Углеродный след — это показатель, измеряющий воздействие деятельности человека на окружающую среду. Понятие «углеродный след» происходит от термина «экологический след», который обычно выражается в эквиваленте CO2 (CO2-экв.), представляющем собой общий объём выбросов парниковых газов в результате производственной и потребительской деятельности человека.
Углеродный след – это метод оценки жизненного цикла (ОЖЦ), используемый для оценки выбросов парниковых газов, напрямую или косвенно генерируемых объектом исследования в течение его жизненного цикла. Для одного и того же объекта сложность и объём учёта углеродного следа выше, чем учёт выбросов углерода, а результаты учёта содержат информацию о выбросах углерода.
В связи с растущей остротой глобального изменения климата и экологических проблем учёт углеродного следа приобретает особую важность. Он может не только помочь нам более точно оценить воздействие деятельности человека на окружающую среду, но и обеспечить научную основу для разработки стратегий сокращения выбросов и продвижения «зелёной» и низкоуглеродной трансформации.
Весь жизненный цикл бамбука, от роста и развития, сбора урожая, обработки и производства, использования продукта до утилизации, представляет собой полный процесс углеродного цикла, включая поглощение углерода бамбуковым лесом, производство и использование бамбуковой продукции, а также углеродный след после утилизации.
В этом исследовательском отчете предпринята попытка представить значение экологически чистых бамбуковых лесов и промышленного развития для адаптации к изменению климата посредством анализа знаний об углеродном следе и маркировке углерода, а также организации существующих исследований углеродного следа бамбуковой продукции.
1. Учет углеродного следа
① Концепция: Согласно определению Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, углеродный след — это общий объем углекислого газа и других парниковых газов, выбрасываемых в результате деятельности человека или совокупно выбрасываемых на протяжении всего жизненного цикла продукта/услуги.
«Углеродная маркировка» является проявлением «углеродного следа продукта», представляющего собой цифровую метку, которая отмечает выбросы парниковых газов на протяжении всего жизненного цикла продукта от сырья до переработки отходов, предоставляя пользователям информацию о выбросах углерода продукта в форме этикетки.
Оценка жизненного цикла (ОЖЦ) — это новый метод оценки воздействия на окружающую среду, разработанный в западных странах в последние годы и всё ещё находящийся на стадии непрерывных исследований и разработок. Основным стандартом оценки углеродного следа продукции является метод ОЖЦ, который считается наилучшим выбором для повышения достоверности и удобства расчёта углеродного следа.
Оценка жизненного цикла (LCA) сначала определяет и количественно оценивает потребление энергии и материалов, а также выбросы в окружающую среду на протяжении всего жизненного цикла, затем оценивает воздействие этого потребления и выбросов на окружающую среду и, наконец, выявляет и оценивает возможности по снижению этого воздействия. Стандарт ISO 14040, выпущенный в 2006 году, делит «этапы оценки жизненного цикла» на четыре этапа: определение цели и области применения, анализ запасов, оценка воздействия и интерпретация.
② Стандарты и методы:
В настоящее время существуют различные методы расчета углеродного следа.
В Китае методы учёта можно разделить на три категории в зависимости от системных границ и принципов моделирования: процессная оценка жизненного цикла (PLCA), оценка жизненного цикла «вход-выход» (I-OLCA) и гибридная оценка жизненного цикла (HLCA). В настоящее время в Китае отсутствуют единые национальные стандарты учёта углеродного следа.
На международном уровне существуют три основных международных стандарта на уровне продукта: «PAS 2050:2011 Технические условия для оценки выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла продукта и услуги» (BSI., 2011), «Протокол GHGP» (WRI, WBCSD, 2011) и «ISO 14067:2018 Парниковые газы. Углеродный след продукта. Количественные требования и рекомендации» (ISO, 2018).
Согласно теории жизненного цикла, в настоящее время PAS2050 и ISO14067 являются установленными стандартами для оценки углеродного следа продукции с использованием общедоступных конкретных методов расчета, оба из которых включают два метода оценки: «Бизнес для клиента» (B2C) и «Бизнес для бизнеса» (B2B).
