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關鍵詞甲烷排放;減排政策;國際氣候談判;應對氣候變化;國家戰略
中圖分類號X32文獻標識碼A文章編號1002-2104(2012)07-0008-07doi:103969/jissn1002-2104201207002
作為負責任的發展中大國,中國政府已經把應對氣候變化納入到社會經濟發展規劃,并不斷采取強有力的措施[1]。應對氣候變化已經或者未來相當長時期內一直是中國經濟社會發展面臨的主要任務,也是影響中國未來可持續發展的重大議題。科學合理地制定應對氣候變化國家戰略,需要正確認識溫室氣體排放問題。
甲烷(CH4)是僅次于二氧化碳的全球第二大溫室氣體,占2004年全球人為源溫室氣體排放總量的14.3%[2]。中國的甲烷排放問題同樣十分突出,僅考慮二氧化碳排放已經不能全面代表中國的溫室氣體排放[3]。根據國家氣候變化初始信息通報公布的中國溫室氣體排放國家清單,1994年中國甲烷排放總量為34 287 Gg,占溫室氣體排放總量(以二氧化碳排放當量計,不考慮土地利用變化的二氧化碳排放)的23.4%[4]。據Zhang和Chen[3]的估計,在2007年中國經濟部門溫室氣體排放的構成中,僅考慮甲烷一項,其當量二氧化碳排放量已達989.8 Mt,這一數值均已遠高于英國、加拿大、德國等國化石燃料燃燒產生的二氧化碳排放量。因此,考慮甲烷對于反映中國溫室氣體排放的歷史與發展趨勢同等重要。
然而,盡管甲烷排放在中國溫室氣體排放整體格局中具有重要地位,國家尺度甲烷減排相關的政策研究仍然相對薄弱,諸多問題亟待進一步厘清。本文將從中國甲烷排放的研究進展出發,立足于甲烷排放的歷史和現狀,力圖通過辨析甲烷與中國溫室氣體減排戰略、中國甲烷系統減排策略與措施、中國甲烷排放與國際氣候談判的國家立場等問題,系統闡述中國甲烷排放與應對氣候變化國家戰略之間的關系,為我國政府相關政策的制定提供決策參考。
1甲烷與中國溫室氣體減排戰略
全球大氣中的甲烷與二氧化碳相比,其濃度要低2個數量級,屬于大氣痕量氣體,其排放量的微小增加將會導致大氣中甲烷濃度的明顯升高。由于甲烷在大氣中的壽命較短(12-17年),減緩甲烷排放對大氣中甲烷的減少具有迅速的影響,而二氧化碳在大氣中存留時間很長(50-200年),減少大氣中二氧化碳則需要更長時間才能見效。因此,大氣中甲烷濃度可以相對迅速地對甲烷減排活動做出響應。雖然多數研究集中于中國二氧化碳的減排策略,然而在《京都議定書》中,除二氧化碳以外,甲烷、氧化亞氮、氫氟化碳、全氟化碳和六氟化碳五種溫室氣體均在限制之列。顯然,甲烷的納入統計將拓寬中國溫室氣體減排的選擇,甚至可以以最低的減排成本為目標實現優化減排。
甲烷排放在中國整體溫室氣體排放格局中占有極其重要的地位,在未來溫室氣體減排戰略的實施過程中,甲烷減排可以做出直接貢獻。2002-2007年,中國甲烷排放的年均增長率為4.2%,而同期中國二氧化碳排放的年均增長率為12.5%[5]。從排放強度來看,中國政府已經承諾到2020年單位GDP的二氧化碳排放與2005年水平相比減排40%-45%。按照歷年單位GDP甲烷排放的下降趨勢,在保持目前的經濟增長速度情況下,中國甲烷排放也完全能實現相應40%-45%的減排目標。2005-2007年,中國單位GDP的甲烷排放已經下降了20.7%,而同期中國單位GDP的二氧化碳排放僅下降了4.3%[5]。即使基于最低的全球增溫潛勢(CO2∶CH4∶N2O=1∶25∶298)計算,甲烷排放強度(單位GDP排放量)降低了47.6 g CO2-eq/元,而同期二氧化碳排放強度降低了48.4 g CO2-eq/元。甲烷排放強度與二氧化碳排放強度的降低幅度基本相當。顯然,甲烷強度減排對中國溫室氣體強度減排產生直接影響。
關鍵詞:投入產出分析;二氧化碳排放;進出口貿易;
1引言
2009年底召開的哥本哈根會議吸引了全世界的目光,“碳排放”問題也隨之成為了最引人注目的焦點。我國在會議上宣布,到2020年實現單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的行動目標。據海外研究機構估計,中國目前二氧化碳的排放量2007年已經超過美國,成為世界第一大溫室氣體排放國。而且中國溫室氣體排放可能在二十年內翻番甚至更多,因此中國在兌現二氧化碳減排諾言的實踐中將面臨巨大的挑戰。
國際貿易是影響一國溫室氣體排放量的重要因素。在國際貿易過程中,由于各國國際分工、產業結構、能源利用效率、技術條件以及貿易結構等方面的差異,必然會出現碳排放轉移問題。隨著經濟全球化速度的不斷加快,我國對外貿易高速增長。在拉動經濟發展的同時,也造成了我國的貿易碳污染。因此從外貿結構角度來探討我國節能減排的新途徑,具有很強的現實意義。本文將利用投入產出方法客觀評估和定量分析進出口貿易對我國二氧化碳排放的影響。
本文在目前國內外關于能源消耗問題已有的研究結果上,將通過分析外貿商品在本國經濟運行中所起的作用,定量測算外貿商品的二氧化碳排放量,進而分析外貿商品結構對二氧化碳排放量的影響,找到對外貿易中減少二氧化碳排放的途徑。
2模型及評價指標體系的構建
由于投入產出表明確直觀的從產業角度反映了國民經濟各部門的各種分配和消耗關系,因此要全面評價一個部門基于國際貿易的完全碳排放量,本文采用了投入產出方法。
根據國家統計局已經公布的《2007年中國投入產出表》,本文將采用2007年42×42部門的全國投入產出表。從總體上來看,我國能源消耗重點集中在第二產業的工業部門,而第三產業各產品部門能源消費量少,污染排放小。因此為了便于計算和討論,本文把投入產出表中第三產業的16個部門合并成能源平衡表中第三產業的3個行業部門。合并后的投入產出表是29×29個部門。[1]
我國貿易出口中的內涵二氧化碳量是別國綜合評估在享用我國出口商品時而避免在本國排放的二氧化碳量。由于在一般的經濟活動中,各產業產品的生產不僅會直接導致最終生產部門的能源消耗,還會通過消費各種原材料及輔助材料進而間接引起其他部門的生產與能源消耗,而能源的消耗量通過某些技術參數換算即得到二氧化碳排放量。因此嚴格意義上講,我國貿易出口中內涵的二氧化碳量是不同的貿易商品從生產到出口形成最終產品等環節累計二氧化碳量直接排放和間接排放之和。即完全排放。同樣,進口產品隱含別國為了出口而在其國內排放的二氧化碳量,進口產品也包含能源消耗和二氧化碳排放。但值得注意的是,進口產品是在國外生產,由于國內外在生產技術、能源利用效率等方面存在差異,其產品生產所消耗能源量也會出現不同。因此不能把在國外生產的進口產品所產生的二氧化碳排放量作為國內的二氧化碳減排量,必須從進口產品在本國經濟運行過程中所起作用的角度來考慮,即假定在本國生產條件下,這些進口產品作為國內最終產品生產而產生的二氧化碳完全排放量。
