这是6月28日在北京国际现代农业展览会拍摄的植物工厂模型。
“绿色”能源
“我们植物工厂能源供给采用地源热泵(Heat Pump),是重大的技术创新,从而也减少了煤炭石油等高碳能源的消耗和温室气体的排放。”周增产总工程师特别指出。
他提到的“热泵技术”是近年来世界范围内颇受关注的一种新能源技术。与抽水的水泵相对,热泵是用来从周围环境中“提取”能量的,包括从自然界中的水、空气或土壤中获得低品位热能,经过电力做功,变成可为人所用的高品位热能。具体到植物工厂,为植物们“供暖”的热泵技术自然也意味着环保和节能,如没有燃烧过程,不会产生二氧化硫等污染气体与粉尘,可以“就地取材”。
这家植物工厂还完全采用了太阳能发电,在大大降低能耗的同时也践行了“绿色低碳”理念。“我们拥有15千瓦的太阳能独立光伏发电系统,即使连续3天雨雪或电力供应不正常时,仍能够维持植物工厂核心部分育苗室和人工光植物生产车间的正常运作。”周总工程师说,补光灯消耗能源比较大,太阳能发电系统运行以后就基本上解决了这个问题。
人工“太阳”
在植物工厂里,除了太阳光、太阳人工光并用之外,植物生长主要靠每个栽培架上所安装的人工光源,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是主角。
而此前(去年),中国大陆第一例LED光源植物工厂由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研发成功,并在吉林省长春“农博园”投入运行。
5年前,该所被誉为“中国数字植物工厂研究开拓者”的杨其长研究员偶然得知欧洲人正在进行LED光源在密闭式植物栽培系统的试验研究。他马上把这与数字植物工厂联系起来,“如果用LED代替目前的荧光灯,将是一个重要的发展方向。”由于当时中国民用LED与植物工厂所需的光谱成分差距很大,他们先后与国内多个相关研究机构联系,终于开发出4套LED植物光源板系统。
“太阳光对于植物而言是全波段的,红光、蓝光、紫外线、红外线等都包括,但实验表明,植物吸收的光线波段主要是红光和蓝光,比例超过60%。”杨研究员说,将红光和蓝光按照一定配比制成人工光源,就能满足植物生长需求,并且不会影响植物品质。