Въглеродният отпечатък е индикатор, който измерва въздействието на човешките дейности върху околната среда. Концепцията за „въглероден отпечатък“ произлиза от „екологичен отпечатък“, изразяван главно като CO2 еквивалент (CO2eq), който представлява общите емисии на парникови газове, отделяни по време на човешките производствени и потребителски дейности.
Въглеродният отпечатък е използването на оценка на жизнения цикъл (LCA) за оценка на емисиите на парникови газове, генерирани пряко или косвено от изследователски обект по време на неговия жизнен цикъл. За един и същ обект трудността и обхватът на отчитането на въглеродния отпечатък са по-големи от тези на въглеродните емисии, а резултатите от отчитането съдържат информация за въглеродните емисии.
С нарастващата сериозност на глобалните климатични промени и екологичните проблеми, отчитането на въглеродния отпечатък става особено важно. То може не само да ни помогне да разберем по-точно въздействието на човешките дейности върху околната среда, но и да осигури научна основа за формулиране на стратегии за намаляване на емисиите и насърчаване на зелена и нисковъглеродна трансформация.
Целият жизнен цикъл на бамбука, от растежа и развитието, събирането на реколтата, преработката и производството, използването на продукта до изхвърлянето му, е пълният процес на въглеродния цикъл, включително поглъщането на въглерод в бамбуковата гора, производството и употребата на бамбукови продукти, както и въглеродния отпечатък след изхвърлянето му.
Този изследователски доклад се опитва да представи стойността на екологичното засаждане на бамбукови гори и индустриалното развитие за адаптация към климата чрез анализ на въглеродния отпечатък и знанията за етикетирането на въглеродните емисии, както и чрез организацията на съществуващите изследвания на въглеродния отпечатък на бамбукови продукти.
1. Отчитане на въглеродния отпечатък
① Концепция: Съгласно определението на Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата, въглеродният отпечатък се отнася до общото количество въглероден диоксид и други парникови газове, отделени по време на човешката дейност или кумулативно емитирани през целия жизнен цикъл на даден продукт/услуга.
„Въглеродният етикет“ е проява на „въглеродния отпечатък на продукта“, който представлява дигитален етикет, отбелязващ пълния жизнен цикъл на емисиите на парникови газове на даден продукт от суровините до рециклирането на отпадъците, предоставяйки на потребителите информация за въглеродните емисии на продукта под формата на етикет.
Оценката на жизнения цикъл (LCA) е нов метод за оценка на въздействието върху околната среда, разработен в западните страни през последните години и все още е в етап на непрекъснато проучване и разработване. Основният стандарт за оценка на въглеродния отпечатък на продукта е методът LCA, който се счита за най-добрия избор за подобряване на достоверността и удобството при изчисляване на въглеродния отпечатък.
LCA първо идентифицира и количествено определя потреблението на енергия и материали, както и отделянията в околната среда през целия етап на жизнения цикъл, след това оценява въздействието на това потребление и отделяне върху околната среда и накрая идентифицира и оценява възможностите за намаляване на тези въздействия. Стандартът ISO 14040, издаден през 2006 г., разделя „стъпките за оценка на жизнения цикъл“ на четири етапа: определяне на целта и обхвата, анализ на инвентара, оценка на въздействието и интерпретация.
② Стандарти и методи:
В момента има различни методи за изчисляване на въглеродния отпечатък.
В Китай методите за счетоводство могат да бъдат разделени на три категории въз основа на системните граници и принципите на модела: Оценка на жизнения цикъл, базирана на процеси (PLCA), Оценка на жизнения цикъл на входно-изходните елементи (I-OLCA) и Хибридна оценка на жизнения цикъл (HLCA). Понастоящем в Китай липсват унифицирани национални стандарти за отчитане на въглеродния отпечатък.
В международен план съществуват три основни международни стандарта на продуктово ниво: „PAS 2050:2011 Спецификация за оценка на емисиите на парникови газове по време на жизнения цикъл на продукта и услугата“ (BSI., 2011), „Протокол GHGP“ (WRI, WBCSD, 2011) и „ISO 14067:2018 Парникови газове – Въглероден отпечатък на продукта – Количествени изисквания и насоки“ (ISO, 2018).
Според теорията за жизнения цикъл, PAS2050 и ISO14067 са установени стандарти за оценка на въглеродния отпечатък на продуктите с публично достъпни специфични методи за изчисление, като и двата включват два метода за оценка: бизнес към клиент (B2C) и бизнес към бизнес (B2B).
