碳中和浪潮下全球农业的迫切挑战
头部企业创新技术引领低碳转型
政策与市场双重驱动
未来展望
在全球气候变化日益严峻的背景下,农业行业正面临前所未有的挑战和机遇。2024年6月27日, 肥料领域的翘楚齐聚中国烟台,参加由"新肥码头"(Nerferilizer Association)举办的年度盛会。来自以色列海法、德国康朴、德国钾盐集团、意大利比奥齐姆,荷兰易普润, 等公司的代表, 围绕农业低碳、高效、可持续发展的理念, 分享了各自的创新实践。这次会议不仅展示了农业领域在碳中和背景下的最新动向,更描绘了未来农业发展的蓝图。
碳中和浪潮下全球农业的迫切挑战
随着全球人口持续增长,预计到2050年将达到97亿,农业面临着巨大的增产压力。这种压力不仅来自于人口增长,还来自于日益严格的环保政策和消费者不断提高的环保意识。新肥码头理事长、海法中国总经理彭渤女士告诉AgroPages 世界农化网,"我们需要在同一块田地上种出更多的粮食,却不能加重地球的负担。"
欧盟绿色协议和碳边界调节机制(CBAM)的出台,更是给全球农业,特别是肥料行业带来了巨大挑战。据报道,到2030年,使用传统方法生产的合成氨出口到欧盟,每吨可能需要缴纳高达82欧元的碳关税,到2034年,这一数字可能攀升至170欧元。这无疑给农业生产,特别是肥料行业带来了巨大压力。
农业面临的另一个重大挑战是提高资源利用效率。康朴中国总经理田先生指出,目前全球农业生产中,氮肥的利用效率仅为30-35%,磷肥更低,仅为15-20%。这不仅造成了资源浪费,还导致了严重的环境污染。过度使用化肥导致的水体富营养化、土壤酸化等问题,正在威胁许多地区的生态系统健康。
面对这些挑战,农业行业亟需在提高生产效率的同时,降低碳排放,实现可持续发展。瓦拉格罗中国(先正达)总经理房栋先生表示:"我们正站在农业革命的风口浪尖。这不仅是一个挑战,更是一个机遇。谁能在低碳农业领域取得突破,谁就能在未来的农业版图中占据先机。"
头部企业创新技术引领低碳转型
面对这些严峻挑战,各大农业科技公司纷纷展示了他们的创新成果,展现了农业科技在应对气候变化和实现可持续发展中的巨大潜力。
碳捕捉与利用技术
以色列海法集团介绍了他们的碳捕捉与利用(CCU)技术。这项技术不仅能显著减少公司的碳足迹,还能创造新的经济价值。海法集团的CCU技术主要包括四个步骤:捕捉、纯化、压缩和利用。通过先进的吸附技术,他们能够从生产过程中捕捉二氧化碳,经过纯化和压缩后,这些二氧化碳被用于多个领域。
例如,在温室种植中,捕捉的二氧化碳被输送到温室,用于提高作物光合作用效率,增加产量。在食品加工领域,它被用作制冷剂或用于碳酸饮料生产。在工业用途方面,捕捉的二氧化碳被用于生产聚碳酸酯等高分子材料。更有趣的是,这些二氧化碳还被用于培养微藻,生产生物燃料或高价值营养品。
海法集团预计,到2025年,将能够捕捉和利用约70%的二氧化碳排放,相当于每年减少约20万吨的碳排放。这不仅大大减少了公司的碳足迹,还开辟了新的收入来源,展示了环保与经济效益可以共赢的美好前景。
低碳氨技术
德国康朴公司展示了他们的"蓝色氨"技术。这项技术通过使用天然气替代传统的煤炭作为原料,并在生产过程中大量使用风能、太阳能等可再生能源,大幅降低了氨生产过程中的碳排放。同时,他们还应用了先进的碳捕捉技术,捕获并存储生产过程中产生的二氧化碳。
康朴公司的代表展示了一张引人注目的图片,显示了公司第一艘装载蓝色氨的船只——"蓝色河泉湾"号,标志着低碳氨技术在商业化应用方面取得了重要突破。据介绍,相比传统氨生产,蓝色氨技术每吨氨的碳排放量可降低80%以上,能源利用效率提高约15%。
更令人振奋的是,使用蓝色氨技术生产的肥料在实际农业应用中,不仅保持了原有的肥效,还因其生产过程的低碳特性,使得作物的全生命周期碳足迹降低了约30%。这充分证明了低碳技术在农业全产业链中的重要价值。
复合肥,氮肥,有机肥的加镁技术
德国钾盐集团分享了他们在高效镁肥开发方面的成果。他们的明星产品ESTA® Kieserit是一种天然的一水硫酸镁矿物,具有水溶性高、纯度高、环保等特点。德国钾盐集团的专家强调,高效镁肥的使用不仅提高了产量,还能显著提高氮肥利用率,降低碳排放。
在实际应用中,德国钾盐集团展示了多个令人印象深刻的试验结果。例如,在水稻试验中,使用含镁复合肥(20-7-16+2%Mg)比传统复合肥(24-7-19)增产7.5%。在小麦试验中,使用含镁硫酸铵替代尿素,产量提高20%。这些数据充分证明了复合肥,氮肥,有机肥等加镁在提高作物产量和减少化肥使用方面的巨大潜力。
