧化碳排放量分別是508~897 g、398 g、61 g、-414 g。即沼氣的碳減排能力是風能和太陽能的4.6~18倍。

又據德國能源署資料，每行駛公里排放的二氧化碳當量，汽柴油、天然氣、生物天然氣分別為156~164 g、124 g、5 g。即生物天然氣的碳排放只是化石天然氣的1/25。

在歐洲，重型柴油車改用生物天然氣后，微粒物（PM）和NOx排放量分別減少了97%和86%。

國際能源組織（IEA）報告稱，以生物天然氣替代常規天(tian)然氣是(shi)最有(you)希(xi)望的減排(pai)技術(shu)。

德國有沼氣-天然氣生產廠1萬余家，全國生物發電產能的68%（7.1 GW）來自沼氣-生物天然氣。

生物天然氣還有一個可貴稟賦，即物質循環優質。

生物質在高溫燃燒條件下，植物營養元素揮發固結殆盡，不能繼續參與物質循環。而常溫條件下的厭氧發酵，生物質的植物營養元素全部保留于沼渣沼液和以優質有機肥回歸土壤。

負碳排放的微生物沼氣發酵與提純為生物天然氣兼具去污、減排、保土、增收的效果，一石四鳥。

“十二五”期間，中國農業面源污染上升為第一污染(ran)源，主要是養(yang)殖場每年產(chan)生(sheng)的大(da)量畜禽糞便(bian)不經處理排向水(shui)體以及上億噸秸稈(gan)的露地(di)焚燒。

如果以畜禽糞便與作物秸稈為原料生產沼氣和生物天然氣，全國有機物污染的化學需氧量（COD）總排放量則可減少一半。

2016年12月，習近平總書記在中央財經領導小組第十四次會議上指出：“加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化，關系6億多農村居民生產生活環境，關系農村能源革命，關系能不能不斷改善土壤地力。治理好農業面源污染，是一件利國利民利長遠的大好事，要堅持政府支持、企業主體、市場化運作的方針，以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，以就地就近用于農村能源和農用有機肥為主要使用方向。”

習近平總書記將沼氣-生物天然氣與農業廢棄物處理和資源化、防治農業面源污染、能源革命、改善農民生產生活環境、提高土壤肥力聯成了一體。

中國有(you)(you)241個畜牧大縣，有(you)(you)年(nian)800億(yi)m3生物天然氣的產量。中國是農業大國，生物天然氣的資源非常(chang)豐富(fu)，具有(you)(you)年(nian)生產生物天然氣2000億(yi)m3和減(jian)排4.2億(yi)t二氧化碳的潛力(li)。

負碳排放，潛力巨大，是實現碳中和目標的(de)強(qiang)大(da)武器。

防治白色污染，兩全其美

石油基塑料(liao)的(de)大分子與復雜結構使它在自(zi)然條件下幾百年(nian)也不(bu)能降解，塑料(liao)垃圾導致的(de)“白(bai)色污染(ran)”已嚴重威脅人類社會的(de)可(ke)持續發(fa)展(zhan)。

中國是年消費過億噸的世界最大塑料消費國，更令人擔憂的是，也是農用地膜使用量最大的國家。

覆膜的增產效果明顯，然殘存在土壤的塑料碎片越積越多，影響作物根系發展和吸收水分養分，導致土壤結構惡化和肥力下降，中國農田每6畝(mu)就有(you)1畝(mu)覆膜。

世界上越來越多的國家發布了“限塑令”和“禁塑令”。

2019年9月，習近平總書記在(zai)中央深(shen)化改革委(wei)員會(hui)第十次(ci)會(hui)議上強(qiang)調：“應(ying)積極應(ying)對(dui)塑料(liao)污染，牢固樹(shu)立(li)新發展理(li)念(nian)，有序禁止、限(xian)制部分塑料(liao)制品(pin)的生產、銷售和使(shi)用，積極推(tui)廣可循(xun)環易回收可降解替代(dai)產品(pin)，增加綠色產品(pin)供給。”

尋求對石油基塑料的替代，已有半個世紀。

一種是與10%左右的淀粉或碳酸鈣共混并加入光熱催化劑，可以讓廢棄塑料破碎成微粒，但(dan)90%的石(shi)油基成(cheng)分仍不能降解(jie)。這肯(ken)定不是解(jie)決問題的辦法，但(dan)卻流行于(yu)市。

另一種是生物基的聚乳酸PLA生產的全生物降解塑料，可以在自然條件下全部降解，且生產過程的二氧化碳排放量(liang)只(zhi)相當于(yu)石油基塑料的20%，這才是真正解決問(wen)題(ti)的辦法。目前(qian)世界(jie)上只(zhi)有美國(guo)與(yu)荷蘭兩國(guo)可以規模化生產，因價格高(gao)而市場有限。

