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碳循環經濟:溫室氣體排放達峰和碳中和的新路徑

文章來源:宏春觀察碳交易網2020-09-25 14:30

發展碳循環經濟的對策措施

 
凡排放或吸收二氧化碳的行業,均存在發展碳循環經濟的潛力。即碳循環經濟具有行業滲透性,覆蓋農業、工業和服務業。在空間尺度上,可以覆蓋局部的、區域的、國家的和行星的范圍。本文僅選擇富碳農業、工業綠色低碳發展等加以說明。
1.利用工業排放的二氧化碳發展富碳農業
富碳農業,將工業排放的巨量二氧化碳收集起來加工成氣體或液體碳肥,用作植物的肥料,以提高農作物或其他干物質產量,還能收到提高土壤有機質含量、減少乃至不用化肥和農藥、提高農作物品質和產量的效果。主要途徑包括以下一些:
一是種植草本植物。種植植物吸收二氧化碳,收割下來生產建材以替代部分木材、塑料等。如貴州鳳岡縣施用碳肥收到了增產、殺蟲和土地修復、增加茶葉葉綠素等效果,碳肥生產中的干冰用于保鮮可提升鋅硒茶葉質量。據測算,幾十萬畝茶園全生命周期每年可以固碳千萬噸;由此產生的碳減排量進入交易市場還可以進一步提高茶農收入。
二是發展設施農業。2014年,山西省就開始發展富碳農業試點。按溫室大棚單位面積每平方米35公斤施用二氧化碳量計算,180萬畝溫室大棚一年二氧化碳施用量達420億公斤(4200萬噸),相當于全省當年碳減排量。
三是種植能源植物。在鄂爾多斯調研中了解到,一家企業探索出二氧化碳的創新性利用途徑。將荒漠化土地上多年生植物砍伐下來,用于生物質發電,煙囪排放的廢氣收集起來凈化后通入水池用于螺旋藻養殖,形成荒漠化土地綠化-生物質發電-螺旋藻生產模式,不僅減少了二氧化碳排放,還增加了人類需要的營養品螺旋藻供給。
富碳農業,是對現行碳減排技術思路和路徑的顛覆;將二氧化碳看成資源,與碳市場交易的二氧化碳抵消(offset)性質類似,不僅吸收利用量更大,還可以收到節水節肥增產的多贏效果。中電投集團在重慶合川雙槐電廠投運萬噸級燃煤電廠二氧化碳捕集裝置,不僅驗證了碳捕集環節的有效性和低成本,還讓工業排放的二氧化碳廢氣變成了價值不菲的商品二氧化碳,而捕獲提純產生的液體二氧化碳成本約200-300元/噸。
如將全國工業排放的二氧化碳捕集加工成碳肥,并施用于樹木、糧食、茶葉、花卉、瓜果、蔬菜、中藥材等的生長,不僅可以為老少邊窮地區增加財富,還能走一條利用自然造福人類的可持續發展之路。有關研究發現,植物光合作用每年吸收7000多億噸二氧化碳,合成近萬億噸有機物。全國現有5600萬畝設施農業,每畝可固碳2-3噸,每年可以消耗1-1.6億噸二氧化碳。全國60億畝草原可消納12億噸二氧化碳,約占我國排放二氧化碳等溫室氣體的十分之一。
2.推動工業綠色循環低碳發展
推進綠色標準、綠色生產、生命周期綠色管理,用高新技術改造傳統產業,淘汰落后產能、技術和工藝,實現我國由“世界制造中心”向智能制造強國轉型;推進供給側結構性改革,把提高供給質量作為主攻方向,在中高端消費、綠色低碳、共享經濟、綠色供應鏈等領域培育新的增長點和新動能;發展戰略性新興產業,壯大節能環保產業、清潔生產產業、清潔能源產業和綠色金融,不斷提高全要素生產率,增強經濟活力和國際競爭力。
綠色制造(Green Manufacture)。綠色制造要求綜合考慮資源利用的優化和環境影響的最小化,使工業產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期對環境影響最小,不損害人體健康,資源的利用效率最高。要把綠色發展理念貫穿于經濟社會發展全領域、工業生產各環節、企業管理全過程,就要推進工業設計綠色化、生產過程清潔化和廢物資源化、產品生態化,實現產品生命周期的減材、去毒、低廢、低碳排放目標。轉變生產方式、重塑制造業形象,成為制造業的努力方向。
再制造(Remanufacture)。以優質、高效、節能、環保為目標,以先進技術和產業化為途徑,修復或改造報廢產品。發動機再制造的效益主要有以下方面。一是價廉物美,價格是新發動機的50%-60%,而性能相同。二是提高資源效率,舊車發動機85%的價值得到利用;全球環境污染70%以上的排放物來自制造業,再制造可以有效減輕日益增長的機電產品廢棄物的壓力,實現資源綜合利用和環境保護的有機統一。三是有利于汽車制造業技術創新和產品更新換代,因為汽車廠家不必為老產品的售后服務保留一定數量的配件生產能力,而可以集中精力開發生產新產品。四是帶動再制造產業的發展,提供較多的就業機會。
可降解(Degradable)。自塑料問世之后,由于人工合成生產工藝簡單,成本低,具有可替代、節省資源等優勢,許多產品在結構、性能以及耐用性等方面,改變了人們的生活習慣和生活方式;但由于管理跟不上導致“白色污染”嚴重。“可降解”塑料應運而生。應對可降解塑料的標準、應用范圍等進行深入研究,并對塑料和可降解塑料進行全生命周期評價;既不能因為塑料產品使用的便利性而不加規范管理,也不能因為“白色污染”而全盤否定或限制塑料的生產和使用,僅僅追求塑料的可降解性,這也是不可取的。
 