3對外貿易的二氧化碳排放實證
分析根據2007年的投入產出表和各部門2CO排放數據,計算得出各部門產品的2CO直接和完全排放系數,如表1所示。可以看出,直接排放系數大的部門其完全排放系數也相對較大,如部門2“煤炭開采和細選業”、部門12“化學工業”、部門13“非金屬礦物制品業”以及部門14“金屬冶煉及壓延加工業”等等,其2CO直接排放和完全排放系數都位于29部門的前列,值得重點關注。由于它們的進出口比重也比較大,會對出口排放強度和進口減排強度產生較大影響。此外有些直接排放系數和完全排放系數呈現出明顯的差異,較小的部門,其完全排放系數可以擴大很多。如第18個部門“電氣機械及器材制造業”,直接排放系數僅為0.14,完全排放系數則擴大了近17倍,達到2.37,充分說明了產品生產過程中2CO間接排放的重要影響。
各部門產品2CO直接排放系數和完全排放系數(噸/萬元)部門編號部門直接排放系數完全排放系數kf出口比重進口比重列出了根據2007年投入產出表以及進出口額計算所得結果。由表可見,2CO出口排放強度小于2CO進口減排強度,這就意味著,單位出口產品內含的能源消耗低于單位進口產品帶來的能源節省,也即對外貿易有助于節約能源消費,有助于降低單位產值能耗。但是從我國對外貿易的二氧化碳轉移總量上看,由于進出口貿易量之間的差異,出口規模的迅速增長導致我國2007年對外貿易2CO排放量大于2CO減排量,分別為192401.01萬噸和149177.35萬噸。處于2CO凈進口狀態,為貿易碳污染轉入國。超級秘書網
4結論和政策
建議總體上看,由于在國際產業分工中,我國處于產業鏈的低端,生產和出口了大量的高耗能和高排放產品,承擔了大量本應在進口國排放的二氧化碳。導致對外進出口貿易中出口二氧化碳耗能高于進口二氧化碳省能。由于國家貿易碳排放的變化,不僅受進出口規模、進出口結構的影響,更受部門能源利用結構和能源強度等生產技術因素的影響,考慮到國家現階段經濟發展及能源結構特點,中國在未來的對外貿易中,不僅適當控制高能耗、高碳排的部門出口規模,鼓勵低耗能產品的出口;更要降低高耗能產品進口門檻。同時應積極引進先進生產技術,提高能源利用效率,降低部門能耗強度。優化我國進出口貿易的產業結構,在促進經濟發展的基礎上實現節能減排的目標。
[參考文獻]
[1]國家統計局國民經濟核算司.中國投入產出表(2007年)[M].北京:中國統計出版社,2009.
[2]魏本勇,方修琦,王媛,楊會民,張迪.基于投入產出分析的中國國際貿易碳排放研究[J].北京師范大學學報(自然科學版),2009,(8):413-419.
[3]國家統計局.中國統計年鑒2008[M].北京:中國統計出版社,2008.
[4]沈利生.我國對外貿易結構變化不利于節能降耗[J].管理世界,2007,(10):43-50.
【摘要】借鑒前人研究成果,使用計量經濟學方法對原有的環境庫茲涅茨曲線研究模型進行修正,對中國1978~2012 年經濟發展的相關數據以及在此過程中的二氧化碳排放情況進行實證分析。實證分析結果顯示,在研究的時間區間內,中國的人均GDP 增長與二氧化碳排放之間不存在符合環境庫茲涅茨曲線倒“U”型假說的結論,而是呈現正“U”型的關系。
關鍵詞 二氧化碳排放;人均GDP;庫茲涅茨曲線
【作者簡介】周塔爾才讓,西北民族大學碩士研究生,研究方向:制度經濟。
一、引言
改革開放近30年來,中國經濟發展經歷了長時間的高速增長。在經濟高速增長的同時,環境問題也日趨嚴峻,其中最引人矚目的是溫室氣體二氧化碳的排放問題。多家國際環境監測與預測機構的數據顯示,中國從2006年開始成為全球二氧化碳排放量最大的國家,占全球二氧化碳排放量的1/4 左右,人均二氧化碳排放超過全球平均水平。
二氧化碳作為一種溫室氣體,過量的排放對于整個地球的生態系統穩定有著嚴重的威脅。為應對全球氣候變暖帶來的后果,1997年12月,在日本京都召開的由聯合國氣候變化框架公約參加國舉行的三次會議簽署了《京都議定書》,目的在于將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平,進而防止劇烈的氣候改變對人類造成傷害,并對全球二氧化碳排放總量做了規劃,確定了各主要國家的責任與減排目標。中國作為二氧化碳排放量最大的國家,在未來的發展中必將面臨由于生態環境帶來的國際環境約束,因此,中國在未來的經濟增長過程中,關于二氧化碳排放量的問題是值得關注的。
二、環境庫茲涅茨曲線
庫茲涅茨曲線是用來描述人均收入與分配公平程度之間關系的一種假設,最先由經濟學家庫茲涅茨提出。他認為分配公平程度隨著經濟增長呈現出先增后降的趨勢,即在坐標軸上顯示為倒“U”型的曲線。環境庫茲涅茨曲線假說認為,環境污染程度與經濟發展之間同樣存在一種隨著經濟增長環境污染程度先上升后下降的趨勢。對于這一假說,學術界研究結論不一。支持者認為,由于經濟增長過程中的技術替代、貧困減少以及市場機制中產權的清晰界定會對環境污染物的排放起到抑制作用,一些實證分析結果也證明了某些環境污染物與經濟增長之間確實存在這樣一種倒“U”型的趨勢。另外一些學者認為,環境庫茲涅茨曲線將收入作為外生變量具有內在缺陷,而且在低收入階段環境惡化嚴重的條件下,經濟是難以持續高水平發展的,也難以達到環境改善的轉折點,在這一觀點背后同樣有相關的實證分析,表明環境污染與經濟增長之間并不一定會出現倒“U” 型的趨勢, 也會出現“N” 型、正“U”型、單邊遞增型曲線等等趨勢。這些研究除了理論上的差別之外,還由于選擇了不同的研究階段或者不同的地區以及不同的污染物排放等,造成了結論上的差別。
本文在研究中將二氧化碳的排放作為研究的重點是考慮到了全球氣候變暖的因素以及由此造成的中國區域性氣候反常的威脅。另外,中國目前二氧化碳的排放在全球受到矚目也是本研究選擇其作為重點的原因。關于二氧化碳的環境庫茲涅茨曲線,在一些以發達國家為研究對象的文獻中,研究結果顯示二氧化碳排放與經濟發展之間存在環境庫茲涅茨曲線假說中的倒“U” 型關系,而以中國或者中國的某些省份、地區作為研究對象的文獻中,由于文獻之間選取變量不一、研究區間的差別以及使用研究方法的不同,得到的結論并不一致。本文在借鑒前人研究方法的同時,選取區別于已有文獻中的變量與階段,試圖通過實證分析來驗證中國的經濟發展與二氧化碳排放之間是否存在所謂的庫茲涅茨曲線假說中的“拐點”。
