Углеродный след — это показатель, измеряющий воздействие человеческой деятельности на окружающую среду. Концепция «углеродного следа» происходит от «экологического следа», который в основном выражается в эквиваленте CO2 (CO2eq) и представляет собой общий объем выбросов парниковых газов, образующихся в процессе производства и потребления.
Углеродный след — это использование анализа жизненного цикла (LCA) для оценки выбросов парниковых газов, прямо или косвенно генерируемых исследуемым объектом на протяжении его жизненного цикла. Для одного и того же объекта сложность и объем учета углеродного следа выше, чем учета выбросов углерода, и результаты учета содержат информацию о выбросах углерода.
В условиях обострения глобальных проблем изменения климата и охраны окружающей среды учет углеродного следа приобретает особое значение. Он не только помогает нам точнее понимать воздействие человеческой деятельности на окружающую среду, но и служит научной основой для разработки стратегий сокращения выбросов и содействия «зеленой» и низкоуглеродной трансформации.
Весь жизненный цикл бамбука, от роста и развития, сбора урожая, обработки и производства, использования продукции до утилизации, представляет собой полный цикл круговорота углерода, включая поглощение углерода бамбуковыми лесами, производство и использование бамбуковой продукции, а также углеродный след после утилизации.
В данном исследовательском отчете предпринята попытка представить ценность экологического выращивания бамбуковых лесов и промышленного развития для адаптации к изменению климата посредством анализа углеродного следа и знаний о маркировке углеродных выбросов, а также систематизации существующих исследований углеродного следа бамбуковой продукции.
1. Учет углеродного следа
① Концепция: Согласно определению Рамочной конвенции ООН об изменении климата, углеродный след — это общее количество углекислого газа и других парниковых газов, выбрасываемых в результате деятельности человека или суммарно выбрасываемых на протяжении всего жизненного цикла продукта/услуги.
Углеродная маркировка — это показатель углеродного следа продукта, представляющий собой цифровую этикетку, отражающую выбросы парниковых газов на протяжении всего жизненного цикла продукта, от сырья до переработки отходов, предоставляя пользователям информацию о выбросах углерода продуктом в виде этикетки.
Оценка жизненного цикла (LCA) — это новый метод оценки воздействия на окружающую среду, разработанный в западных странах в последние годы и находящийся на стадии непрерывных исследований и разработок. Основным стандартом для оценки углеродного следа продукции является метод LCA, который считается наилучшим выбором для повышения достоверности и удобства расчета углеродного следа.
Анализ 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, определяет и оценивает возможности для снижения этого воздействия. Стандарт ISO 14040, выпущенный в 2006 году, делит «этапы оценки жизненного цикла» на четыре стадии: определение цели и области применения, анализ инвентаризации, оценка воздействия и интерпретация.
② Стандарты и методы:
В настоящее время существует несколько методов расчета углеродного следа.
В Китае методы учета можно разделить на три категории в зависимости от границ системы и принципов моделирования: оценка жизненного цикла на основе процессов (PLCA), оценка жизненного цикла «затраты-выпуск» (I-OLCA) и гибридная оценка жизненного цикла (HLCA). В настоящее время в Китае отсутствуют единые национальные стандарты учета углеродного следа.
На международном уровне существуют три основных международных стандарта на уровне продукции: «PAS 2050:2011 Спецификация для оценки выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла продукта и услуги» (BSI, 2011), «Протокол по парниковым газам» (WRI, WBCSD, 2011) и «ISO 14067:2018 Парниковые газы – Углеродный след продукции – Количественные требования и рекомендации» (ISO, 2018).
В соответствии с теорией жизненного цикла, стандарты PAS2050 и ISO14067 в настоящее время являются общепринятыми стандартами для оценки углеродного следа продукции с использованием общедоступных конкретных методов расчета, каждый из которых включает два метода оценки: «бизнес для потребителя» (B2C) и «бизнес для бизнеса» (B2B).
В рамках модели B2C оценка включает сырье, производство и переработку, распределение и розничную торговлю, использование потребителями, окончательную утилизацию или переработку, то есть «от колыбели до могилы». В рамках модели B2B оценка включает сырье, производство и переработку, а также транспортировку до конечных потребителей, то есть «от колыбели до ворот».
Процесс сертификации углеродного следа продукции по стандарту PAS2050 состоит из трех этапов: начальный этап, этап расчета углеродного следа продукции и последующие шаги. Процесс учета углеродного следа продукции по стандарту ISO14067 включает пять этапов: определение целевого продукта, определение границ системы учета, определение временных границ учета, определение источников выбросов в пределах границ системы и расчет углеродного следа продукции.
③ Значение
Учитывая углеродный след, мы можем выявить секторы и регионы 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.
