負碳排放,潛力巨大
生物體吸碳排碳,理論上是零碳排放,怎么會有“負碳排放”?
畜禽糞便在自然條件下發酵釋放出的甲烷,其溫室效應是二氧化碳的25倍,如以其生產沼氣與生物天然氣去替代化石能源,即是“以污治污”,再加上飼料生長期間的吸碳,其全生命周期為負碳排放。
據瑞典Lund大學研究,按每獲得1 kW·h 做功,煤、天然氣、風能、沼氣與生物天然氣的二氧化碳排放量分別是508~897 g、398 g、61 g、-414 g。即沼氣的碳減排能力是風能和太陽能的4.6~18倍。
又據德國能源署資料,每行駛公里排放的二氧化碳當量,汽柴油、天然氣、生物天然氣分別為156~164 g、124 g、5 g。即生物天然氣的碳排放只是化石天然氣的1/25。
在歐洲,重型柴油車改用生物天然氣后,微粒物(PM)和NOx排放量分別減少了97%和86%。
國際能源組織(IEA)報告稱,以生物天然氣替代常規天然氣是最有希望的減排技術。
德國有沼氣-天然氣生產廠1萬余家,全國生物發電產能的68%(7.1 GW)來自沼氣-生物天然氣。
生物天然氣還有一個可貴稟賦,即物質循環優質。
生物質在高溫燃燒條件下,植物營養元素揮發固結殆盡,不能繼續參與物質循環。而常溫條件下的厭氧發酵,生物質的植物營養元素全部保留于沼渣沼液和以優質有機肥回歸土壤。
負碳排放的微生物沼氣發酵與提純為生物天然氣兼具去污、減排、保土、增收的效果,一石四鳥。
“十二五”期間,中國農業面源污染上升為第一污染源,主要是養殖場每年產生的大量畜禽糞便不經處理排向水體以及上億噸秸稈的露地焚燒。
如果以畜禽糞便與作物秸稈為原料生產沼氣和生物天然氣,全國有機物污染的化學需氧量(COD)總排放量則可減少一半。
2016年12月,習近平總書記在中央財經領導小組第十四次
會議上指出:“加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化,關系6億多農村居民生產生活環境,關系農村能源革命,關系能不能不斷改善土壤地力。治理好農業面源污染,是一件利國利民利長遠的大好事,要堅持政府支持、企業主體、市場化運作的方針,以沼氣和生物天然氣為主要處理方向,以就地就近用于農村能源和農用有機肥為主要使用方向。”
習近平總書記將沼氣-生物天然氣與農業廢棄物處理和資源化、防治農業面源污染、能源革命、改善農民生產生活環境、提高土壤肥力聯成了一體。
中國有241個畜牧大縣,有年800億m3生物天然氣的產量。中國是農業大國,生物天然氣的資源非常豐富,具有年生產生物天然氣2000億m3和減排4.2億t二氧化碳的潛力。
負碳排放,潛力巨大,是實現碳中和目標的強大武器。
防治白色污染,兩全其美
石油基塑料的大分子與復雜結構使它在自然條件下幾百年也不能降解,塑料垃圾導致的“白色污染”已嚴重威脅人類社會的可持續發展。
中國是年消費過億噸的世界最大塑料消費國,更令人擔憂的是,也是農用地膜使用量最大的國家。
覆膜的增產效果明顯,然殘存在土壤的塑料碎片越積越多,影響作物根系發展和吸收水分養分,導致土壤結構惡化和肥力下降,中國農田每6畝就有1畝覆膜。
世界上越來越多的國家發布了“限塑令”和“禁塑令”。
2019年9月,習近平總書記在中央深化改革委員會第十次會議上強調:“應積極應對塑料污染,牢固樹立新發展理念,有序禁止、限制部分塑料制品的生產、銷售和使用,積極推廣可循環易回收可降解替代產品,增加綠色產品供給。”
尋求對石油基塑料的替代,已有半個世紀。
一種是與10%左右的淀粉或碳酸鈣共混并加入光熱催化劑,可以讓廢棄塑料破碎成微粒,但90%的石油基成分仍不能降解。這肯定不是解決問題的辦法,但卻流行于市。
另一種是生物基的聚乳酸PLA生產的全生物降解塑料,可以在自然條件下全部降解,且生產過程的二氧化碳排放量只相當于石油基塑料的20%,這才是真正解決問題的辦法。目前世界上只有美國與荷蘭兩國可以規模化生產,因價格高而市場有限。
2018年全球生產塑料近3.6億t,而生物基塑料占比不到1%??梢妼θ锝到馑芰闲枨笾迸c市場潛力之大。
《科學美國人》與世界經濟
論壇聯合發布的2019年全球十大新興技術中,全生物降解塑料排位第一。
令人高興的是,中國安徽豐原集團攻關20年,自主研發的年產10萬t聚乳酸項目首期工程于2020年8月成功投產,包括塑料與化纖產品。由于采用了非淀粉的甜高粱桿和纖維素原料,成本比用玉米生產聚乳酸低20%,技術、產品質量與成本都在世界前列。
中國有望在“白色污染”防治上,像“高鐵”一樣為世界做出貢獻。
1998年美國國家科學院給總統的咨詢報告中說:“生物基產品行業最終可以滿足美國90%以上的有機化學產品和50%液體燃料的需求。”1999年克林頓發布的“開發和推進生物基產品和生物能源”總統令也是將生物基產品居前。
以全生物降解塑料為突破口,可開啟中國石油基產品向生物基綠色低碳產品升級之門。
“全生物降解塑料”,又一治污與替代減排雙馨的,農林碳中和工程中的得力戰將。 本+文+內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
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