2018年全球生產塑料近3.6億t，而生物基塑料占比不到1%。可見對全生物降解塑料需求(qiu)之(zhi)急(ji)與(yu)市場潛(qian)力之(zhi)大。

《科學美國人》與世界經濟論壇聯合發布的2019年全球十大新興技術中，全生物降解塑料排位第一。

令人高興的是，中國安徽豐原集團攻關20年，自主研發的年產10萬t聚乳酸項目首期工程于2020年8月成功投產，包括塑料與化纖產品。由于采用了非淀粉的甜高粱桿和纖維素原料，成本比用玉米生產聚乳酸低20%，技術、產品質量與成本都在世界前列。

中國有望在“白色污染”防治上，像“高鐵”一樣為世界做出貢獻。

1998年美國(guo)國(guo)家科(ke)學(xue)院給總統(tong)的咨詢(xun)報(bao)告中說(shuo)：“生物基產(chan)品(pin)(pin)行業(ye)最終可以滿足美國(guo)90%以上的有機化(hua)學(xue)產(chan)品(pin)(pin)和50%液體(ti)燃料的需求。”1999年克林頓發布的“開發和推進生物基產(chan)品(pin)(pin)和生物能(neng)源”總統(tong)令也(ye)是(shi)將生物基產(chan)品(pin)(pin)居前(qian)。

以全生物降解塑料為突(tu)破口，可(ke)開啟中國(guo)石油(you)基(ji)產品向(xiang)生物基(ji)綠(lv)色低碳產品升級之門。

“全生物降(jiang)解塑料”，又一治污與替代減排雙馨(xin)的，農林碳中和工程中的得力戰將。

碳吸存中的“三擦邊球”

農業(ye)(ye)稻(dao)麥(mai)棉，林業(ye)(ye)喬(qiao)木樹，五(wu)千年如是。

這里提的思路是，在既不能種莊稼又不能長喬木的邊際性土地上種植抗逆性強，生命力旺盛的能源灌草，此一板打出了3個擦邊(bian)球。

一民營企業在河北康保縣沙地上種植了約5萬hm2灌木檸條，既防風固沙，又用每3~4年平茬下來的枝條發電。

該(gai)電(dian)廠替代了(le)10萬(wan)t標(biao)煤，輸出了(le)2.5億kW·h綠(lv)色電(dian)力，年減排二氧化碳17萬(wan)t，還為(wei)千余(yu)(yu)農(nong)民就業，千余(yu)(yu)農(nong)戶脫貧作了(le)貢獻。

又一民營企(qi)業在內蒙古毛烏素沙(sha)地(di)種植約4萬hm2灌木(mu)沙(sha)柳(liu)，防風固沙(sha)與(yu)平茬(cha)枝(zhi)條發電(dian)并(bing)舉，年發電(dian)2.1億kW·h，還將電(dian)廠排放的二氧化(hua)碳(tan)收集(ji)起來養殖螺旋藻(zao)，叫“三碳(tan)經濟”。

經聯合國認證，該項目每年減排碳25.6萬t，移存二氧化碳15萬t，加上沙柳地下部的固碳量，每年可實現50~60萬t二氧化碳的吸存與減排，并為社會提供8000多個就業崗位，人均收入1.2萬元。該項目獲聯合國環境與發展大會2012年度頒發的“20年防沙治沙特別貢獻獎”。

有資料稱，新疆克拉瑪依地區的灌木紫穗槐和檸條的年(nian)公(gong)頃(qing)生物(wu)量(liang)產出分(fen)別為16.162 t和10.541 t；年(nian)固碳量(liang)分(fen)別為7.866 t和5.185 t。

另有一種能在黃土高原和東北地區能安全越冬的芒草，年公頃(qing)生(sheng)物(wu)量產(chan)(chan)出30 t，此二地有(you)約1億(yi)公頃(qing)邊際(ji)性土地可(ke)種此芒草，其生(sheng)物(wu)量產(chan)(chan)出與固(gu)碳量之(zhi)大可(ke)想而(er)知。

中國有(you)多少不能種農作物和樹木，但可種能源(yuan)灌草的邊際性土地？

根據國土資源部2015年更新的資料，基于全國1 km柵格25個地類的土地利用數據，綜合考慮了人口、交通和生態保護等因素，選出了灌木林、疏林地、低覆蓋度草地、沙地、鹽堿地等11類，面積1.44億hm2，比現有耕地面積還大。每年可生(sheng)產生(sheng)物(wu)質14.4億(yi)t，能源潛力(li)為7.2億(yi)t標煤。