Оценка B2C включает в себя сырье, производство и переработку, дистрибуцию и розничную торговлю, использование потребителем, окончательную утилизацию или переработку, то есть «от колыбели до могилы». Оценка B2B включает в себя сырье, производство и переработку, а также транспортировку до конечного потребителя, то есть «от колыбели до ворот».
Процесс сертификации углеродного следа продукции по стандарту PAS2050 состоит из трёх этапов: начальный этап, этап расчёта углеродного следа продукции и последующие этапы. Процесс учёта углеродного следа продукции по стандарту ISO14067 включает пять этапов: определение целевого продукта, определение границ системы учёта, определение временных рамок учёта, выявление источников выбросов в рамках системы и расчёт углеродного следа продукции.
③ Значение
Учет углеродного следа позволяет выявить секторы и области с высоким уровнем выбросов и принять соответствующие меры по их сокращению. Расчет углеродного следа также может помочь нам сформировать низкоуглеродный образ жизни и модели потребления.
Углеродная маркировка — важный способ раскрытия информации о выбросах парниковых газов в процессе производства или жизненного цикла продукции, а также возможность для инвесторов, государственных регулирующих органов и общественности получить представление о выбросах парниковых газов производственными предприятиями. Углеродная маркировка, как важный способ раскрытия информации о выбросах углерода, получает широкое признание во всё большем числе стран.
Углеродная маркировка сельскохозяйственной продукции является особым применением углеродной маркировки к сельскохозяйственной продукции. По сравнению с другими видами продукции, внедрение углеродной маркировки для сельскохозяйственной продукции является более актуальным. Во-первых, сельское хозяйство является важным источником выбросов парниковых газов и крупнейшим источником выбросов парниковых газов, не содержащих диоксид углерода. Во-вторых, по сравнению с промышленным сектором, раскрытие информации об углеродной маркировке в процессе сельскохозяйственного производства еще не завершено, что ограничивает разнообразие сценариев применения. В-третьих, потребителям трудно получить эффективную информацию об углеродном следе продуктов на конечном этапе потребления. В последние годы ряд исследований показал, что определенные группы потребителей готовы платить за низкоуглеродную продукцию, и углеродная маркировка может точно компенсировать информационную асимметрию между производителями и потребителями, способствуя повышению эффективности рынка.
2. Цепь бамбуковой промышленности
① Базовая ситуация в цепочке бамбуковой промышленности
Цепочка переработки бамбука в Китае делится на этапы: восходящий, средний и нисходящий. Восходящий этап – это сырьё и экстракты различных частей бамбука, включая листья, цветки, побеги, волокна и так далее. Средний этап включает тысячи разновидностей бамбука, используемых в различных областях, таких как производство строительных материалов из бамбука, изделий из бамбука, побегов и продуктов питания из бамбука, производство бумаги из бамбуковой целлюлозы и т.д. Последующие этапы применения бамбука включают производство бумаги, мебели, лекарственных препаратов, а также культурный туризм, связанный с бамбуком.
Бамбуковые ресурсы являются основой развития бамбуковой промышленности. В зависимости от назначения бамбук можно разделить на бамбук для древесины, бамбук для получения побегов, бамбук для получения целлюлозы и бамбук для садового декора. Что касается природы бамбуковых лесных ресурсов, доля древесного бамбука составляет 36%, за ним следуют бамбуковые побеги и бамбук двойного назначения, бамбуковые леса для экологических целей общественного благосостояния и бамбуковые леса для получения целлюлозы, на долю которых приходится 24%, 19% и 14% соответственно. Доля побегов бамбука и живописных бамбуковых лесов относительно невелика. Китай богат бамбуковыми ресурсами: здесь насчитывается 837 видов, а годовой объём производства составляет 150 миллионов тонн.