三、模型選取與變量說明
(一) 模型的選取
首先,在做實證分析之前要考慮中國的經濟發展與二氧化碳排放之間是否存在假說中的庫茲涅茨曲線拐點。文章在研究中假設存在庫茲涅茨拐點,即中國的經濟發展與二氧化碳排放之間存在倒“U”型的趨勢,也就是假設該模型的方程是一元二次方程,而且方程的二次項為負數。在已有的相關研究中,一般將污染物排放量作為被解釋變量,而在選擇解釋變量的時候,不同的文獻有不同的選擇,有用人口規模的,也有用經濟發展狀況的等等。本文針對研究的主題,在模型中將人均二氧化碳排放量作為被解釋變量,另外選取Shafik (1992) 使用的人均國內生產總值作為解釋變量的二次方程形式,并取對數使模型的方程線性化,表達式如下:
LnCO2 = α + β1LnINC + β2(LnINC)2 (1)
其中,式(1) 中的CO2 表示二氧化碳排放指標,用人均二氧化碳排放量來衡量; INC 表示經濟發展水平,用人均實際GDP來衡量;對各變量取對數是為了在分析中使模型線性化。
(二) 變量說明與相關數據的處理
首先,關于人均二氧化碳排放量指標的衡量。許多文獻在研究中常使用世界銀行公布的各國二氧化碳排放量作為指標,由于世界銀行公布的相關數據的時間區間較短,很難涵蓋我國改革開放30多年來的發展階段,本文在研究中使用中國改革開放以來歷年的能源消費總量作為主要指標。在中國統計年鑒中,能源消費結構包括煤炭、石油、天然氣以及核能、風能等清潔能源,年鑒中的能源消費總量指標使用了按照物理學中的相關能源之間的替代關系而轉換成的標準煤消費量來衡量,由此可以通過物理學相關公式換算成二氧化碳排放量,然后除以人口規模獲得人均二氧化碳排放量。根據中國工業生產常用的標準煤燃燒系數以及現有技術條件下工業鍋爐的效率,經過計算可以折算出1噸標準煤可以產生大約2.62 噸二氧化碳。通過查閱1978~2013年的中國統計年鑒,可以得到相關原始數據,經過折算可得到歷年的二氧化碳排放情況,如圖1所示。
其次,關于經濟發展水平指標的確定。本文采取文獻中常用的人均國內生產總值作為衡量標準,將歷年的名義GDP 通過以1978 年為基期的GDP 平減指數折算為以1978 年為基期的實際GDP,然后與歷年的人口規模相比得到歷年的人均實際GDP。對1978~2013 年中國統計年鑒的原始數據處理后可得到如圖2所示的結果。
(三) 實證分析與結果說明
根據模型(1) 的說明對上述數據取對數,然后使用eviews5.0 計量軟件對數據進行回歸處理,結果如下:
LnCO2 = 2.010 - 0.802LnINC + 0.091(LnINC)2(2)
(2.53)(-3.67) (6.10)R = 0.99 R2 = 0.98
根據回歸結果可知,方程擬合度較高,各參數的檢驗以及模型的總體檢驗都可以通過,即該模型解釋變量與被解釋變量之間存在函數關系。另外,通過對回歸結果的分析可以看出,二次項系數為正數,說明該方程并不是如模型假設那樣的倒“U”型曲線,而是正“U”型曲線,顯然與環境庫茲涅茨曲線的相關假設不符。但是這一結果與另一些相關文獻的實證研究結果相同,都驗證了環境污染與經濟增長之間并不一定存在環境庫茲涅茨曲線假說中所描述的倒“U”型曲線,而有可能是正“U”型的結果。如圖3所示。
通過對回歸后方程的分析可知,方程為正“U”型曲線,曲線的拐點發生在人均實際GDP大約為90 元(取對數后大約為4.5) 的時候,1978年的人均實際GDP 為379 元(取對數后為5.9),即圖3 中Ln (INC) =5.9 的時候,即模型所假設存在的拐點發生在1978年之前,因此從模型的實證分析可以得出如下結論:自改革開放以來(即1978 年后),中國的二氧化碳排放與經濟增長之間一直是一種單邊遞增的函數關系。
四、結論
(一) 實證分析結果的理論解釋
對于假設中的環境庫茲涅茨曲線是否是倒“U”型曲線的研究本來就存在爭議,大多數支持者的實證分析結果數據和經驗源于發達國家,而對于發展中國家的研究,由于早期關于環境污染方面的數據缺失以及不同污染物與經濟增長存在的不同關系等原因而存在爭議。因此,一些學者對于庫茲涅茨曲線的普遍性提出了質疑,一方面是針對不同研究主體而言的,不同的國家地區,污染數據采集的時間段不同都會出現不同的結果;另一方面,即使上述研究主體與時間段相同,不同的污染物也會出現不同的曲線。因此,單純依靠發達國家的發展經驗而將環境庫茲涅茨曲線假說作為一種普遍性的理論是有待進一步研究的。與已有的文獻以及相關研究成果相比較,本文的實證分析結果驗證并解釋了中國改革開放以來,二氧化碳排放與經濟增長之間存在著一種單邊遞增的函數關系,在一定程度上可以說明倒“U”型的環境庫茲涅茨曲線假說并不具有普遍適用性。
(二) 實際意義
此外,通過對中國二氧化碳排放與經濟增長關系的實證分析,可以知道模型假設中二者存在的環境庫茲涅茨曲線并不是倒“U”型的,而是正“U”型,特別是改革開放以后,中國的經濟增長與二氧化碳排放之間存在著單邊遞增的關系。這說明,中國的二氧化碳排放與經濟增長之間有一定的關系,隨著經濟的高速發展,工業生產中對于化石燃料的大規模快速消費,新興能源的研發以及使用還不足以替代現有的主要能源,農業生產過程中技術、化肥對農作物燃料的替代不足以及各種現代化交通工具的膨脹性使用等等,確實帶來以二氧化碳為主的溫室氣體的過量排放。因此,在現有的發展水平下,中國的經濟增長仍需承受較大的環境壓力,尤其是溫室氣體對區域氣候帶來的威脅,中國仍需要在重視經濟發展的同時處理好環境問題。
QUESTION
北京市海淀區給超過700名“兩會”代表發放筆記本電腦和U盤,總價超過500萬元。此舉的理由是:節省紙張、開“低碳會議”。你認為:
A. 確實低碳。減少了紙張使用就減少了樹木砍伐,還能降低硒鼓的污染。
B. 既環保(減少紙張的使用和污染)又拉動了內需,一舉兩得。
C. 只是看起來低碳。電腦的使用需要電能、電腦運輸過程中也會耗能,電腦以后還會變成電子垃圾……算總賬未必低碳。
D. 節約用紙是環保的,但購買多余的電子產品和開會又是不環保的。
你如何看待全球氣候變暖和極端天氣變化與二氧化碳排放的關系?