Съдържанието на оценката на B2C (бизнес към потребител) включва суровини, производство и преработка, дистрибуция и търговия на дребно, потребителска употреба, окончателно обезвреждане или рециклиране, т.е. „от люлката до гроба“. Съдържанието на оценката на B2B включва суровини, производство и преработка и транспорт до търговците надолу по веригата, т.е. „от люлката до портата“.
Процесът на сертифициране на въглеродния отпечатък на продукта по PAS2050 се състои от три етапа: начален етап, етап на изчисляване на въглеродния отпечатък на продукта и последващи стъпки. Процесът на отчитане на въглеродния отпечатък на продукта по ISO14067 включва пет стъпки: дефиниране на целевия продукт, определяне на границите на счетоводната система, дефиниране на времевата граница на отчитането, сортиране на източниците на емисии в рамките на границите на системата и изчисляване на въглеродния отпечатък на продукта.
③ Значение
Чрез отчитане на въглеродния отпечатък можем да идентифицираме сектори и области с високи емисии и да предприемем съответните мерки за намаляване на емисиите. Изчисляването на въглеродния отпечатък може също да ни насочи към формиране на нисковъглероден начин на живот и модели на потребление.
Етикетирането на въглеродните емисии е важно средство за разкриване на емисиите на парникови газове в производствената среда или жизнения цикъл на продуктите, както и прозорец за инвеститорите, държавните регулаторни агенции и обществеността да разберат емисиите на парникови газове от производствените предприятия. Етикетирането на въглеродните емисии, като важно средство за разкриване на информация за въглеродните емисии, е широко прието от все повече страни.
Въглеродното етикетиране на селскостопанските продукти е специфичното приложение на въглеродното етикетиране върху селскостопанските продукти. В сравнение с други видове продукти, въвеждането на въглеродни етикети в селскостопанските продукти е по-спешно. Първо, селското стопанство е важен източник на емисии на парникови газове и най-големият източник на емисии на парникови газове, различни от въглероден диоксид. Второ, в сравнение с индустриалния сектор, разкриването на информация за въглеродното етикетиране в процеса на селскостопанско производство все още не е завършено, което ограничава богатството от сценарии на приложение. Трето, потребителите срещат трудности при получаването на ефективна информация за въглеродния отпечатък на продуктите от страна на потребителите. През последните години серия от проучвания разкриха, че специфични потребителски групи са готови да плащат за нисковъглеродни продукти, а въглеродното етикетиране може точно да компенсира информационната асиметрия между производители и потребители, като спомага за подобряване на пазарната ефективност.
2. Верига от бамбукова индустрия
① Основна ситуация на веригата за бамбукова индустрия
Веригата на индустрията за преработка на бамбук в Китай е разделена на добив, среден поток и низходящ поток. Нагоре по веригата са суровините и екстрактите от различни части на бамбука, включително бамбукови листа, бамбукови цветове, бамбукови филизи, бамбукови влакна и т.н. Средният поток включва хиляди разновидности в множество области, като строителни материали от бамбук, бамбукови продукти, бамбукови филизи и храни, производство на хартия от бамбук и др. Приложенията на бамбукови продукти надолу по веригата включват производство на хартия, мебели, медицински материали и културен туризъм с бамбук, наред с други.
Бамбуковите ресурси са основата за развитието на бамбуковата индустрия. Според употребата му, бамбукът може да се раздели на бамбук за дървен материал, бамбук за бамбукови филизи, бамбук за пулпа и бамбук за градинска декорация. От естеството на бамбуковите горски ресурси, делът на дървесната бамбукова гора е 36%, следван от бамбукови филизи и бамбукови гори с двойно предназначение, екологични бамбукови гори за обществено благосъстояние и бамбукови гори за пулпа, представляващи съответно 24%, 19% и 14%. Бамбуковите филизи и живописните бамбукови гори имат сравнително малък дял. Китай разполага с изобилие от бамбукови ресурси, с 837 вида и годишно производство от 150 милиона тона бамбук.
Бамбукът е най-важният вид бамбук, характерен само за Китай. В момента бамбукът е основната суровина за обработка на инженерни материали от бамбук, пазара на пресни бамбукови филизи и продуктите от обработка на бамбукови филизи в Китай. В бъдеще бамбукът ще продължи да бъде основен източник на бамбукови ресурси в Китай. В момента десетте вида ключови продукти за обработка и използване на бамбук в Китай включват изкуствени бамбукови дъски, бамбукови подови настилки, бамбукови филизи, производство на бамбукова целулоза и хартия, продукти от бамбукови влакна, бамбукови мебели, бамбукови продукти за ежедневна употреба и занаяти, бамбукови въглища и бамбуков оцет, бамбукови екстракти и напитки, икономически продукти от бамбукови гори, както и бамбуков туризъм и здравеопазване. Сред тях изкуствените бамбукови дъски и инженерните материали са стълбовете на китайската бамбукова индустрия.