3.優化空間布局,清潔高效利用傳統能源
推動低碳城市發展。低碳城市是以低碳經濟為發展模式及方向、市民以低碳生活為理念和行為特征、政府行政管理層以低碳社會為建設標本和藍圖的城市。從城市規劃、建設到運行治理,要遵循經濟規律、城市發展規律;城鎮規模及布局的支配力量是食品供應、能源生產、商品運輸、廢物處理等成本,也就是“生態足跡”。近圓形或沿交通干線“樹枝狀”分布,體現了成本最小化的“資本邏輯”和參與才能共享的“社會邏輯”。現代化的城市不僅要有節能低碳建筑、便利的交通通訊設施,有下水道等看不見的“良心”,更要保留歷史風貌以展示歷史厚重,以盡可能少的資源能源消耗、盡可能少的廢物和二氧化碳排放,既滿足當代人的需求,也要為子孫后代的發展留有足夠資源和空間。
煤炭的綠色低碳高效利用。資源稟賦和技術進步等因素決定了,在未來較長時間內,煤炭仍將是我國的主要一次能源。除大力推動節能、發展可再生能源外,煤炭清潔低碳高效利用也是降低我國二氧化碳排放的重要途徑。清華大學倪維斗院士等能源領域的專家一直倡導并推動能源-化工-環境一體化體系建設。山東大學的朱維群教授團隊認為,化石能源在一定條件下可以轉化成氫氣、二氧化碳及伴生氮氣,部分氫氣與氮氣合成氨,氨與二氧化碳生成三嗪醇。三嗪醇是一種二氧化碳含量最高、生成熱最大、能耗少的固碳產品,并且已經完成中試,可以同時實現化石燃料能量和物質的高效利用。
4.制定激勵政策,支持碳循環經濟的發展
應將碳循環經濟的科技研發、共性技術攻關納入國家相關科技、自然科學、哲學社會科學等計劃,設立專項開展深入研究,特別是對嶄新的能源轉化技術、跨科學的系統集成、已有技術的產業化等,加大研發和產業化的扶持力度,形成以企業為龍頭,其他領域科研人員共同參與的技術創新體系,盡快突破碳循環經濟發展的技術和制度制約。農業農村部、國家發展改革委等部門應當支持富碳農業的發展,國家林草局應當對碳匯林草業的發展予以相應扶持,推動以傳統產業生態化和生態產業化為主體的生態經濟的加快發展,形成利用自然循環的碳資源、消納利用工業碳排放、平衡碳循環的新局面,實現經濟社會可持續發展,并為國際社會應對氣候變化貢獻中國智慧、中國方案。
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