A. 有關系。我們目前的生活很大程度上受到氣候和環境的影響。
B. 有關系但影響不大,我們現在環保是在為子孫后代解決問題。
C. 有關系,但對生活沒有影響。
D. 很多科學家還在就二氧化碳排放和溫度變化之間的關系進行研究。
您認為所謂的“低碳”是指?
A. 降低碳的使用和排放。
B. 降低二氧化碳的排放。
C. 降低所有含碳物質的使用、排放。
D. 降低以二氧化碳為代表有害的含碳物質的使用、排放。
您認為減少碳排放與個人的關系是?
A. 減少二氧化碳排放量與我個人關系不大。
B. 我覺得有必要為減少碳排放貢獻力量。
C. 碳排放關系到地球氣候惡化影響,我正在減排中。
D. 對碳排放很關注,不僅自己努力而且還向他人做宣傳。
E. 沒有做法杜絕碳排放,我們更應該注意與自然和社會建立和諧關系。
下列描述正確的是:
A. 任何一件商品的制造,從原料采集到最終被廢棄,都要排放二氧化碳,并對環境造成影響。
B. 棉、麻等天然織物比化纖衣服排碳量少;白色、淺色、無印花的服裝更環保,因為較少使用各種化學添加劑處理。
C. 飛機排出二氧化碳是交通工具中最高的,短途(往返3千公里以內)和長途飛行的排碳量是:0.1753公斤 和0.1106公斤(二氧化碳/乘客/公里)。
D. 減少對物質的追求就能大大降低物質的消耗和閑置,進而減少二氧化碳的排放。
你是否會嘗試下列做法:
A. 使用高效節能產品,如精密熒光燈,隔熱層來降低家用能源的消耗量。
B. 減少空調或其他自動溫控設施,花費高價購買空心墻和屋頂保溫材料。
C. 安裝防風條、安裝雙層玻璃窗、調低室內供暖溫度……
D. 以上都不會,新材料和新產品對未來環境的破壞可能更大。應該通過降低對舒適生活的依賴來保護環境。
在實施“低碳經濟”方面,最應該行動且有實際作用的是?
A. 學者和科學家
B. 政府部門
C. 環保組織、NGO
D. 企業、生產制造商
E. 個人
F. 聯合國、政府間組織
節約用水用電、不用一次性產品、減少使用動物制品、不燃放煙花爆竹、不浪費糧食……即便不考慮二氧化碳的排放,這些也有利于健康。二氧化碳的排放無法消除,但可以做到有原則的降低和避免非必要的增加,并堅持如此。
關鍵詞:二氧化碳 產生 探索 應用
中圖分類號:TQ2 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)03-0286-01
前言
伴隨時代的不斷發展,以及科學技術的不斷進步,人們越來越關注社會生產效率和質量的提升需求。二氧化碳作為人們生活中隨處可見的物質,成為直接影響人們生活和生產工作的重要元素。二氧化碳超標的問題嚴重的威脅社會環境保護工作質量和執行效率,但與此同時,二氧化碳的實際應用也具有非常重要的價值,能夠滿足人們社會生產生活中的衣食住行需求,同時還能夠應用于藝術行業創造良好的視覺效果。
一、二氧化碳的產生
二氧化碳在大眾生活當中非常常見,可以從煤礦資源、空氣、植物,以及各種石油、天然氣等自然物質中提取。另外,但凡是有機物的結構都可以通過分解等諸多方式形成二氧化碳物質,通過光合作用等方式也能夠產生二氧化碳。二氧化碳在人們的生活當中無處不在[1]。
二、二氧化碳的危害
由于社會生產效率的不斷加速,人們生活中二氧化碳的排量也在不斷的增加,如何E能夠通過合理的方式治理二氧化碳超標問題成為當下環境保護工作的重點內容之一。關注二氧化碳治理工作主要是源于二氧化碳對人們生活及健康存在危害,由于二氧化碳超標排放導致出現溫室效應和生態環境破壞問題等等[2]。
三、二氧化碳的應用
關注科學技術不斷發展的實際情況能夠發現,二氧化碳在人們的生活當中雖然存在比較大的危害,但是同時也可以充分的利用其特性,實現對二氧化碳的廣泛應用,在應用的過程當中能夠滿足很多社會生產需求。
首先,在行業生產方面,二氧化碳可以作為非常優質的萃取訂斥咳儷糾籌穴船膜劑,在日常工作過程中通過其特性作用實現溶解能力展示。常規狀態下,二氧化碳對液體和固體的溶解能力呈現出比較低的情況,但如果不斷的增加壓力和密度的情況就會提升二氧化碳的溶解能力。二氧化碳在針對有機化合物的時候,呈現出的溶解能力最為突出。二氧化碳處于亞臨界的溫度特征下,就可以與甲醇等有機溶劑的融合在再以,顯示出良好的混合溶解性特征,但是二氧化碳與水的互相溶解情況就呈現出比較弱的現象。二氧化碳與萃取的有機物質比較,呈現出揮發、粘性、擴散功能比較優越的效果,而且呈現出優越的化學穩定和溶解選擇特征。不會燃燒、無毒的特征也非常優秀,可以在飲食、藥物等行業的生產工作中體現出極強的優勢[3]。
其次,二氧化碳在植物生長的過程中也具有非常重要的價值和作用,能夠滿足實際的光合作用需求,也是光合作用規定必須原料。提升二氧化碳的劑量對于植物的健康、茁壯成長具有非常重要的影響作用。因此,很多農業種植和培育工作就會選擇二氧化碳作為施肥原料,提升農業植被的生產效率。因為空氣中的二氧化碳含量不足以提升農業作物的生長需求,因此,采取專業的二氧化碳施肥工才能夠保證農業植被的生長需求。提高二氧化碳濃度,達到1000微升/升的程度,就能夠直接提升農作物生長效率一倍以上。
再者,二氧化碳也能夠作為新型合成材料的生產原料,實現搭配雙金屬配位的PBM類型催化劑共同作用的效果。多種物質的結合能夠提升新型材料的活化程度,形成共聚作用的情況,進而產生PPC(即脂肪族聚碳酸酯),通過化工處理就可以產生二氧化碳樹脂材料。這種材料在當下我國社會的生產和生活當中都比較常見,給人們提供了方便的同時節約了使用的經濟成本,也能夠滿足實際的生產工作效率需求,同時還降低了傳統材料使用時出現的毒害問題[4]。
