近日,中國(guó)建材所屬凱盛科技集團(tuán)與德州市人民政府舉行戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式,共同打造建設(shè)8個(gè)7公頃的國(guó)際先進(jìn)的玻璃連棟溫室,總投資約11億元,建設(shè)運(yùn)用國(guó)際化項(xiàng)目管理模式,設(shè)計(jì)采用全球很高水平的荷蘭智能聯(lián)動(dòng)大棚技術(shù)和體系,采用中國(guó)建材自行研發(fā)生產(chǎn)并獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)的高透無(wú)影玻璃和高標(biāo)準(zhǔn)鋁合金輕鋼材料,實(shí)現(xiàn)全方位智能控制種植條件,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高品質(zhì)符合國(guó)際健康標(biāo)準(zhǔn)的蔬果。據(jù)測(cè)算,一個(gè)百畝大棚使用80000平方折合8000重箱白玻璃(4mm),中國(guó)建材集團(tuán)在德州的合作項(xiàng)目中,30個(gè)百畝大棚會(huì)用到大約240000重箱的白玻璃。
1、玻璃的特性及在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要性
目前,靠天吃飯的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)隨著社會(huì)發(fā)展的需要向生態(tài)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等新農(nóng)業(yè)方式進(jìn)行了轉(zhuǎn)變,在新農(nóng)業(yè)模式下,玻璃的優(yōu)越性能如較高的太陽(yáng)光透過(guò)率、高強(qiáng)度、耐腐蝕、無(wú)污染以及中空玻璃、光伏玻璃等新產(chǎn)品的應(yīng)用可提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,節(jié)約勞動(dòng)力,改良品種,提高資源能源利用率,加強(qiáng)糧食、蔬菜等農(nóng)副產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)藏、保鮮等環(huán)節(jié),使城市菜籃子不受季節(jié)和外部條件的影響,并且在生態(tài)農(nóng)業(yè)中,新建的玻璃溫室大棚里種植熱帶植物,立體栽培的蔬菜、花卉、水果等各種綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品,可用于農(nóng)業(yè)休閑觀光采摘游,提高居民生活質(zhì)量和生活品質(zhì),加強(qiáng)國(guó)民幸福感,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
因此,各種玻璃新品種將在新式農(nóng)業(yè)中起著重要的作用,也越來(lái)越顯示出玻璃的重要性和優(yōu)越性,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也將是玻璃產(chǎn)品的重要應(yīng)用市場(chǎng),具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展前景。
2、玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
2.1真空玻璃
真空玻璃是將四周密封的兩層玻璃間的間隙抽成真空,具有很高的日光透射性,透過(guò)率可達(dá)85%以上,節(jié)露可減少90%以上,且不易老化,其主要的優(yōu)異性能就是隔熱保溫性能,真空玻璃既可以減少傳導(dǎo)傳熱,又可以減少對(duì)流傳熱和輻射傳熱,冬天就會(huì)把玻璃空間內(nèi)向外輻射的熱量減少,起到保溫的作用。在真空玻璃的兩個(gè)內(nèi)表面分別鍍上低輻射Low-E膜層,夏天擋住炎熱的太陽(yáng)光,冬天防止熱量散失,從而起到冬暖夏涼的目的;真空玻璃使用壽命主要取決于封邊質(zhì)量、封頭可靠性以及吸氣劑的選擇。日本旭硝子公司進(jìn)行了各種惡劣環(huán)境的實(shí)驗(yàn),表明真空玻璃的使用壽命可達(dá)25年以上。在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面,真空玻璃主要應(yīng)用于溫室種植業(yè),保溫絕熱效率可提高4倍以上,節(jié)能30%。此外,真空玻璃在農(nóng)業(yè)溫室工程中還具有節(jié)省電能、減少煤耗、減少環(huán)境污染等特點(diǎn),這種新型玻璃透光材料已經(jīng)在各國(guó)溫室行業(yè)中嶄露頭角,真空玻璃的發(fā)展也將促進(jìn)新農(nóng)業(yè)的科技進(jìn)步和快速發(fā)展。
2.2太陽(yáng)能光伏玻璃
太陽(yáng)能光伏玻璃是由低鐵玻璃、太陽(yáng)能電池片、背面玻璃、膠片、特殊金屬導(dǎo)線等組成,是將太陽(yáng)能電池片通過(guò)膠片密封在低鐵玻璃和背面玻璃中間,是一種新穎的高科技玻璃產(chǎn)品,能夠利用太陽(yáng)輻射發(fā)電,太陽(yáng)能光伏玻璃可以使溫室利用太陽(yáng)輻射的熱能提供植物生長(zhǎng)所需能量,同時(shí),利用光伏發(fā)電技術(shù)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代化溫室內(nèi)的設(shè)備調(diào)控植物生產(chǎn)所需的溫度、濕度、光照等生長(zhǎng)條件,創(chuàng)造出適合我國(guó)國(guó)情并能適應(yīng)不同區(qū)域、不同種植作物、不同氣候的各類(lèi)溫室,促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展。此外,太陽(yáng)能光伏玻璃還有著美觀、節(jié)能發(fā)電、且無(wú)需燃料、不產(chǎn)生廢氣廢渣、無(wú)余熱、不產(chǎn)生噪音污染、透光可控等優(yōu)點(diǎn),對(duì)農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展以及農(nóng)業(yè)工業(yè)化的發(fā)展起著重要作用。