Маркировка выбросов углерода является важным средством раскрытия информации о выбросах парниковых газов в производственной среде или на протяжении всего жизненного цикла продукции, а также позволяет инвесторам, государственным регулирующим органам и общественности понимать объемы выбросов парниковых газов производственных предприятий. Маркировка выбросов углерода, как важный инструмент раскрытия информации о выбросах углерода, получила широкое распространение во все большем количестве стран.
Углеродная маркировка сельскохозяйственной продукции — это специфическое применение углеродной маркировки на сельскохозяйственной продукции. По сравнению с другими видами продукции, внедрение углеродной маркировки на сельскохозяйственные товары является более актуальной задачей. Во-первых, сельское хозяйство является важным источником выбросов парниковых газов и крупнейшим источником выбросов парниковых газов, не относящихся к диоксиду углерода. Во-вторых, по сравнению с промышленным сектором, раскрытие информации об углеродной маркировке в процессе сельскохозяйственного производства еще не является полным, что ограничивает разнообразие сценариев применения. В-третьих, потребителям сложно получить эффективную информацию об углеродном следе продукции на потребительском рынке. В последние годы ряд исследований показал, что определенные группы потребителей готовы платить за продукцию с низким содержанием углерода, и углеродная маркировка может точно компенсировать информационную асимметрию между производителями и потребителями, способствуя повышению эффективности рынка.
2. Производственная цепочка бамбуковой промышленности
① Базовое состояние цепочки поставок бамбуковой промышленности
В Китае производственная цепочка переработки бамбука делится на этапы: подготовительный, промежуточный и заключительный. Подготовительный этап включает сырье и экстракты различных частей бамбука, в том числе листья, цветы, побеги, волокна и т.д. Промежуточный этап охватывает тысячи наименований в различных областях, таких как строительные материалы из бамбука, изделия из бамбука, побеги и продукты питания из бамбука, производство бумаги из бамбуковой целлюлозы и т.д. Заключительный этап применения изделий из бамбука включает производство бумаги, мебели, лекарственных материалов и бамбуковый культурный туризм, среди прочего.
Бамбуковые ресурсы являются основой развития бамбуковой промышленности. В зависимости от их использования бамбук можно разделить на бамбук для древесины, бамбук для побегов, бамбук для целлюлозы и бамбук для садового декора. По характеру бамбуковых лесов, доля лесов, используемых для заготовки древесины, составляет 36%, за ними следуют леса, используемые для двойного назначения (побеги и древесина), леса, используемые для экологических целей и производства целлюлозы, на которые приходится 24%, 19% и 14% соответственно. Доля побегов и декоративных бамбуковых лесов относительно невелика. Китай обладает богатыми бамбуковыми ресурсами, насчитывающими 837 видов и ежегодный объем производства в 150 миллионов тонн бамбука.
Бамбук — важнейший вид бамбука, произрастающий исключительно в Китае. В настоящее время бамбук является основным сырьем для производства конструкционных материалов из бамбука, используется на рынке свежих побегов и для производства изделий из побегов бамбука. В будущем бамбук останется основой выращивания бамбуковых ресурсов в Китае. В настоящее время десять ключевых видов продукции из бамбука, производимой и используемой в Китае, включают: искусственные бамбуковые доски, бамбуковые напольные покрытия, бамбуковые побеги, бамбуковую целлюлозу и бумагу, изделия из бамбукового волокна, бамбуковую мебель, бамбуковые товары повседневного спроса и ремесла, бамбуковый уголь и бамбуковый уксус, бамбуковые экстракты и напитки, экономическую продукцию из бамбуковых лесов, а также бамбуковый туризм и здравоохранение. Среди них искусственные бамбуковые доски и конструкционные материалы являются основой китайской бамбуковой промышленности.
Как развивать цепочку производства бамбука в рамках двойной цели по сокращению выбросов углерода?
Цель «двойного углеродного баланса» означает, что Китай стремится достичь пика выбросов углерода до 2030 года и углеродной нейтральности до 2060 года. В настоящее время Китай повысил требования к выбросам углерода в различных отраслях и активно изучает «зеленые», низкоуглеродные и экономически эффективные отрасли. Помимо собственных экологических преимуществ, бамбуковая промышленность также должна изучить свой потенциал в качестве поглотителя углерода и выйти на рынок торговли углеродными квотами.