Как да се развие веригата на бамбуковата индустрия в рамките на целта за двоен въглероден диоксид
Целта за „двоен въглерод“ означава, че Китай се стреми да постигне въглероден пик преди 2030 г. и въглеродна неутралност преди 2060 г. В момента Китай е увеличил изискванията си за въглеродни емисии в множество индустрии и активно проучва зелени, нисковъглеродни и икономически ефективни индустрии. В допълнение към собствените си екологични предимства, бамбуковата индустрия трябва да проучи и потенциала си като поглътител на въглерод и да навлезе на пазара за търговия с въглеродни емисии.
(1) Бамбуковата гора разполага с широк спектър от ресурси за поглъщане на въглерод:
Според актуални данни в Китай, площта на бамбуковите гори се е увеличила значително през последните 50 години. От 2,4539 милиона хектара през 50-те и 60-те години на миналия век до 4,8426 милиона хектара в началото на 21-ви век (без данните от Тайван), което представлява увеличение от 97,34% на годишна база. А делът на бамбуковите гори в националната горска площ се е увеличил от 2,87% на 2,96%. Бамбуковите горски ресурси са се превърнали във важен компонент от горските ресурси на Китай. Според 6-та национална инвентаризация на горските ресурси, сред 4,8426 милиона хектара бамбукови гори в Китай има 3,372 милиона хектара бамбук с близо 7,5 милиарда растения, което представлява около 70% от площта на бамбуковите гори в страната.
(2) Предимства на организмите в бамбуковите гори:
① Бамбукът има кратък цикъл на растеж, силен експлозивен растеж и характеристиките на възобновяем растеж и ежегодно добиване. Той има висока използваема стойност и не е свързан с проблеми като ерозия на почвата след пълна сеч и деградация на почвата след непрекъснато засаждане. Има голям потенциал за улавяне на въглерод. Данните показват, че годишното съдържание на фиксиран въглерод в дървесния слой на бамбуковата гора е 5.097 т/хм2 (без годишното производство на отпадъци), което е 1.46 пъти повече от това на бързорастящата китайска ела.
② Бамбуковите гори имат относително прости условия на растеж, разнообразни модели на растеж, фрагментирано разпространение и непрекъсната променливост на площта. Те имат голяма географска област на разпространение и широк ареал, разпространени главно в 17 провинции и градове, концентрирани във Фудзиен, Дзянси, Хунан и Джъдзян. Те могат да съответстват на бързо и мащабно развитие в различни региони, образувайки сложни и близки пространствено-времеви модели на въглерод и динамични мрежи от поглъщатели на въглерод.
(3) Условията за търговия с продукти от улавяне на въглерод в бамбукови гори са зрели:
① Индустрията за рециклиране на бамбук е сравнително завършена
Бамбуковата индустрия обхваща първични, вторични и третични индустрии, като стойността на продукцията ѝ се е увеличила от 82 милиарда юана през 2010 г. до 415,3 милиарда юана през 2022 г., със среден годишен темп на растеж от над 30%. Очаква се до 2035 г. стойността на продукцията на бамбуковата индустрия да надхвърли 1 трилион юана. В момента в окръг Анджи, провинция Джъдзян, Китай, е внедрен нов иновативен модел на веригата на бамбуковата индустрия, фокусиран върху цялостния метод за двойна интеграция на селскостопанския въглероден поглътител от природата и икономиката до взаимната интеграция.
② Свързана подкрепа за политиките
След като предложи двойната въглеродна цел, Китай публикува множество политики и становища, които да насочват цялата индустрия в управлението на въглеродната неутралност. На 11 ноември 2021 г. десет ведомства, включително Държавната администрация по горите и пасищата, Националната комисия за развитие и реформи и Министерството на науката и технологиите, публикуваха „Становища на десет ведомства относно ускоряване на иновативното развитие на бамбуковата индустрия“. На 2 ноември 2023 г. Националната комисия за развитие и реформи и други ведомства съвместно публикуваха „Тригодишен план за действие за ускоряване на развитието на „Замяна на пластмасата с бамбук“. Освен това, становища за насърчаване на развитието на бамбуковата индустрия бяха представени в други провинции като Фудзиен, Джъдзян, Дзянси и др. В рамките на интеграцията и сътрудничеството на различни индустриални пояси бяха въведени нови модели за търговия с въглеродни етикети и въглероден отпечатък.