创新生物技术
随着生物制剂研发和制备技术的发展,其和传统农药和化肥的边界在融合,在应用上也越来越′′协同增效′′。目前,生物制剂呈现出类似于化学农药的发展趋势,即成分明确,功能清晰。
意大利比奥齐姆公司展示了他们在生物刺激剂原料制备方面的创新,特别是其单一成分生物刺激物Pinolene®。Pinolene®是一种从南方针叶硬木树的树脂中提取的萜烯聚合物,在美国作为抗蒸腾剂使用,其具有独特的特性和作用机制,使用后会在植物表皮形成一层聚合物结构的膜,可减少植物体内的水分散失,在一些干旱地区的试验中,使用含有Pinolene®成分的产品后显示出提高作物抗旱性的潜力,帮助作物在水分胁迫条件下维持产量和品质。
同时,这种创新的生物刺激物还展现了比奥齐姆在提高农药使用效率和减少环境影响方面的努力。Pinolene®还可作为一种农药助剂来应用,其可将混合的农药分子包裹其中,从而实现更一致的分布和缓慢释放。使用添加了Pinolene®的助剂后,不仅可以提高农药的效果,还可以减少用量,从而降低环境负担。在实际应用中,在某些作物上,使用添加Pinolene®的助剂配合传统农药可以减少20-30%的农药用量,同时保持或提高防治效果。
比奥齐姆的代表强调:"Pinolene®从研发、制备到应用,代表了生物刺激物领域的一个重要突破。它不仅提高了农药的使用效率,还为农民提供了一种更加环保和可持续的作物管理方式。这种创新完美契合了当前全球农业向更加可持续方向发展的趋势。"
循环经济模式的探索
荷兰易普润国际公司带来了他们的GreenSwitch项目,展示了如何将循环经济理念应用于肥料生产。这个项目利用生物废弃物合成液体硝酸钾,整个过程不产生碳排放和氮排放,实现真正的绿色生产。
GreenSwitch项目的核心是一个创新的生产过程:首先从沼气厂的消化液中提取铵离子,然后通过生物反应器将铵转化为硝酸盐,最后与钾盐反应生成硝酸钾肥料。这个过程不仅显著减少了温室气体排放,还减少了化肥生产对化石燃料的依赖,同时促进了农业废弃物的循环利用。
在实际应用中,GreenSwitch产品展现出优异的效果。在荷兰番茄温室种植中,使用GreenSwitch产品可减少30%的化肥用量,同时产量提高5-8%。在比利时露地蔬菜种植试验中,GreenSwitch产品显示出优异的抗逆性,在干旱条件下仍保持较高产量。
易普润的代表表示:"通过将废弃物转化为高价值肥料,我们不仅解决了环境问题,还创造了新的经济价值。这种循环经济模式代表了肥料行业的未来发展方向。"
政策与市场双重驱动
欧盟的碳边界调节机制(CBAM)无疑是推动农业低碳转型的重要外部力量。这一机制不仅将影响肥料的生产和贸易,还将间接影响全球农业生产模式。CBAM的实施将从2026年开始,初期将覆盖水泥、电力、肥料、钢铁和铝等碳密集型产品。对于肥料行业来说,这意味着进口到欧盟的肥料将面临额外的碳成本,这可能导致全球肥料生产格局的重大调整。
CBAM的实施将对全球农业产生深远影响。它可能推动低碳农业技术、精准施肥、有机农业等实践得到更广泛的应用。同时,它也可能促进国际间在农业低碳技术方面的合作与交流。面对这一挑战,企业需要积极创新,政府需要制定支持政策,共同推动农业向更加可持续的方向发展。
与此同时,消费者对食品安全和可持续性的关注也在推动农业转型。正如一位与会专家所说:"现在的消费者不仅关心吃什么,还关心食物是如何生产的。他们希望看到的不仅是绿色的农产品,还有绿色的生产过程。"这种消费理念的转变正推动着整个农业产业链向绿色化转型。
未来展望
通过本次会议, 我们可以看到全球农业领域正在积极应对碳中和挑战,并取得了一系列创新成果:
1.技术创新是关键: 从碳捕捉到生物刺激素,再到微生物肥料,各种新技术的应用为农业低碳转型提供了可能。
2. 资源循环利用成为趋势: 如海法集团对捕捉二氧化碳的再利用,体现了农业向循环经济转型的方向。
3. 产业链协作日益重要: 从肥料生产到农业种植,各环节的协同创新才能实现整个产业链的低碳转型。
4. 政策引导不可或缺: 欧盟绿色协议等政策的出台,为农业低碳发展提供了明确方向和压力。
5. 市场需求驱动创新: 消费者对绿色农产品的需求,推动了企业在可持续农业方面的投入。
展望未来,农业低碳转型仍面临诸多挑战,如技术推广、成本控制、小农户适应等问题。但通过政府、企业、科研机构和农户的共同努力,相信农业终将走上可持续发展的道路,为全球碳中和目标做出重要贡献。
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