Бамбук является важнейшим видом бамбука, уникальным для Китая. В настоящее время бамбук является основным сырьем для обработки бамбуковых конструкционных материалов, рынка свежих побегов бамбука и продуктов переработки бамбуковых побегов в Китае. В будущем бамбук по-прежнему будет основой выращивания бамбуковых ресурсов в Китае. В настоящее время десять видов ключевых видов продукции переработки и использования бамбука в Китае включают в себя искусственные бамбуковые доски, бамбуковые напольные покрытия, побеги бамбука, производство бамбуковой целлюлозы и бумаги, изделия из бамбукового волокна, бамбуковую мебель, повседневные товары и изделия ручной работы из бамбука, бамбуковый уголь и бамбуковый уксус, экстракты и напитки из бамбука, экономические продукты из бамбуковых лесов, а также туризм и здравоохранение из бамбука. Среди них искусственные бамбуковые доски и конструкционные материалы являются столпами бамбуковой промышленности Китая.
Как развивать цепочку производства бамбука в условиях двойной углеродной цели
Цель «двойного углеродного баланса» означает, что Китай стремится достичь пика выбросов углерода к 2030 году и углеродной нейтральности к 2060 году. В настоящее время Китай ужесточил требования к выбросам углерода во многих отраслях и активно изучает возможности развития «зелёных», низкоуглеродных и экономически эффективных отраслей. Помимо собственных экологических преимуществ, бамбуковой промышленности также необходимо изучить свой потенциал в качестве поглотителя углерода и выйти на рынок торговли квотами на выбросы углерода.
(1) Бамбуковый лес обладает широким спектром ресурсов поглотителя углерода:
Согласно текущим данным в Китае, площадь бамбуковых лесов значительно увеличилась за последние 50 лет. С 2,4539 млн га в 1950-х и 1960-х годах до 4,8426 млн га в начале 21-го века (без учета данных по Тайваню), что составляет годовой прирост 97,34%. А доля бамбуковых лесов в национальной лесной площади увеличилась с 2,87% до 2,96%. Ресурсы бамбуковых лесов стали важным компонентом лесных ресурсов Китая. Согласно 6-му Национальному реестру лесных ресурсов, из 4,8426 млн га бамбуковых лесов в Китае 3,372 млн га занимают бамбуковые леса, в которых произрастает почти 7,5 млрд растений, что составляет около 70% площади бамбуковых лесов страны.
(2) Преимущества организмов бамбукового леса:
① Бамбук отличается коротким циклом роста, мощным взрывным ростом, возобновляемостью и ежегодным сбором урожая. Он обладает высокой потребительской ценностью и не подвержен таким проблемам, как эрозия почвы после полной вырубки и деградация почвы после непрерывной посадки. Он обладает высоким потенциалом секвестрации углерода. Данные показывают, что годовое содержание связанного углерода в древесном ярусе бамбукового леса составляет 5,097 т/ч·м² (без учета годового производства опада), что в 1,46 раза больше, чем у быстрорастущей китайской пихты.
② Бамбуковые леса характеризуются относительно простыми условиями произрастания, разнообразными моделями роста, фрагментарным распространением и постоянной изменчивостью площади. Они имеют обширную географическую зону распространения и широкий ареал, в основном, распространены в 17 провинциях и городах, преимущественно в Фуцзяне, Цзянси, Хунани и Чжэцзяне. Они могут соответствовать быстрому и масштабному развитию в различных регионах, формируя сложные и тесно связанные пространственно-временные структуры углерода и динамические сети источников и поглотителей углерода.
(3) Условия для торговли квотами на выбросы углерода в бамбуковых лесах созрели:
① Индустрия переработки бамбука относительно развита
Бамбуковая промышленность охватывает первичные, вторичные и третичные отрасли. Объём производства увеличился с 82 млрд юаней в 2010 году до 415,3 млрд юаней в 2022 году, при среднегодовом темпе роста более 30%. Ожидается, что к 2035 году объём производства бамбуковой промышленности превысит 1 трлн юаней. В настоящее время в уезде Аньцзи провинции Чжэцзян (Китай) реализуется новая инновационная модель цепочки производства бамбуковой промышленности, ориентированная на комплексный метод интеграции двойного поглощения углерода в сельском хозяйстве – от природы и экономики до взаимной интеграции.
