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降碳除霾,引领全球“碳汇革命”

中国化学家发明碳回收革命性技术

2014年03月26日 11:26 | 作者:胡维佳
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  为中国政府变革碳汇交易争取主动权

  就在长沙县积极试点“零碳县”,建立碳排放权模拟交易系统的同时,2013年11月11日,在华沙召开的2013年度联合国气候变化大会谈判持续了40多个小时,其中,“碳汇交易”成为各方广泛关注的热词。

  所谓碳汇交易,是基于《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》对各国分配二氧化碳排放指标的规定,创设出来的一种虚拟交易。发展工业而制造了大量温室气体的发达国家,在无法通过技术革新降低温室气体排放量达到《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》对该国家规定的碳排放标准时,可以采用在发展中国家投资造林的方式,增加碳汇,抵消碳排放,从而降低发达国家本身总的碳排量的目标。

  简单地说,所谓碳汇交易,就是发达国家出钱向发展中国家购买碳排放指标,一些国家通过减少排放或者吸收二氧化碳,就可以将多余的碳排放指标转卖给需要的国家,以抵消这些国家的减排任务。

  “中国如果通过速生草固碳技术大量固定二氧化碳,就可以将相应的碳排放指标转卖给其他国家,不但能产生巨大的经济效益,还能从根本上逆转我国在气候变化谈判中所遭遇的困境,变被动为主动,履行减排承诺,推翻国际社会对中国日益增加碳排放的指责,为中国积极制定国际规则争取主动权。”雷学军说。

  相比目前二氧化碳买卖指标的虚拟交易,速生草固碳交割的是标准碳产品,这一“实体交割”模式,或将在诸多方面改革现有的碳汇交易方式。首先,标准碳产品的固碳量是可准确计量的,将标准碳产品制成体积、重量相同的标准碳,可实现碳汇交易的准确计价,填补了国际碳交易产品不能准确计量的空白;其次,标准碳产品相比“森林碳汇”固碳效率更高,且不用占用大量土地,成本大大降低了。

  从虚拟交易到实体交易,从森林碳汇到植物碳汇,“打开了碳汇交易的新思路。”杨懿文书记介绍说,未来长沙县将加大对项目的扶持力度,争取制定出第一个速生草固碳封存技术标准,创设标准封存仓库和标准碳交易制度,加快推进项目建设。

  对于未来标准碳交易制度的推广,雷学军建议创立《国际植物碳产品封存与碳排放权交易新公约》,将标准碳交易推向国际。此外,据了解,在中国国内,有关国家层面碳排放控制、碳交易的顶层设计也正在研究之中。未来标准碳交易制度,或将在更大范围内得到普及推广。

  记者在科研基地采访时,遇到了来此调研的相关政府部门的几位领导和专家,其中一位专家评价说,当年苹果砸出了英国物理学家的“牛顿定律”,刈割韭菜则启迪了中国化学家雷学军;“种植速生草本植物实现大气二氧化碳负增长”这一朴实的科学思路,蕴藏了革命性技术的大智慧,希望这一中国自主创新的技术,经过进一步的科学探索和实践应用,真正为解决大气污染问题找到一条新出路。

  专家点评

  科技部调研室主任胥和平:

  速生草固碳技术为固碳、碳汇开拓新思路

  寻找适宜的固碳技术,真正实现碳收集和封存,以减少大气中存在的碳存量,对解决全球气候变化非常关键。人们过去的努力,一方面是通过专用技术收集人类生产生活的碳排放(如重大动力装备的碳排放),但目前仍然是技术成本高、数量规模小;另一方面,则是希望通过森林吸碳、固碳,但森林固碳周期长且是阶段性的,最终仍形成碳排放,未必真正形成碳封存,因而仍没有解决碳存量的减少问题。

  通过速生植物固碳,为我们解决碳排放问题打开了新思路。

  这种技术利用植物的自然光合作用转化二氧化碳,能将大量的二氧化碳固封在植物体内,并通过速生植物加工实现碳封存。大面积种植一年多次刈割的速生草,如种植皇竹草、芦苇等速生草,可以充分利用劣质土地,像河滩、海岸等资源,实现大规模的碳收集、封存,可以大大降低碳收集、封存成本,有效降低大气中二氧化碳浓度,为高效解决碳排放、碳捕捉问题找到了一条重要途径,对推动从高碳经济向低碳经济转型具有开创性的意义。

  近年来,由于我国二氧化碳排放量的不断上升,受到国际社会不少指责。对此我们要客观地、历史地看问题,要积极应对措施。虽然我们历史排放量少、人均排放量少、转移排放量大(西方高碳产业转移到中国),但近年来我国人均排放量和排放总量迅速上升的形态,确实对我们提出了严峻挑战。大规模的碳排放,已经严重影响经济和生态环境的可持续发展,已经成为关系到中国经济社会转型发展的重大问题。在解决问题的思路上,我们不仅要控制高碳产业的发展规模和速度,同时更要致力于碳收集和封存,以真正实现大气碳含量的降低。速生草固碳技术及其引发的固碳产业发展(碳收集、封存、使用、服务等),以及碳汇交易方式变革(将森林碳汇变为植物碳汇),对中国探索新的发展模式,在国际谈判上争取主动,具有重要的意义。