據此繪制了自然條件下全國可能源用邊際性土地的能源潛力分布圖。

綠(lv)地、生物(wu)量產出(chu)，以及8.2 t標煤(mei)的綠(lv)色替代能源全部都是新增。

邊際(ji)性土地(di)實現能源灌草種植后(hou)，祖國大地(di)將出現一道新(xin)的(de)風(feng)景線，億萬(wan)公(gong)頃荒地(di)禿嶺將被灌林草叢所染(ran)，生態環境改觀，綠色油田片(pian)片(pian)，美麗的(de)座座“金山(shan)銀山(shan)”。

三片農林碳中和場

中國有3片農林碳中和場，農田、能源灌草與喬木林，它們(men)的面(mian)積分別為1.35億(yi)、1.44億(yi)、1.86億(yi)hm2，合計4.65億(yi)hm2。

3個碳(tan)中和場的碳(tan)狀況的主要(yao)計(ji)算參(can)數是：1 t生(sheng)物(wu)質年吸存0.5 t二氧化(hua)(hua)碳(tan)和產能0.5 t標煤(mei)；1 t標煤(mei)排(pai)放2.6 t二氧化(hua)(hua)碳(tan)；1 t生(sheng)物(wu)質能的排(pai)放量是煤(mei)碳(tan)排(pai)放量的40%。

農田碳中和場的碳交換最頻繁。據2015年資料，中國農田生物量產出15億t，可吸存二氧化碳7.5億t；另可供能源用農林有機廢棄物產出量折標煤4.92億t，轉化替代能源可減排二氧化碳9.3億t（含負碳減排）；農林牧漁共消費化石能源8232萬t標煤，排放二氧化碳2億t（均僅為全國總量的2%）。農田碳中和場匯多源少，合(he)計年增(zeng)匯潛力為14.8億t二(er)氧化碳。

能源灌草碳中(zhong)和場，建成后按(an)年公(gong)頃地(di)(di)上及地(di)(di)下部生物量產出10 t計，年生物量產出14.4億(yi)(yi)(yi)t，吸(xi)存二(er)氧化碳7.2億(yi)(yi)(yi)t，轉(zhuan)化為替代能源折標煤(mei)7.2億(yi)(yi)(yi)t，減排二(er)氧化碳4.4億(yi)(yi)(yi)t，合(he)計年增(zeng)匯(hui)潛力11.6億(yi)(yi)(yi)t二(er)氧化碳。

喬木林碳中和場是長時段碳吸存，現總生(sheng)物量155億t和年吸存二氧化碳(tan)11億t（《中國森林資源(yuan)報告(gao)2019》），林業三(san)剩物的替代減排已計算在農田碳(tan)中和場。

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

同時具有生產12.1億t標煤生物質能源的潛力，相當于全國現年能源消費總量的30%。

與“第二農業”共進同輝

從(cong)事生物質生產的農業，五千年來(lai)只認(ren)淀粉性籽實和二性產品肉蛋奶，而生物量產出的另(ling)一半——纖維素與木質素，被視(shi)為(wei)廢棄(qi)物。

隨著科技(ji)進步(bu)，人們發現(xian)不僅(jin)淀粉，纖維(wei)素、半纖維(wei)素與木質素也可生產出綠(lv)色能源、材料與有機化工產品。

21世紀初，世界對生物質能與生物基產品開發進入高潮，生物乙醇也成為中國“十五”計劃的10項重點建設工程之一。

2016年，筆者提出了“第二農業”概念，即對非糧農林生物質及有機廢棄物的資(zi)源化利(li)用，生產能源、材料和(he)有機(ji)化工等(deng)綠色(se)產品。

“第二農業”根本性地改變了五千年的農業觀與產業結構，根本性地改變了工農與城鄉關系，是鄉村振(zhen)興與(yu)(yu)農業(ye)農村現(xian)代化的得(de)力抓手與(yu)(yu)引(yin)擎。

正如諾貝爾獎得主舒爾茨所言，“改造傳統農業的關鍵是要引進新的現代農業生產要素”。“第二農業”，正是引進的一個全新和極強力的“農業生產要素”。

引進“第二農業”要素也遇到一個實質性難題。即與石化原料相比，生物質組分中的非能源性氧含量接近一半，所以(yi)現有技術與產品，在(zai)質(zhi)量與經濟性上均不具競爭力。

