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专家建言将石墨烯用于农业生产 借力新能源,掀起“温室大棚革命”
  如何让21世纪最具颠覆性的“新材料之王”石墨烯广泛应用于农业?在江苏,多方人士不断进行着讨论和实践。6月初,石墨烯农业科技推广联盟在南京国家现代农业产业科技创新示范园区揭牌。未来,联盟将作为“红娘”,为石墨烯与现代农业“做媒”。

  石墨烯是一种单层碳原子层构成的蜂窝状晶格二维原子晶体,理论厚度仅为0.34纳米;是人类已知强度最高、重量最轻、韧性最强、透光率最好、导电导热性最佳的材料。近十年来,石墨烯的产业化发展正在不断加快。

  那么,在农业中能不能有效利用石墨烯?2020年初,江苏省人大常委会委员吴沛良在前期调查走访的基础上提出:“以石墨烯为新能源,掀起一场‘温室大棚革命’”。他建议将成熟的石墨烯技术应用于农业领域,进一步推进农业转型升级。

  建议初衷,还要从现代农业面临的困境讲起。冬天里吃上新鲜蔬菜已经不是什么稀奇事,但在长三角地区,反季节蔬菜的种植,要求温室最低温度不低于16摄氏度,这就需要大棚里采用增温装置。但目前的供暖措施主要采取天然气,除铺设安装天然气管道、锅炉需要花费大量资金,每年使用天然气也要花费大量资金。吴沛良看到的现代农业发展困境是:“当前温室大棚遇到了前所未有的挑战,原有的煤锅炉采暖方式,因环境污染而被禁用。改用天然气或电,因成本高难以推广,迫切需要新能源替代,达到节能环保、增产增收的目标。”

  在吴沛良认为,将石墨烯用于设施农业,制成石墨烯电热膜,如放在温室大棚上应用,不仅可以解决目前大多温室热源采用热风炉、采暖炉或电热线等导致的耗能高,污染大,稳定性差、成本高等问题,还可以利用石墨烯电热转化率高、远红外直接增温等特点,为设施农业节约能源30%—50%,同时有效增强光合作用促进农作物生长。

  “综合国内外研究,土壤中适当添加石墨烯纳米材料,有利于种子萌发及幼苗生长,有利于提高作物产量及品质。肥料中添加石墨烯纳米材料,能增加土壤的黏粒含量,改善土壤质地。”

  我省盱眙的江苏科暖热能科技有限公司,在家庭采暖领域已经小有成绩。在看到吴沛良的建议后,对石墨烯在农业领域的应用,公司创始人阮春波表现出了极大的热情。他告诉记者,运用石墨烯进行热能转换,经过测算,一度电可以获得3600大卡的热能,应用在农业中,可以有效降低能源消耗。将石墨烯先搬进农业大棚,江苏绿港现代农业发展有限公司计划拿出4个大棚,交由阮春波设计施工,安装石墨烯采暖设备。目前,根据现有数据参考,建设完成后,这四个大棚的能耗费用将比使用天然气时降低三分之一。

  在吴沛良的思考里,让石墨烯最新研究成果尽快在农业领域落地生根还需要政策加持。他建议建立专门从事石墨烯农业应用的新型研发机构,跟踪研究国际最前沿技术,集成国内外石墨烯农业研究成果,并进行产业化开发应用;组建成立石墨烯农业科技推广联盟,建立石墨烯农业科技新产品展示中心;此外,还积极争取国家和省级政策,把石墨烯的农业研发应用列入重大农业科技项目予以支持,并组织联合攻关。对新研发的应用成果,建立一批试验、示范基地,对已经成熟的技术如石墨烯电热膜用于温室大棚,畜禽水产工厂化养殖等项目列入农业补贴项目,予以加快推广。

  如今,石墨烯农业科技推广联盟已经顺利成立,未来将把从事石墨烯研发的科研院校、制造企业、推广部门以及相关农业经营主体用户联合起来,形成石墨烯农业科技研发、生产、推广、应用各方合力推进的工作机制。


来源:新华日报