再次,二氧化碳固態模式還被稱為干冰,干冰在人們生活當中的應用范圍也十分的廣泛。例如,大眾餐飲、工業和衛生行業當中都會使用干冰,通過干冰能夠降低溫度,與冰相比較具有十分明顯的制冷效果。另外,干冰遇到高溫時會形成水,進而達成降雨的目的。在舞臺上應用干冰制造霧氣,達成良好的視覺效果。在餐飲行業利用干冰制作冰淇淋等,或者是保存飛機食物,等等。干冰具有極大的應用價值,在人們的生活當中十分常見,對于醫療衛生行業也具有良好的藥物、血漿保存功能,是非常重要的生活原材料之一。
結論
綜合上述研究內容進行切實有效的分析、探討和總結能夠發現,二氧化碳普遍存在于人類社會生活當中,因為超標排放的二氧化碳造成了地球溫室效應的問題,但充分、科學的應用二氧化碳也能夠創造良好的經濟和審美價值,這也是本次研究的重點。
參考文獻
[1]王小斌,邵燕斐. 中國城鎮化、能源消耗與二氧化碳排放研究――基于1995~2011省級面板數據[J]. 工業技術經濟,2014,(04):115-123.
[2]王惠清,李斌,謝建勇,石彥,李文波. 二氧化碳吞吐技術在準東復雜油藏開發中的應用探索[J]. 新疆石油天然氣,2014,(01):83-87+8-9.
氣候變暖已經成為了一個全球性的氣候問題,受到越來越多的人的關注。而二氧化碳是造成溫室效應的主要氣體,溫室效應是近半個世紀以來熱門的研究課題,也是關系全球環境的重要問題。由于人類對燃料使用量的日益增加,向大氣中排放的CO2越來越多,同時,人類對森林的大量砍伐,造成地球上的森林面積急劇減少,植物對CO2的光合再生作用日趨減弱,大氣中CO2的濃度逐步升高,致使全球氣候變暖,導致溫室效應,從而對全球的生態系統產生了一系列的影響,直接危害全球工農業生產、人類健康和生存環境以及生物物種。中國政府承諾到2020年單位GDP 的CO2排放量要比2005年降低40%~45%,并將其作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃;從另一個角度看,CO2又是重要的C1資源及化工原料。因此,如何變廢為寶、綜合利用CO2已經成為人們普遍關注的問題。揚子石化乙二醇裝置采用美國SD公司專利技術,于1987年建成投產,1999年8月完成擴容改造,生產能力增加到24萬 t/年;2013年3月,新增18萬 t/年環氧乙烷改造裝置投產,形成兩套氧化系統、一套環氧乙烷精制系統、一套乙二醇精制系統,年產40萬 t當量環氧乙烷的規模。在生產過程中,乙烯可以部分氧化生成環氧乙烷或完全氧化生成二氧化碳和水,環氧乙烷本身也可以氧化為二氧化碳和水。由于二氧化碳在循環反應氣中的含量過高會抑制氧化反應,因此在工藝上使用碳酸鉀溶液進行吸收和解吸,最后排放到大氣中。
1 環氧乙烷/乙二醇裝置副產二氧化碳的計算
根專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net據環氧乙烷催化劑使用壽命周期的特性,在催化劑使用初期,平均選擇性高,副反應少,副產二氧化碳少;在催化劑使用末期,平均選擇性低,副產二氧化碳多。下面分別就催化劑使用初、末期數據對二氧化碳生成量進行計算說明,詳見表1。
1#氧化系統催化劑末期粗二氧化碳排放量為15t /h,2#氧化系統催化劑末期粗二氧化碳排放量為9 t/h,催化劑末期二氧化碳生成量為:15×80.54%+9×80.30%=19.308 t/h,催化劑末期全年排放量約15.45萬 t。
由此可見生成二氧化碳的量是很大的,尤其是在催化劑使用末期、選擇性較低的情況下副產二氧化碳的量是催化劑初期的1.5倍。如果二氧化碳直接排放到大氣中,不僅對裝置形象造成了負面影響,也造成了碳資源的浪費,增加了溫室氣體的排放。
2 二氧化碳的回收
2.1 回收的必要性
乙二醇裝置氧化反應生成的廢氣CO2,原始設計放空大氣,1995年增加了CO2壓縮機C-201,將CO2送往乙烯裝置用于中和廢堿,但僅能用總量的1/3,還有2/3的量放空。
2009年,揚子石化與BP合資建設年產500 kt醋酸裝置,與之配套的一氧化碳裝置同步建設。CO2作為重要的C1資源,可作為生產一氧化碳的原料,減少天然氣使用量。2010年4月,新增二氧化碳壓縮機C-260建成中交,將富余的二氧化碳氣體輸送到一氧化碳裝置作為生產原料。
2013年揚子乙二醇18萬 t/年環氧乙烷改造裝置建成投產,形成兩套氧化系統、一套環氧乙烷精制和乙二醇精制系統,年產38萬 t當量環氧乙烷的生產規模,同時二氧化碳排放量進一步增大。
新增18萬 t環氧乙烷改造裝置按原有設計,CO2脫除系統所產CO2將全部放空,根據當前揚子石化物料綜合利用情況,1#氧化系統產生的CO2不能滿足芳烴廠CO裝置的生產需要,同時二氧化碳壓縮機目前出口流量只有設計的一半(4 000 NM3/h左右)。
2.2 回收的可行性
根據新增18萬噸環氧乙烷改造裝置CO2排放工藝條件(見表2)和乙二醇裝置CO2回收壓縮機C-260設計能力專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net:壓縮機排量為8 228 NM3/h(正常輸送量為12.7 t/h),入口壓力0.07 MPa,入口管線操作溫度45 ℃,公稱直徑為DN500。可增設18萬 t環氧乙烷改造裝置CO2脫除系統至C-260的輸送管線,有效利用新裝置所產CO2,減少溫室氣體排放,多創效益。
2.3 工藝流程簡介
乙二醇裝置兩套氧化系統碳酸鹽再生塔T-220/T-2220脫除的混合氣(主要為CO2)經空冷器E-221/E-2221冷卻脫水后,一起進入二氧化碳壓縮機C-260前冷凝器E-261進行冷卻,冷卻后的氣體進入前分離器D-261將水分脫除,之后CO2氣體以微負壓進入C-260,獲取動力后經后冷卻器、后分離器后外送至芳烴廠一氧化碳裝置。為防止壓縮機的喘振,出口氣體經后分離器后一部分經防喘振閥CPV-271回到壓縮機入口,可通過調節此閥門開度調整壓縮機運行狀態。如圖1所示:
