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每到夏秋作物收割之际，我国多地城市雾霾笼罩、气味“呛人”，大面积的秸秆燃烧成为其“祸祟”之一。“秸秆还田”，在这样的情况下被推行。“在自然状态下，传统秸秆还田的资源转化率仅为5%，还会影响发苗和农作。” 南京农业大学资源环境学院教授、农业资源与生态环境研究所所长潘根兴说，传统秸秆还田的方式耗时长、效果差，甚至造成农业减产，越来越不受农民欢迎。
近年来，潘根兴带领团队聚焦秸秆焚烧处理难、利用难、推广难的问题，在国内率先研制示范农业废弃物安全、绿色、低碳的热裂解生物质炭循环资源化技术。“将回收来的秸秆在高温密闭的系统中通过热裂解技术，转化为生物质炭。施用了生物质炭的土壤，会有炭颗粒与土壤结合，使土壤更加疏松，植物也更加健康。”潘根兴说。
通过这种技术将秸秆热裂解，产生的气体、液体、固体等三相物质都有用处——气体是生物质可燃气，可用作能源；液体可以加工为叶面调理剂或液体有机肥；固体残渣就是生物质炭，可用作土壤改良剂，进而加工成炭基肥。整个过程的物质循环率能达到85%以上，每吨秸秆炭化能有效“减排”近0.6吨CO2当量。就这样，通过秸秆处理新技术——生物质热裂解与资源化利用产品技术，提供了秸秆炭化还田的解决方案。
潘根兴介绍，经过450℃至550℃的高温处理，秸秆中含有的病原菌被杀死，农药残留被去除。“同时，重金属的活性大大降低，秸秆中含有的镉、铅等重金属有效含量会下降80%以上。”潘根兴和企业合作，成立了秸秆生物质炭高效利用工程技术研究中心，开发了大型秸秆热解生物质炭化的配套生产系统，单台套年处理秸秆能力可达3万至5万吨。
除了转化为生物质能源，专家们又聚焦于将生物质炭与肥料结合，制成“炭基肥”。该肥料价格与市场上常见的复合肥相当，又可有效减少10%至15%的化肥量，因而很受农户欢迎。如今，炭基肥已从大田作物转向了特色果蔬，在安徽、辽宁、内蒙古等地投入大棚应用，减肥20%以上，直接提高收益30%左右。“不仅将秸秆变成炭基肥，同时带动生产更多的优质农产品，这才是生态农业的必由之路。”潘根兴说。
“中国已经领跑世界生物质炭技术。”在2015年召开的全球生物质炭项目启动会上，法国大自然保护国际基金会主席Guy Reinauld这样评价。同一年，潘根兴参与了联合国全球生物质炭项目，并承担了首期对参与国的技术培训。“未来的生物质产业不仅可为农业炭基肥、土壤改良与修复服务，还能致力于矿山废弃土地复垦和盐碱地改造，以及海绵城市土壤的重建、乡村环境和工程生态护理等。生物质科技与工程将是继化肥品种后的第三次绿色革命。”潘根兴深信。
本报记者 王 拓 见习记者 王 甜
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