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“工業(yè)反哺農業(yè)”背景下的生物質(zhì)氣化技術(shù)
2025/05/08

歷史上,我國始終以“農業(yè)支持工業(yè)”來(lái)推動(dòng)社會(huì )的發(fā)展,農業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎,為早期工業(yè)化積累了基礎資本,并提供了大量的勞動(dòng)力,這是工業(yè)化初期得以啟動(dòng)的重要原因。

然而,隨著(zhù)工業(yè)化和城市化的加速推進(jìn),城鄉之間的差距逐漸拉大,為了實(shí)現經(jīng)濟社會(huì )的可持續發(fā)展,中國提出了“工業(yè)反哺農業(yè)”的戰略思路,即利用工業(yè)推動(dòng)農業(yè)現代化,促進(jìn)農村經(jīng)濟社會(huì )全面發(fā)展,縮小城鄉差異。

可再生生物質(zhì)燃氣是第四次能源革命,為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的轉變。生物質(zhì)氣化爐作為一種清潔高效的能源轉換裝置,在“工業(yè)反哺農業(yè)”的大環(huán)境下扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色。它以生物質(zhì)為燃料,生物質(zhì)燃料具有可再生、低碳、資源豐富等特點(diǎn),將生物質(zhì)原料加工處理后,在一定溫度和隔絕氧氣兩個(gè)基本條件下送入生物質(zhì)氣化爐中進(jìn)行氣化裂解,借助于一定量的空氣(或氧氣)、水蒸氣的作用,使生物質(zhì)纖維素、半纖維素和木質(zhì)素發(fā)生干燥、熱解、還原、氧化反應而獲得含CO、H2、CH4、CO2等成分并進(jìn)行凈化處理從而獲得潔凈氣體的過(guò)程。這種轉化過(guò)程高效且環(huán)保,而且應用范圍廣泛,可應用于農業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,如發(fā)電、供氣、供暖(替代生物質(zhì)燃燒)等。不僅為工業(yè)生產(chǎn)提供了能源,也在一定程度上推動(dòng)了農業(yè)的發(fā)展,不僅推動(dòng)了農業(yè)廢棄物資源化的利用,也促進(jìn)了農村地區的經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護,實(shí)現了工業(yè)技術(shù)向農業(yè)的有效轉移和應用。

生物質(zhì)氣化爐的廣泛應用,確實(shí)為農業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇,尤其當我們將目光聚焦于蘆竹等作為生物質(zhì)燃料的角色時(shí),其優(yōu)勢更為顯著(zhù)。作為生物質(zhì)燃料之一—蘆竹,它的種植與利用在多個(gè)維度上展示出了更強的綜合效益,具體可以從以下幾個(gè)角度來(lái)探討:

產(chǎn)值方面

蘆竹:蘆竹的畝產(chǎn)量較高,據研究表明,蘆竹在適宜條件下,第一年的生物量產(chǎn)量可達10/公頃以上,第二年起每年可達到2040/公頃的干物質(zhì)產(chǎn)量,甚至更高。

傳統農作物:傳統農作物的產(chǎn)值相比蘆竹來(lái)講較低,例如玉米的生物量產(chǎn)量通常在1015/公頃之間(干物質(zhì)),小麥約為610/公頃,水稻則在812/公頃之間。  

這些數字表明,蘆竹的生物量產(chǎn)量遠超傳統農作物。

②種植成本:

蘆竹:以中國某地區種植情況為例,蘆竹的每公頃種植成本(含苗株、土地準備、肥料、灌溉和收割)在5000元至10000元人民幣左右。

傳統農作物:玉米、小麥、水稻為言,每公頃種植成本(包括種子、肥料、農藥、灌溉、耕地、收割等)可能高達6000元至12000元人民幣不等。

除去種植成本的不同,蘆竹一旦種植成功后,可以連續多年收割而不需重新種植,大大節省了再次播種和育苗的成本,由于其較強的耐旱性和病蟲(chóng)害抵抗力,減少了農藥和化肥的使用,更加進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。

③種植條件:

蘆竹:蘆竹具有廣泛的適應性,能在多種土壤類(lèi)型中生長(cháng),它可以在貧瘠的土地上扎根,對土壤肥力要求相對較低,能夠耐受鹽堿地環(huán)境,這是很多農作物無(wú)法做到的;而且蘆竹具有一定的耐旱能力,在一些降水相對較少的地區,依靠自身的生理調節機制,能夠在一定程度上維持生長(cháng),甚至在灘涂地、退化土地等一些特殊的、不利于普通農作物生長(cháng)的土壤環(huán)境下,蘆竹依然可以生長(cháng)。

同時(shí),蘆竹也有較好的耐澇性,在水分較多的環(huán)境中,如濕地周邊或偶爾遭受水淹的區域,它可以通過(guò)自身的結構和生理特性來(lái)適應,避免因水淹而死亡;蘆竹對溫度的適應范圍較廣,它可以在較溫暖的氣候條件下快速生長(cháng),同時(shí)也能耐受一定程度的低溫,在一些亞熱帶和溫帶地區都能廣泛種植,即使在冬季溫度較低的情況下,只要不是極端寒冷,蘆竹的地下部分依然可以存活,來(lái)年春季繼續生長(cháng)。  

傳統農作物:而對于大多數糧食作物而言,不同的糧食作物對水分的要求也較為嚴苛,如水稻各個(gè)生育期都需要保持一定的水層,缺水會(huì )嚴重影響其生長(cháng)和產(chǎn)量,玉米雖然相對耐旱,但在干旱時(shí)期如果沒(méi)有適當的灌溉,也會(huì )導致產(chǎn)量下降;同時(shí)傳統農作物必須在適宜的溫度中才可以正常生長(cháng),如冬小麥需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的低溫春化階段才能正常抽穗開(kāi)花,如果冬季溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于其生長(cháng)發(fā)育;除此之外,大多數農作物都需要充足的光照,而且不同農作物對光照強度和光照時(shí)間的要求存在差異。

從以上對比可以看出,無(wú)論是種植成本、產(chǎn)值或者是種植條件,種植蘆竹比種植糧食在某些方面更能帶動(dòng)農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。這也進(jìn)一步說(shuō)明了工業(yè)反哺農業(yè)過(guò)程中,生物質(zhì)氣化爐以及生物質(zhì)燃料的應用為農業(yè)發(fā)展提供了新的思路和途徑。    

工業(yè)反哺農業(yè)是一個(gè)系統性的工程,通過(guò)生物質(zhì)氣化爐的推廣和應用,以及對生物質(zhì)燃料的合理利用,能夠促進(jìn)農業(yè)的可持續發(fā)展,提高農業(yè)的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益,實(shí)現農業(yè)和工業(yè)的協(xié)調發(fā)展。

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