3 經濟效益核算
3.1 基礎數據及取值說明
4 結 語
乙二醇裝置副產CO2如果直接排放至大氣,會造成嚴重的環境污染,又浪費了寶貴的碳資源。揚子環氧乙烷/乙二醇裝置CO2的回收與利用,是企業實現清潔生產的必然要求,是社會發展的需要。從分析到最終的實踐證明,通過CO2壓縮機,將乙二醇裝置富余的CO2氣體輸送到一氧化碳裝置作為生產原料,可實現低投入高回報,對企業、對環境、對社會都是非常有益的。
CO2的回收利用還有許多更為廣闊的領域可以去開發、去運用,充分回收、利用外排CO2,可以為我國的企業創造更高的經濟效益和更好的社會效益。
參考文獻:
據全球權威機構統計資料顯示,交通運輸行業的二氧化碳排放量占全球總排放量的18%。在歐洲,這一比例甚至高于18%。據歐洲運輸與環境聯盟的統計資料顯示,2005年,歐洲交通業二氧化碳排放量就占據了歐盟27國的29%。交通運輸行業對二氧化碳排放引起的全球氣候變暖問題難辭其咎,這對于全球航空與公路運輸業的領軍企業而言則是一項大的承諾。TNT、UPS、DHL等幾家國際快遞企業正積極通過企業和個人的共同行動來減少因大量使用飛機、車輛帶來的二氧化碳排放量,相繼制定“綠色快遞”的實施計劃。
TNT“心系我星”二氧化碳減排計劃
作為TNT全球二氧化碳減排戰略舉措的一部分,TNT將在中國全面實施名為“心系我星”(Planet Me) 的二氧化碳減排計劃。TNT于2007年8月底在全球的“心系我星”項目致力于提升TNT在監測和治理二氧化碳排放方面的執行力度和透明度,進而在公司運營過程中大幅度減少二氧化碳排量。同時,該項目號召和激勵TNT全球159000名員工在日常生活中,同樣致力于此項使命。
TNT集團全球CEO彼得?巴克(Peter Bakker)先生指出:“‘心系我星’這一計劃具有非常顯著的商業意義。客戶、政府部門、我們的員工以及大眾都在關注著大公司如何應對全球變暖問題。對TNT而言,二氧化碳減排所帶來的挑戰是巨大的。因為針對運輸業的減排技術還不成熟,同時需要大量的資金投入才能將其付諸實施。盡管如此,TNT的這一戰略使我們踏上成為世界上首家二氧化碳零排放的快遞與郵政服務公司這一征程。”
TNT致力于戰勝全球變暖問題的根本原因在于:既然快遞業在全球變暖這一問題上難辭其咎,那么他們就應義不容辭地為之提供解決方案,加上客戶正不斷測評供應商幫助他們改善環境的能力,越來越多的政府部門正頒布法令以降低車輛尾氣排量,公眾亦希望污染環境者將其清理干凈。
TNT“心系我星”計劃包括三部分,即“二氧化碳排放計量”、“橙色準則”和“橙色選擇”。通過在企業運營和員工及家庭兩個層面所進行的努力,使大幅度減排二氧化碳成為TNT公司使命的一部分。
去年8月21日,TNT在荷蘭鹿特丹地區啟用歐洲大陸第一款電動型零廢氣排放運輸卡車,作為鹿特丹環境項目的一部分,TNT投入兩款史密斯(Smith)電動型運輸卡車,用于其快遞和郵政業務。這兩款分別為載量3.5噸的史密斯Edison EV型卡車和載量9噸的史密斯Newton EV型卡車,運行完全達到二氧化碳零排放標準。這一率先舉措有力地幫助了鹿特丹市政府達成2025年的二氧化碳排放目標,即將該城市二氧化碳排放量減至1990年的一半。巴克先生表示:“我們了解并重視我們所在行業對環境產生的影響,也意識到我們對氣候變化有不可推卸的企業責任。因此,我們有義務致力于提供一個可行且長久的解決方案。TNT對環境保護所作的努力也具有商業意義,因為我們的利益相關方對TNT在環境保護方面所作的努力和產生的影響力越來越重視。”
TNT大中國區董事總經理邁克?德瑞克(Michael Drake)表示:“作為一家業績增長迅速的跨國公司,TNT將二氧化碳減排舉措作為企業可持續發展戰略的重要部分,融入到公司的業務發展與運營中,具有重要的意義。在中國,我們會在運營層面逐步推進和實行二氧化碳減排措施。同時,與TNT全球一樣,我們也號召TNT中國的15000名員工將這一舉措延展到他們的個人生活中。”
DHL亞太區推出碳中和運輸服務
DHL近日正式推出面向亞太地區的碳中和運輸服務“DHL綠色快遞”(DHL GOGREEN EXPRESS)。該項服務將在未來一年內,在澳大利亞、中國大陸、香港、日本、新加坡、馬來西亞、越南、印度等17個亞太國家和地區推廣。
“DHL綠色快遞”是DHL為客戶提供碳中和以及低碳運輸服務的“綠色運輸項目”的一部分。在這項增值服務中,客戶可以選擇將其全球范圍的全部或部分業務加入“DHL綠色快遞”并支付投遞費用的3%作為“綠色基金”。DHL將計算每票快件在整個投遞過程中所產生的碳排放量并通過對相關碳管理項目如汽車替代燃料技術、太陽能電池板和重新造林等再投資來削減和抵消全球快件運輸中的碳排放。所有項目都經過DHL特別設立的碳管理基金會鑒定并批準。為保證權責明確和透明公開,瑞士通用公證行將作為該項目的監管人。同時,客戶每年會收到DHL頒發的證書,標明以其名義削減或抵消的碳排放數量,以示公司在降低碳排放方面所作出的努力。
“可持續發展已經逐漸成為DHL領導理念的核心要素。”DHL快遞亞太區CEO唐睿德表示,“除了關注DHL自身對環境的影響,我們還希望通過為客戶提供多種運輸選擇幫助他們減少對環境的影響。作為行業創舉,‘DHL綠色快遞’是一項簡便易行的碳中和服務,旨在直接應對氣候變化所帶來的挑戰。”
UPS在北京部署國IV環保運輸車輛
一時間,低碳生活成為當下的流行語。低碳生活,聽上去好像離普通人的生活很遙遠,我們到底能做些什么?