  驾驭高碳是赢家

  湖南省精细化工研究所所长、国务院政府特殊津贴专家  雷学军

  低碳经济还只是个空洞概念

  近年来,很多人在盲目推崇低碳经济。但低碳经济不仅需要强大的技术基础,还会遏制经济发展速度。低碳经济不适合正处于发展阶段的中国。

  所谓“低碳经济”是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式。最早出现在英国能源白皮书《我们能源的未来》。在此背景下,“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。同时,碳政治、碳课税、碳产品、碳汇林、碳商人等统统被倒进一个锅里,炒出了一个个让人迷糊的碳概念。 

  其实,大家都明白,在没有找到实用、经济、安全和充足的新型能源替代化石能源之前,低碳经济只能是一个空洞的概念。对于中国这样的发展中国家来说,如果盲目遵从西方发达国家倡导的低碳经济模式,不仅会遏制经济发展速度、丧失发展权利和发展机遇,还会在碳交易的国际竞争和国际谈判中丧失主动性和主动权。

  中国短期内难以摆脱高碳经济

  首先,中国正在加快推进工业化、城市化和现代化建设,正处在能源需求和能源消费的快速增长阶段,碳排放总量仍会不断增加,短期内碳排放总量有可能位列世界第一。在现有能源结构下,要想有效地降低碳排放总量,唯一的办法就是停止经济发展,这显然是不可能的。因此,中国正经历“高碳”特征突出的“发展排放”。

  其次,富煤、少气、缺油的资源条件,决定了中国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。电力中,水电占比只有20%左右,火电占比达77%以上,“高碳”占绝对比例。

  第三,我国经济的主体是第二产业,这决定了能源消费的主要部门是工业,而工业生产技术水平落后,决定了我国经济的“高碳”特征。例如,工业能源消耗占能源消耗总量高达约70%,特别是采掘、钢铁、建材、水泥、电力等高耗能工业行业的能源消耗量又占了能源总消耗量的约60%。

  第四,粗放的工业技术是降低碳排放量的瓶颈。我国整体科技水平落后,技术研发能力有限。尽管《联合国气候变化框架公约》规定,发达国家有义务向发展中国家提供技术转让,但实际情况与之相差甚远,我国发展低碳经济所需高端技术,主要依靠商业渠道高价引进。

  第五,商品出口和化石能源进口带来的碳排放转移。我国是一个商品出口大国,为外国人生产提供了大量的商品,丰富了他国的物质生活,却把生产排碳的烟囱架在了中国大地上。

  但是,已伴随工业革命完成经济发展的发达国家,现在却大力提倡低碳经济模式,主导国际碳交易规则,设置碳关税等壁垒,借低碳经济遏制中国发展。

  谁驾驭了高碳,谁就是赢家

  低碳经济是一种积极的节约行为,但也是一种消极的发展概念,它必然会产生制约经济社会发展的负面效应。因此,必须转变思路,寻找解决“高碳”出路。

  目前,世界碳封存方法主要是工业封存和森林碳汇两种。工业碳捕集和封存技术(CCS)的弊端是投资大、能耗高、成本高、存储有泄漏风险等;森林碳汇则存在种植面积有限和残枝落叶腐烂等二次排放问题。

  碳捕集和碳封存,难道真的就是人类无法解决的世纪难题吗?

  其实,从化学角度看,碳排放和碳捕集是一个极其简单的自然过程:生物质的使用和燃烧,向大气中释放CO2,再利用植物通过光合作用吸收大气圈中的CO2转化成生物质。再使用,再获得,周而复始地循环,谓之循环经济。

  基于这一思路,我发明了用速生草本植物捕碳、储碳的专利技术,这是中国人在全球高碳领域的技术突破。速生草本植物制备的碳产品是目前世界上唯一可准确计量的碳交易产品,可改变现有的国际碳汇交易标准,引导国际碳排放权交易市场新秩序的建立。同时,我国应迅速建立科学的碳税制度,用碳税支持新技术实施,应对和破解发达国家设立碳关税遏制我国对外贸易壁垒。

  进行碳交易的碳产品,应该是存世量大,可实现大气CO2负增长和可准确计量的、碳处于非循环状态的静碳产品。最好的碳交易产品应该是碳分子和碳分子间能固定位置和体积的固态碳产品;其次是碳分子间能固定体积不能固定位置的液态碳产品;碳分子间不能固定位置和体积的气态碳产品,只有在密闭容器内处于封存状态时,才能作为碳交易产品;能够向大气中释放碳的动碳产品不能参与碳交易。

  研究掌握碳循环规律,对碳释放、碳转化、碳计量、碳封存、碳应用等碳循环过程实施技术控制、统筹和顶层设计,使我国能充分合理地利用没有国界、没有纷争的大气碳资源,获得可持续发展的大量物质财富,创造生态文明,走出低碳经济困局,成为驾驭高碳的赢家。

编辑:罗韦

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关键词:二氧化碳 排放 技术 产品 交易

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