2.3其它玻璃
除了農(nóng)業(yè)溫室方面,其它玻璃品種和產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)中也發(fā)揮著不可替代的作用。例如日本開(kāi)發(fā)的蓄光玻璃是在普通玻璃材料中加入稀土元素制成的,經(jīng)1~30 min照射后可發(fā)光1~10 h以上;發(fā)電玻璃可利用光電池捕獲和轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能動(dòng)力,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能并儲(chǔ)存起來(lái)。這些新型的玻璃品種在未來(lái)將實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)能源的獨(dú)立自給,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化發(fā)展,徹底改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。此外,玻璃鋼和玻璃纖維增強(qiáng)瀝青具有優(yōu)異的防水性能,日本曾經(jīng)利用玻璃纖維、瀝青和有機(jī)纖維等組合制造出防水材料,在無(wú)土培育植物中發(fā)揮重要作用;在農(nóng)業(yè)建筑材料方面,玻璃纖維增強(qiáng)水泥材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、易加工成型、抗折抗沖擊、不易燃等優(yōu)點(diǎn),可建造大型防水耐溫的糧食倉(cāng)庫(kù)和貯藏室等,加強(qiáng)糧食、蔬菜等農(nóng)副產(chǎn)品的儲(chǔ)藏、加工、保鮮等。
3、玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與展望
溫室工程是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要部分,是促使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要工具,在荷蘭,溫室產(chǎn)業(yè)是荷蘭很具特色的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),目前荷蘭已經(jīng)成為世界上很大的溫室農(nóng)業(yè)技術(shù)輸出國(guó),其溫室覆蓋材料以玻璃為主,玻璃透光保溫持久性好,不需要經(jīng)常更換,能長(zhǎng)年不間斷生產(chǎn),并且有利于計(jì)算機(jī)信息化管理,可根據(jù)外界光照、風(fēng)速、降雨等環(huán)境情況及時(shí)調(diào)整各種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)環(huán)境條件的動(dòng)態(tài)模擬。
目前,在我國(guó),溫室以及智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍然處于起步階段,塑料作為農(nóng)業(yè)溫室的覆蓋材料在我國(guó)仍然占據(jù)主要地位,但是其耐久性差,一般一個(gè)季節(jié)就會(huì)破損,并且造成白色污染,塑料大棚的耐磨性較差,表面磨傷劃傷以及表面吸附塵埃等都會(huì)影響其透光,造成透光率下降,結(jié)構(gòu)規(guī)模也受制約,不可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化耕作和人工控制氣候等,不能滿(mǎn)足農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、快速、高產(chǎn)的需要。
玻璃作為其替代材料,具有高透過(guò)率、高強(qiáng)度、耐腐蝕、不易老化、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、降能耗、美觀等優(yōu)點(diǎn),將加快玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的的推廣應(yīng)用與發(fā)展。
但是,玻璃在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用也存在著很多問(wèn)題與困難,新型功能玻璃材料雖取得一定的成效,但仍需進(jìn)一步研究和發(fā)展,如其穩(wěn)定性、應(yīng)用成本、新體系新品種功能玻璃的深入開(kāi)發(fā)、實(shí)際應(yīng)用與推廣。
當(dāng)前玻璃行業(yè)的發(fā)展仍處于困難時(shí)期,產(chǎn)品銷(xiāo)售困難,玻璃企業(yè)虧損嚴(yán)重,玻璃企業(yè)也需利用自己的優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍,改變固有模式,尋找多行業(yè)、多領(lǐng)域的合作,隨著國(guó)民消費(fèi)需求內(nèi)涵的改變和智慧農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的興起,國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已向農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化傾斜,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)⑹遣AМa(chǎn)品的重要應(yīng)用市場(chǎng),具有廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展前景,尋找與新式農(nóng)業(yè)的合作方式也將是玻璃企業(yè)發(fā)展的一條新路徑。