② Соответствующая поддержка политики
После предложения двойного целевого показателя по выбросам углерода Китай опубликовал несколько политик и мнений, чтобы направлять всю отрасль в управлении углеродной нейтральностью. 11 ноября 2021 года десять ведомств, включая Государственное управление лесного хозяйства и пастбищ, Национальную комиссию по развитию и реформам и Министерство науки и технологий, опубликовали «Мнения десяти ведомств об ускорении инновационного развития бамбуковой промышленности». 2 ноября 2023 года Национальная комиссия по развитию и реформам и другие ведомства совместно опубликовали «Трехлетний план действий по ускорению развития «замены пластика бамбуком»». Кроме того, мнения о содействии развитию бамбуковой промышленности были выдвинуты в других провинциях, таких как Фуцзянь, Чжэцзян, Цзянси и т. д. В рамках интеграции и сотрудничества различных промышленных поясов были введены новые модели торговли углеродными маркировками и углеродными следами.
3. Как рассчитать углеродный след цепочки производства бамбука?
① Прогресс в исследовании углеродного следа изделий из бамбука
В настоящее время исследований углеродного следа изделий из бамбука как в стране, так и за рубежом сравнительно мало. Согласно имеющимся исследованиям, конечная способность бамбука к переносу и накоплению углерода различается при различных методах использования, таких как разворачивание, интеграция и рекомбинация, что приводит к разному влиянию на конечный углеродный след изделий из бамбука.
② Процесс углеродного цикла изделий из бамбука на протяжении всего их жизненного цикла
Весь жизненный цикл бамбуковых изделий, от роста и развития бамбука (фотосинтез), выращивания и ухода, сбора урожая, хранения сырья, обработки и использования продукта до разложения отходов (распада), завершён. Углеродный цикл бамбуковых изделий на протяжении всего их жизненного цикла включает пять основных этапов: выращивание бамбука (посадка, уход и эксплуатация), производство сырья (сбор, транспортировка и хранение бамбука или побегов бамбука), переработка и использование продукта (различные процессы в процессе обработки), продажа, использование и утилизация (разложение), включая фиксацию углерода, накопление, хранение, секвестрацию и прямые или косвенные выбросы углерода на каждом этапе (см. рисунок 3).
Процесс выращивания бамбуковых лесов можно рассматривать как звено «накопления и хранения углерода», включающее прямые или косвенные выбросы углерода в результате посадки, управления и эксплуатации.
Производство сырья является связующим звеном между лесохозяйственными предприятиями и предприятиями по переработке бамбуковой продукции, а также влечет за собой прямые или косвенные выбросы углерода в процессе заготовки, первичной обработки, транспортировки и хранения бамбука или бамбуковых побегов.
Переработка и утилизация продукции — это процесс связывания углерода, который включает в себя долгосрочную фиксацию углерода в продуктах, а также прямые или косвенные выбросы углерода в результате различных процессов, таких как единичная обработка, переработка продукции и утилизация побочных продуктов.
После того, как продукт переходит на стадию потребительского использования, углерод полностью связывается в изделиях из бамбука, таких как мебель, здания, предметы первой необходимости, бумажные изделия и т. д. По мере увеличения срока службы практика связывания углерода будет расширяться до тех пор, пока он не будет утилизирован, разлагаясь и выделяя CO2, возвращаясь в атмосферу.