(1) Бамбуковый лес обладает широким спектром ресурсов, поглощающих углерод:
Согласно текущим данным по Китаю, площадь бамбуковых лесов значительно увеличилась за последние 50 лет. С 2,4539 млн гектаров в 1950-х и 1960-х годах до 4,8426 млн гектаров в начале XXI века (без учета данных из Тайваня), ежегодный прирост составил 97,34%. Доля бамбуковых лесов в общей площади лесов страны увеличилась с 2,87% до 2,96%. Бамбуковые леса стали важной составляющей лесных ресурсов Китая. Согласно 6-й Национальной инвентаризации лесных ресурсов, из 4,8426 млн гектаров бамбуковых лесов в Китае 3,372 млн гектаров занимают бамбуковые заросли, насчитывающие почти 7,5 млрд растений, что составляет около 70% площади бамбуковых лесов страны.
(2) Преимущества организмов бамбукового леса:
① Бамбук имеет короткий цикл роста, сильный взрывной рост, отличается возобновляемым ростом и возможностью ежегодной заготовки. Он обладает высокой эксплуатационной ценностью и не имеет таких проблем, как эрозия почвы после полной вырубки и деградация почвы после непрерывной посадки. Он обладает большим потенциалом для поглощения углерода. Данные показывают, что годовое содержание связанного углерода в древесном ярусе бамбукового леса составляет 5,097 т/га (без учета ежегодного образования опавшей листвы), что в 1,46 раза выше, чем у быстрорастущей китайской пихты.
② Бамбуковые леса характеризуются относительно простыми условиями произрастания, разнообразными моделями роста, фрагментарным распространением и непрерывной изменчивостью площади. Они имеют обширную географическую зону распространения и широкий ареал, в основном распространены в 17 провинциях и городах, сосредоточены в провинциях Фуцзянь, Цзянси, Хунань и Чжэцзян. Они могут соответствовать быстрому и масштабному развитию в различных регионах, формируя сложные и тесно связанные пространственно-временные модели распределения углерода и динамические сети источников и поглотителей углерода.
(3) Условия для торговли квотами на поглощение углерода бамбуковыми лесами являются зрелыми:
① Индустрия переработки бамбука относительно развита.
Бамбуковая индустрия охватывает первичный, вторичный и третичный секторы экономики, при этом ее объем производства вырос с 82 миллиардов юаней в 2010 году до 415,3 миллиардов юаней в 2022 году, со среднегодовым темпом роста более 30%. Ожидается, что к 2035 году объем производства в бамбуковой индустрии превысит 1 триллион юаней. В настоящее время в уезде Аньцзи провинции Чжэцзян, Китай, реализуется инновационная модель цепочки поставок бамбуковой продукции, ориентированная на комплексный подход к интеграции углеродных поглотителей в сельском хозяйстве – от природы и экономики к взаимной интеграции.
② Соответствующая поддержка политики
После предложения двойной цели по сокращению выбросов углерода Китай выпустил ряд политических документов и рекомендаций, призванных 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 выпустили «Трехлетний план действий по ускорению развития программы «Замена пластика бамбуком»». Кроме того, в других провинциях, таких как Фуцзянь, Чжэцзян, Цзянси и др., были выдвинуты рекомендации по содействию развитию бамбуковой промышленности. В рамках интеграции и сотрудничества различных промышленных поясов были внедрены новые модели торговли углеродными маркировками и данными об углеродном следе.
3. Как рассчитать углеродный след всей цепочки производства бамбука?
① Прогресс в исследованиях углеродного следа изделий из бамбука
В настоящее время существует сравнительно мало исследований углеродного следа бамбуковой продукции как внутри страны, так и за рубежом. Согласно имеющимся исследованиям, конечная способность бамбука к переносу и хранению углерода варьируется в зависимости от различных методов использования, таких как распускание, интеграция и рекомбинация, что приводит к различному влиянию на конечный углеродный след бамбуковой продукции.
② Круговорот углерода в бамбуковых изделиях на протяжении всего их жизненного цикла.
Весь жизненный цикл бамбуковой продукции, от роста и развития бамбука (фотосинтез), выращивания и ухода, сбора урожая, хранения сырья, обработки и использования продукции до разложения отходов (декомпозиции), завершен. Углеродный цикл бамбуковой продукции на протяжении всего ее жизненного цикла включает пять основных этапов: выращивание бамбука (посадка, уход и эксплуатация), производство сырья (сбор, транспортировка и хранение бамбука или побегов бамбука), обработка и использование продукции (различные процессы в процессе обработки), продажа, использование и утилизация (декомпозиция), 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 от посадки, управления и эксплуатации.
Производство сырья является связующим звеном в процессе переноса углерода между лесопромышленными предприятиями и предприятиями по переработке бамбуковой продукции, а также включает прямые или косвенные выбросы углерода в процессе сбора урожая, первичной обработки, транспортировки и хранения бамбука или бамбуковых побегов.
Переработка и утилизация продукции — это процесс связывания углерода, который включает в себя долговременную фиксацию углерода в продуктах, а также прямые или косвенные выбросы углерода от различных процессов, таких как технологическая переработка, переработка продукции и утилизация побочных продуктов.