算算自己的碳排量
李悅在太原市一家民營企業做行政工作。一種名為“碳排放計算器”的軟件,讓她接觸到“低碳生活”這個概念,生活也因此有了不小的變化。
現在每天打開電腦后,李悅總會先把“碳排放計算器”調出來,對當天自己生活的每個細節進行“計算”。
據了解,網絡上已經開始流行各種低碳生活計算器,“碳排放計算器”、“全民節能減排計算器”、“碳排放量計算網站”……豆瓣網的一些網友更是建起各式各樣有關“低碳生活”的小組,教網友如何“低碳”地享受生活。
環保專家和環保主義者表示,哪怕是少開一天車,少坐一次電梯,都是在為低碳生活努力。低碳生活不會降低普通人的生活質量,反而能成為一種時尚。
舉手之勞從我做起
低碳生活只需牢記省電、省氣和回收三大要素,具體來說都是些舉手之勞的小事。如果你還不清楚具體應該怎樣做,不妨看看下面的建議。
及時關電腦
統計數據顯示,家庭中75%的用電都耗在電視、電腦和音響等保持待機狀態上。如果一臺電腦每天使用4小時,其他時間關閉,那么每年能節省約500元人民幣,且能減少83%的二氧化碳排放量。
多乘公交車
交通產生的二氧化碳占溫室氣體排放量的30%以上,減少此類排放量的最好辦法之一是乘坐公交車。
網上付賬單
在網上進行銀行業務和賬單操作,不僅能夠避免開車去銀行辦理業務,排放不必要的二氧化碳,還能減少紙質文件在運輸過程中所消耗的能源。
打開一扇窗
打開一扇窗戶,取代室內空調;夏天使用空調時,溫度稍微調高一點。數據統計表明,只要所有人把空調調高1攝氏度,全國每年能省下33億千瓦時電。
掛根晾衣繩
一件衣服60%的“能量”在清洗和晾干過程中釋放。需要注意的是,洗衣時用溫水,而不要用熱水;衣服洗凈后,掛在晾衣繩上自然晾干,不要放進烘干機里。這樣,你總共可減少90%的二氧化碳排放量。
自備購物袋
每年全球要消耗超過5000億個塑料袋,其中只有不到3%可回收。塑料袋由聚乙烯制成,掩埋后需上千年時間實現生物遞降分解。所以,無論是去超市還是菜市場,都別忘記自備購物袋。
種一棵樹
談到全球變暖,如果你不了解復雜的“碳捕捉”技術,那也不必慌張。事實上“捕捉”二氧化碳的能手就是樹木。
我低碳 我快樂
“低碳生活需要的是一種態度。當這種態度養成之后,你會發現其實生活品質并沒有降低。”某環保志愿者協會負責人陳杰給記者描述了他一天的低碳生活――每天早晨騎自行車或坐公交車上班;午飯時間,一定會關掉公司的電腦;下班回家,用節水淋浴洗澡;晚上看書時只開著低瓦數的護眼燈。
陳杰坦言,剛開始的時候,覺得這樣的生活過于簡單,甚至乏味,但現在已經樂在其中,覺得很快樂,很享受。這種感覺,就像一位“低碳一族”在博客中寫的那樣:“低碳生活,是每個人都能做到的,它是我們需要追求的一種狀態,并且,這種狀態應該是幸福的。”
簡單來說,低碳是一種生活習慣,是一種自然而然去節約身邊各種資源的習慣,只要你愿意主動去約束自己,改變自己的生活習慣,你就可以加入進來。這是態度問題,和能力無關。
碳足跡有多少
出門旅行,人們大多會考慮機票多少錢,過路費和加油費多少錢;到物業買電,人們大多考慮電費繳了多少錢,比上月多了還是少了,很少有人會將這樣的消費活動與溫室氣體排放聯系起來。但如果將這些原本用“花了多少元錢”來考量的消費活動,用另一種“排放了多少千克二氧化碳”的形式來計算和考量,你會發現,你正在進行的消費活動,有看不到但“沉甸甸”的溫室氣體排放。
碳足跡就是這樣一種全新的考量方式,也是人類活動產生的二氧化碳對地球影響的形象比喻。日常生活中,開燈、做飯、洗澡、上班、旅行,時時刻刻都在產生碳足跡。
一些網站提供了碳足跡計算器,輸入使用汽油數量、耗電量等,就能計算出這種消費活動相當于排放了多少千克的二氧化碳。按照“百度”提供的計算方法,自駕車消耗100升汽油,排放270千克二氧化碳;用100千瓦時電,排放78.5千克二氧化碳;乘飛機旅行2000公里,排放278千克的二氧化碳。
環保人士介紹,計算碳足跡的意義在于一旦明白了你的碳足跡從哪里來,就可以設法去減少它。記錄碳足跡貴在堅持和比較,從衣食住行去衡量碳排放是否減少,提高自身環境意識,從點滴做起,保護我們共同的家園。
老百姓的普通生活能有多少二氧化碳排放量啊,是不是太小題大做了?對此在政府部門任公務員的徐女士表達了自己的觀點。
為了證明這一點,徐女士當著記者的面,用一種名為“碳足跡計算器”的軟件算了起來。只見這個軟件里面有包含生活各個方面的一系列問題。比如:是否用飲水機?家里是否使用節能燈泡?每天坐多少站公交車上班……只要耐心回答完問題,計算器即會算出你1年之內制造的二氧化碳量。
當計算內容出現1年購買多少衣服的問題時,徐女士填了20件,一計算竟然相當于排放114千克二氧化碳。面對這個答案,徐女士連說:“這不可能吧,怎么會這么多?”最終算下來,她1年的二氧化碳排放量是5.961噸。
計算器還提示說,要種246棵樹才能吸收徐女士1年的二氧化碳排放量。徐女士說這個結果太讓她震驚了,她一直都覺得自己生活方式非常簡單,沒想到即便如此,自己1年的二氧化碳排放量還遠遠高于國人的平均水平。不算不知道,一算嚇一跳,自己的生活還是存在很多浪費的地方,她表示以后一定要做些改變。