Согласно исследованию Чжоу Пэнфэя и соавторов (2014), в качестве объекта исследования были взяты бамбуковые разделочные доски в разложенном состоянии, а в качестве стандарта оценки была принята «Спецификация оценки выбросов парниковых газов товаров и услуг в жизненном цикле» (PAS 2050:2008). Выберите метод оценки B2B для всесторонней оценки выбросов углекислого газа и хранения углерода всех производственных процессов, включая транспортировку сырья, переработку продукции, упаковку и складирование (см. Рисунок 4). PAS2050 предусматривает, что измерение углеродного следа должно начинаться с транспортировки сырья, а первичные данные уровня выбросов углерода и переноса углерода от сырья, производства до распределения (B2B) мобильных бамбуковых разделочных досок должны быть точно измерены для определения размера углеродного следа.
Структура для измерения углеродного следа изделий из бамбука на протяжении всего их жизненного цикла
Сбор и измерение базовых данных на каждом этапе жизненного цикла изделий из бамбука является основой анализа жизненного цикла. Базовые данные включают в себя занимаемую площадь, потребление воды, потребление различных видов энергии (уголь, топливо, электричество и т. д.), потребление различных видов сырья, а также данные о потоках материалов и энергии. Необходимо проводить измерение углеродного следа изделий из бамбука на протяжении всего их жизненного цикла посредством сбора и измерения данных.
(1) Этап выращивания бамбукового леса
Поглощение и накопление углерода: прорастание, рост и развитие, количество новых побегов бамбука;
Хранение углерода: структура бамбукового леса, степень стояния бамбука, возрастная структура, биомасса различных органов; Биомасса подстилки; Запас органического углерода в почве;
Выбросы углерода: хранение углерода, время разложения и выбросы подстилки; выбросы углерода при почвенном дыхании; выбросы углерода, образующиеся в результате внешнего потребления энергии и материалов, таких как рабочая сила, электроэнергия, вода и удобрения для посадки, управления и коммерческой деятельности.
(2) Этап производства сырья
Перенос углерода: объем сбора урожая или объем побегов бамбука и их биомасса;
Возврат углерода: остатки от лесозаготовок или побеги бамбука, остатки первичной переработки и их биомасса;
Выбросы углерода: объем выбросов углерода, образующихся в результате внешнего потребления энергии и материалов, таких как рабочая сила и электроэнергия, во время сбора, первичной обработки, транспортировки, хранения и использования бамбука или бамбуковых побегов.
(3) Этап переработки и использования продукта
Секвестрация углерода: биомасса бамбуковых изделий и побочных продуктов;
Возврат или удержание углерода: отходы переработки и их биомасса;
Выбросы углерода: выбросы углерода, возникающие в результате внешнего потребления энергии, такой как рабочая сила, электроэнергия, расходные материалы и потребление материалов в процессе единичной обработки, переработки продукции и использования побочных продуктов.
(4) Этап продажи и использования
Секвестрация углерода: биомасса бамбуковых изделий и побочных продуктов;
Выбросы углерода: объем выбросов углерода, образующихся в результате внешнего потребления энергии, например, транспортировки и использования рабочей силы предприятиями на рынке сбыта.
(5) Стадия утилизации
Выбросы углерода: хранение углерода в отходах; время разложения и количество выбросов.
В отличие от других видов лесной промышленности, бамбуковые леса самовозобновляются после вырубки и использования в научных целях, без необходимости лесовосстановления. Рост бамбуковых лесов находится в состоянии динамического равновесия и может непрерывно поглощать связанный углерод, накапливать и хранить углерод, а также непрерывно усиливать секвестрацию углерода. Доля бамбукового сырья, используемого в производстве бамбуковых изделий, невелика, и благодаря использованию бамбуковых изделий можно добиться долгосрочного секвестрирования углерода.
В настоящее время не существует исследований по измерению углеродного цикла изделий из бамбука на протяжении всего их жизненного цикла. Из-за длительных периодов выбросов углерода на этапах продажи, использования и утилизации изделий из бамбука, их углеродный след сложно измерить. На практике оценка углеродного следа обычно проводится на двух уровнях: первый — это оценка накопления углерода и выбросов в процессе производства от сырья до готовой продукции; второй — оценка изделий из бамбука от посадки до производства.
Время публикации: 17 сентября 2024 г.