После того, как изделие переходит в стадию потребительского использования, углерод полностью связывается в бамбуковых изделиях, таких как мебель, строительные материалы, предметы повседневного обихода, бумажная продукция и т. д. По мере увеличения срока службы практика связывания углерода будет расширяться до момента утилизации, когда материал разлагается, выделяя CO2 и возвращаясь в атмосферу.
Согласно исследованию Чжоу Пэнфэя и др. (2014), в качестве объекта исследования были выбраны бамбуковые разделочные доски в развернутом виде, а в качестве стандарта оценки был принят «Спецификация оценки выбросов парниковых газов товаров и услуг в течение жизненного цикла» (PAS 2050:2008). Для комплексной оценки выбросов углекислого газа и накопления углерода на всех этапах производства, включая транспортировку сырья, обработку продукции, упаковку и складирование, был выбран метод оценки B2B (см. рисунок 4). Стандарт PAS 2050 предусматривает, что измерение углеродного следа должно начинаться с транспортировки сырья, и для определения размера углеродного следа необходимо точно измерить первичные данные о выбросах углерода и переносе углерода от сырья до распределения (B2B) мобильных бамбуковых разделочных досок.
Методика измерения углеродного следа изделий из бамбука на протяжении всего их жизненного цикла.
Сбор и измерение основных данных на каждом этапе жизненного цикла бамбуковой продукции является основой анализа жизненного цикла. К основным данным относятся: использование земельных ресурсов, потребление воды, потребление различных видов энергии (уголь, топливо, электричество и т. д.), потребление различных видов сырья, а также данные о материальных и энергетических потоках. Измерение углеродного следа бамбуковой продукции на протяжении всего ее жизненного цикла осуществляется посредством сбора и измерения данных.
(1) Этап выращивания бамбукового леса
Поглощение и накопление углерода: прорастание, рост и развитие, количество новых побегов бамбука;
Накопление углерода: структура бамбукового леса, степень древостоя бамбука, возрастная структура, биомасса различных органов; биомасса подстилочного слоя; запасы органического углерода в почве;
Выбросы углерода: накопление углерода, время разложения и высвобождение опавшей листвы; выбросы углерода в результате почвенного дыхания; выбросы углерода, образующиеся в результате внешнего потребления энергии и материалов, таких как труд, электроэнергия, вода и удобрения, используемые для посадки, ухода и хозяйственной деятельности.
(2) Этап производства сырья
Перенос углерода: объем собранного урожая или объем побегов бамбука и их биомасса;
Возврат углерода: отходы лесозаготовок или побеги бамбука, отходы первичной переработки и их биомасса;
Выбросы углерода: количество выбросов углерода, образующихся в результате потребления внешней энергии и материалов, таких как труд и электроэнергия, в процессе сбора, первичной обработки, транспортировки, хранения и использования бамбука или бамбуковых побегов.
(3) Этап обработки и использования продукта
Поглощение углерода: биомасса изделий и побочных продуктов из бамбука;
Возврат или удержание углерода: отходы переработки и их биомасса;
Выбросы углерода: выбросы углерода, образующиеся в результате потребления внешней энергии, такой как труд, электроэнергия, расходные материалы и потребление материалов в процессе обработки отдельных компонентов, обработки продукции и утилизации побочных продуктов.
(4) Этап продаж и использования
Поглощение углерода: биомасса изделий и побочных продуктов из бамбука;
Выбросы углерода: количество выбросов углерода, образующихся в результате внешнего потребления энергии, например, при транспортировке и трудовых затратах, от предприятий до рынка сбыта.
(5) Этап утилизации
Выбросы углерода: хранение углерода в отходах; время разложения и количество выделяемого углерода.
В отличие от других отраслей лесной промышленности, бамбуковые леса самовосстанавливаются после научной вырубки и использования, без необходимости лесовосстановления. Рост бамбуковых лесов находится в динамическом равновесии и может непрерывно поглощать связанный углерод, накапливать и хранить углерод, а также постоянно увеличивать его секвестрацию. Доля бамбукового сырья, используемого в бамбуковой продукции, невелика, и долгосрочная секвестрация углерода может быть достигнута за счет использования бамбуковых изделий.
В настоящее время отсутствуют исследования по измерению углеродного цикла бамбуковых изделий на протяжении всего их жизненного цикла. Из-за длительного времени выбросов углерода на этапах продажи, использования и утилизации бамбуковых изделий, их углеродный след трудно измерить. На практике оценка углеродного следа обычно фокусируется на двух уровнях: первый — это оценка накопления углерода и выбросов в процессе производства, от сырья до готовой продукции; второй — это оценка бамбуковых изделий от посадки до производства.
Дата публикации: 17 сентября 2024 г.