因此在戰略設計上應將生物基的目標產品定位在高含氧生物材料及高含氫生物能源上。

如(ru)現代生(sheng)物(wu)(wu)(wu)肥料(liao)、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)飼料(liao)、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)農藥以(yi)及生(sheng)物(wu)(wu)(wu)可降解地膜(mo)等農用生(sheng)產(chan)資料(liao)；又如(ru)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)天然(ran)氣、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)氫(qing)燃料(liao)、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)氨燃料(liao)、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)碳電池燃料(liao)等綠(lv)色能源；又如(ru)高含氧(yang)量(liang)可降解塑料(liao)與(yu)工程塑料(liao)、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)超微粉膜(mo)材/建材等生(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)產(chan)品。

這種全新理念與戰略將構建強大的第二農業綠色產業體系。

新木集團攻關15年，在現代生物質經濟產業技術體系上邁出了可喜一步，技術、產品質量與成本多處于國際領先水平，可做借鑒。

以后的中(zhong)國田園，不只(zhi)是“鵝湖山下稻粱(liang)肥(fei)，豚柵雞塒半掩扉”，還有綠色(se)能源(yuan)、材料與有機化工(gong)工(gong)廠(chang)星羅棋布。

農民(min)或(huo)在(zai)(zai)農田，或(huo)在(zai)(zai)車間；或(huo)在(zai)(zai)山莊，或(huo)在(zai)(zai)市鎮，過著現代桃花源式生(sheng)活。

全生物質生產才是完整的農業，缺失“第二農業”不是現代農業。實現國家碳中和目標與發展“第二農業”相輔相成，共進同輝。

農林碳中和工程，國之重器

農林生態系統和3片碳中和場具有碳吸存與替代減排雙重功能，是實現國家碳中和目標的主要陣地，又是生物質(zhi)(zhi)資源庫與生物質(zhi)(zhi)能田。

農林碳中和工程由2個部分組成，第一部分是改善3片碳中和場的農作物、能源灌草及喬木林的群體結構與管理，增加碳吸存與生物量產出；第二部分是非糧農(nong)林(lin)生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)與有機(ji)廢棄物(wu)的資(zi)源化(hua)利用，發展(zhan)生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)能、材料和化(hua)工產品(pin)等綠色產業(ye)，增加替代減排力度(du)。

農林碳(tan)中和(he)工程具(ju)有(you)年增匯37.4億(yi)t二氧化碳(tan)和(he)年增12.1億(yi)t標煤生物質能的(de)潛力(li)。

農林碳中和工程的核心與重點是在3個碳中和場加強植物體培育和生物量產出基礎上，全面、科學部署綠色供熱與發電、液體生物燃料、沼氣-生物天然氣和全生物降解塑料4大支柱產業體系，以實(shi)現國家碳中和目標，改善(shan)全國能(neng)源消費結構(gou)，推進“第二農業”發展。

4大支柱產業的一代技術與商業化在中國已經成熟，熱化學(xue)合成(cheng)生物(wu)燃油與全生物(wu)降解塑(su)料(liao)的(de)二代技術已處世界前列，正蓄(xu)勢待發(fa)，報效國家(jia)。

實施農林碳中和工程的建議是：作為重大專項列為國家長期計劃；成立有相關業務部門參加的“農林碳中和工程”辦公室，建議辦公室設在農業與農村工作部；成立基于5G的“農林碳中和工程”研究設計院，為工程實施提供技術支撐與指導；設置“第二農業”學科、專業與學院，培養人才；選擇300~600個縣（市）進行不同類型農林碳中和工程項目先行示范，爭取(qu)在2030年碳排(pai)放達峰前為中國乃至世界(jie)找到碳中和綠(lv)色方(fang)案。

農林碳中和工程是集保護環境、能源換代、做強農業-鄉村振興-惠及農民于一役的國家工程，乃國之重器。

致謝(xie)：中國農業大學教授程序(xu)為本文提(ti)供(gong)了建議、資(zi)料(liao)與幫(bang)助。

作者簡介：石元春(chun)，中國農(nong)業(ye)大學(xue)(xue)土(tu)地科學(xue)(xue)與技術學(xue)(xue)院(yuan)(yuan)、生(sheng)物質(zhi)工(gong)程中心，教授(shou)，中國科學(xue)(xue)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士，中國工(gong)程院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士，研(yan)究方向(xiang)為土(tu)壤(rang)地理和鹽漬土(tu)發生(sheng)與改良，農(nong)林生(sheng)物質(zhi)工(gong)程戰略(lve)等(deng)。

論文發表于《科技導報》2022年第7期(qi)，原標題為《農林碳中和工程》，歡(huan)迎訂閱(yue)查看。

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