從時尚到公德
有時候,從想法到實踐,距離并不遙遠。低碳生活就在一念之間,就在舉手投足之間。能不能讓這種環保而又時尚的生活方式成為更多人的自覺行為,關鍵在于我們能不能形成共識。
“碳負性水泥”可以將生產水泥的原料碳酸鈣替換成氧化鎂,這樣每生產1噸水泥,不僅能中和生產過程中所排放的二氧化碳,還能從空氣中吸收0.1噸二氧化碳,整個過程呈現“碳負性”。這種技術有可能會給目前高排碳的水泥行業帶來一次大變革。
問題:水泥生產碳排放高
在2000多年前,羅馬人就開始將石灰、火山灰與石塊混合,制成混凝土,用于建造海港、紀念碑和房子。今天仍然可見到的羅馬萬神殿和圓形大劇場就是用這種材料建成的。
19世紀20年代,在英國利茲市,一個名叫約瑟夫?阿斯普丁的泥瓦匠發明了現代水泥。阿斯普丁在廚房里將黏土和磨得很細的石灰石粉混合在一起,進行加熱。加水后,混合物變硬,就這樣,工業革命過程中必不可少的建筑材料產生了。由于這種材料看起來就像英國波特蘭島廣泛使用的一種建筑石材,阿斯普丁便把他的發明稱為“波特蘭水泥”。1824年,該項發明因“改進了生產人造石的模式”而獲得專利。
目前,全球大型水泥公司都在尋找更環保的方式生產波特蘭水泥。他們加入爐渣,加入粉煤灰、氧化鎂,還試著加入礦物添加劑,以降低加工原料所需的溫度,技術不斷在進步,但污染一直也沒有被消除。
2010年全球共計生產36億噸水泥,預計到2050年會再增加10億噸。使用水泥的優點毋庸置疑:價格便宜,澆筑后會變得堅如磐石;但有個缺點就是臟,容易產生粉塵,粘在衣服上很難洗掉,這個問題一直困擾著建筑工人。
水泥的主要成分是含有大量碳酸鈣的石灰石,制造水泥需要燃燒化石燃料以加熱石灰石,加熱過程中,石灰石會釋放出大量的二氧化碳,二氧化碳進入空氣中會加劇全球變暖。據了解,全球每年人為制造的二氧化碳排放量中,水泥生產占5%。
解決辦法:把二氧化碳吸收固化
瓦拉索普魯斯曾在倫敦帝國理工學院攻讀工程學碩士,他的導師克里斯托弗?奇斯曼教授說服他加入到檢驗一家澳大利亞公司制造的新型水泥的項目中。這個澳大利亞公司曾在制造波特蘭水泥時加入氧化鎂,希望以此取代石灰石,減少二氧化碳排放量,因為石灰石必須加熱至2600華氏度(1427攝氏度),但氧化鎂加熱至1300華氏度(704攝氏度)即可。燃燒生物質燃料或者其他碳排放更少的燃料,就可以達到這樣的溫度,可以減少化石燃料的消耗。
但瓦拉索普魯斯很快就發現,這一方式并未能減少總體二氧化碳的排放量,甚至在一些實驗中,其碳排放量增加了一倍。因為氧化鎂本身就是通過加熱碳酸鎂而來的,這個過程中也會釋放二氧化碳。盡管這讓瓦拉索普魯斯和團隊的研究人員陷入失望中,但他們仍然決定找出別的辦法來解決這個問題。
當各大水泥公司忙著在添加劑上做文章時,瓦拉索普魯斯選擇另辟蹊徑。他認為波特蘭水泥已經做到了極致,因此必須想想其他辦法才能生產出更好的水泥。此后,瓦拉索普魯斯決定找到一種不會釋放太多二氧化碳與生產氧化鎂的原料。經過反反復復的實驗,他鎖定了一種叫硅酸鎂的物質來生產氧化鎂。
這意味著,在某些情況下,水泥不僅是碳中性,甚至是碳負性的。瓦拉索普魯斯的新方法使得生產1噸水泥不但不排放二氧化碳,還能吸收0.1噸的二氧化碳,碳減排的效益十分可觀。并且硅酸鎂的獲取也不難,據估計,全球硅酸鎂的儲量高達10萬億噸。
綠色水泥的發展
在導師齊斯曼的幫助下,瓦拉索普魯斯在倫敦帝國學院一個高科技創新企業園區開辦了諾瓦希姆公司,研制新型水泥,并與世界幾家大型水泥公司合作。諾瓦希姆實驗室是一片寬敞的車間,車間內各種機器生產水泥時不僅會發出噪音,還充斥著灰塵。這里生產的水泥呈白調,但其實可以在水泥中添加各種顏色,想要什么顏色的水泥都沒問題,這家工廠現在每年可以制造大約5噸水泥。目前,公司還在籌建另外一家工廠,預計每年可生產200噸水泥。如果一切順利,瓦拉索普魯斯打算將配方推廣給全世界的水泥制造商。
環顧廠區四周,到處是用水泥建造的建筑物,歷經數百年風雨而不倒。對于諾瓦希姆公司來說,說服人們相信它的碳負性水泥沒有隱患問題是一個挑戰,要想證明自己的水泥經久耐用,還需要時間。2009年,諾瓦西姆公司憑借“碳負性水泥”技術獲得英國一年一度的“燈芯草蠟燭大獎”,這是一項鼓勵科技發明的獎項。2010年,碳負性水泥被美國麻省理工學院主辦的《技術評論》雜志評為“十大新興技術之一”。
全球水泥產業每年的產值達1700億美元,鑒于人類現在極其關注碳排放問題,很多企業看到其中的商機,大量涌入這一領域。在綠色水泥研發方面,諾瓦希姆公司正與許多公司和大學研究中心競爭。
美國加利福尼亞州的卡利拉公司采取了非同尋常的方法:利用發電廠排放的二氧化碳,與海水或鹽水混合,制取碳酸鹽,再將其加入波特蘭水泥,可部分甚至全部取代石灰石。該研究目前已經得到美國硅谷最有錢的綠色科技投資者維諾德?科斯拉提供的5000萬美元的投資。
美國路易斯安那理工大學則完全摒棄石灰石,采用一種名為地質聚合物的物質,用粉煤灰、氫氧化鈉和氫氧化鉀化合而成。這種物質兼具有機物、陶瓷、水泥的特點,是一種性能優異的新型膠凝材料。有了它,水泥生產過程中的灰塵問題也許會最終解決。
拓展:綠色建材與綠色建筑