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空氣中取二氧化碳 給大棚植物施肥，不久的將來，大棚里的蔬果和花卉有望喝上上?？茖W家創(chuàng)新“特調(diào)”的“碳酸飲料”。溫室大棚施二氧化碳肥能提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量，但傳統(tǒng)的二氧化碳施肥法或步驟復雜，或成本高昂，難以推廣。上海工程技術(shù)大學張延風教授和饒品華教授團隊與上海孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園合作，創(chuàng)造性地提出直接捕獲空氣中的二氧化碳滿足溫室農(nóng)業(yè)農(nóng)作物生長需要的設想，并將于近期付諸實踐。

捕獲二氧化碳代價高

設施農(nóng)業(yè)采用人工技術(shù)手段，通過設施及環(huán)境調(diào)節(jié)，為作物營造較為適宜的生長環(huán)境，從而達到作物的高產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn)。溫室大棚就是設施農(nóng)業(yè)的一個典型代表。國外相關(guān)研究起步較早，已實現(xiàn)溫室建設大型化、室內(nèi)技術(shù)集成化等特點。我國設施農(nóng)業(yè)從上世紀90年代起步，讓不少種植戶嘗到了甜頭。
設施農(nóng)業(yè)提高了資源利用率和生產(chǎn)效率，還降低了農(nóng)民的勞動強度。然而，與大田農(nóng)業(yè)不同，相對密閉的設施農(nóng)業(yè)需要補充二氧化碳肥?！睆堁语L介紹。研究顯示，當二氧化碳濃度提高到1000ppm（ppm：百萬分之一。大氣中的二氧化碳濃度僅為400ppm），茄果類蔬菜可增產(chǎn)20-60%。此外，還有降低霜霉病等發(fā)病率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的“保健”作用。

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可二氧化碳的來源是個大問題。歐美國家多采用純凈的二氧化碳鋼瓶氣，成本高，在我國難以推廣應用。其他方法也有諸多問題，如利用秸稈燃燒的燃燒法，過程控制麻煩，有火災隱患，同時產(chǎn)生有毒的一氧化碳等氣體；利用碳酸鹽與無機酸反應的化學法，不但成本高，而且不易控制。孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園首席研究員劉士輝博士形象比喻：“翻過一座大山可以爬山頭，也可以繞山腳，捷徑當然是走隧道?！倍苯硬东@空氣中的二氧化碳就是那條捷徑。

問空氣“討”二氧化碳
“對溫室的農(nóng)作物來說，光照、溫度、水肥、基質(zhì)都能人工控制；采用立體吊掛種植，生長空間也不再受限制。如此一來，二氧化碳成為溫室農(nóng)作物生長的瓶頸。”劉士輝說。
張延風有多年吸附、分離材料開發(fā)和二氧化碳捕獲項目的經(jīng)驗，曾擔任國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目負責人。去年來到上海工程技術(shù)大學后，在工程大土壤生態(tài)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心的支持下，就一頭扎進了分布式二氧化碳捕獲裝置的研發(fā)。
“直接捕獲空氣中的二氧化碳，既可助力二氧化碳減排目標的實現(xiàn)，又滿足了溫室大棚對于二氧化碳肥的需求。以溫室大棚作物的經(jīng)濟性來帶動二氧化碳捕獲，也使其減排有了內(nèi)生動力?！睆堁语L說，“針對溫室大棚的二氧化碳捕獲，不需要提純到特別高的濃度，只需1000~2000ppm即可，其能量消耗僅為傳統(tǒng)捕獲方法的四分之一。我們擬使用太陽能、風能等清潔能源驅(qū)動裝置，避免因捕獲而產(chǎn)生額外的二氧化碳排放?！?br>工程大團隊設計了蜂窩狀的結(jié)構(gòu)化床層并采用了高效吸附劑，既保證了氣體充分吸附，又使傳質(zhì)阻力和脫附能耗小化?！胺植际讲东@裝置擺脫了對固定二氧化碳排放源的依賴，裝置規(guī)?？纱罂尚?，屬于即插即用型。捕獲過程中消耗的能量基本以熱能的形式排放到溫室中，有利于寒冷天氣溫室保溫?！睆堁语L補充道。這臺分布式捕獲裝置也在今年的工博會上亮相，一臺冰箱大小的設備能為一畝大棚蔬菜提供二氧化碳肥。
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