3. Как да се изчисли въглеродният отпечатък на веригата за производство на бамбук?
① Напредък в изследванията върху въглеродния отпечатък на бамбуковите продукти
В момента има сравнително малко изследвания върху въглеродния отпечатък на бамбуковите продукти, както в страната, така и в чужбина. Според съществуващите изследвания, крайният капацитет за пренос и съхранение на въглерод на бамбука варира при различни методи на използване, като разгъване, интеграция и рекомбинация, което води до различно въздействие върху крайния въглероден отпечатък на бамбуковите продукти.
② Процесът на въглеродния цикъл на бамбуковите продукти през целия им жизнен цикъл
Целият жизнен цикъл на бамбуковите продукти, от растежа и развитието на бамбука (фотосинтеза), отглеждането и управлението, събирането на реколтата, съхранението на суровините, преработката и използването на продукта, до разлагането (разлагането) на отпадъците, е завършен. Въглеродният цикъл на бамбуковите продукти през целия им жизнен цикъл включва пет основни етапа: отглеждане на бамбук (засаждане, управление и експлоатация), производство на суровини (събиране, транспортиране и съхранение на бамбук или бамбукови филизи), преработка и използване на продукта (различни процеси по време на преработката), продажба, употреба и обезвреждане (разлагане), включващи фиксиране, натрупване, съхранение, улавяне и преки или косвени емисии на въглерод във всеки етап (вижте Фигура 3).
Процесът на култивиране на бамбукови гори може да се разглежда като звено на „натрупване и съхранение на въглерод“, включващо преки или косвени въглеродни емисии от засаждане, управление и експлоатация.
Производството на суровини е връзка за пренос на въглерод, свързваща горските предприятия и предприятията за преработка на бамбукови продукти, и също така включва преки или косвени въглеродни емисии по време на добива, първоначалната обработка, транспортирането и съхранението на бамбук или бамбукови филизи.
Преработката и оползотворяването на продукти е процес на улавяне на въглерод, който включва дългосрочно фиксиране на въглерода в продуктите, както и директни или индиректни въглеродни емисии от различни процеси, като например обработка на единица продукция, обработка на продукти и оползотворяване на странични продукти.
След като продуктът навлезе в етапа на потребителска употреба, въглеродът се фиксира напълно в бамбукови продукти като мебели, сгради, стоки от първа необходимост, хартиени изделия и др. С увеличаването на експлоатационния срок практиката на улавяне на въглерод ще се удължи, докато той не бъде изхвърлен, разлагайки се и отделяйки CO2, и връщайки се в атмосферата.
Според проучването на Zhou Pengfei et al. (2014), за обект на изследване са взети бамбукови дъски за рязане в разгънато състояние, а за стандарт за оценка е приета „Спецификация за оценка на емисиите на парникови газове от стоки и услуги през жизнения цикъл“ (PAS 2050:2008). Изборът на метод за оценка B2B е за цялостна оценка на емисиите на въглероден диоксид и съхранението на въглерод във всички производствени процеси, включително транспортиране на суровини, преработка на продукти, опаковане и складиране (виж Фигура 4). PAS2050 постановява, че измерването на въглеродния отпечатък трябва да започва от транспортирането на суровини, а данните на първично ниво за въглеродните емисии и трансфера на въглерод от суровини, производство до дистрибуция (B2B) на мобилни бамбукови дъски за рязане трябва да бъдат точно измерени, за да се определи размерът на въглеродния отпечатък.
Рамка за измерване на въглеродния отпечатък на бамбуковите продукти през целия им жизнен цикъл
Събирането и измерването на основни данни за всеки етап от жизнения цикъл на бамбуковия продукт е основата на анализа на жизнения цикъл. Основните данни включват заемане на земя, потребление на вода, потребление на различни видове енергия (въглища, гориво, електричество и др.), потребление на различни суровини и получените данни за материалните и енергийни потоци. Извършвайте измерване на въглеродния отпечатък на бамбуковите продукти през целия им жизнен цикъл чрез събиране на данни и измерване.
(1) Етап на отглеждане на бамбукова гора
Абсорбция и натрупване на въглерод: поникване, растеж и развитие, брой нови бамбукови издънки;
Съхранение на въглерод: структура на бамбуковата гора, степен на издръжливост на бамбука, възрастова структура, биомаса на различни органи; Биомаса на постелъчния слой; Съхранение на органичен въглерод в почвата;
Въглеродни емисии: съхранение на въглерод, време за разлагане и отделяне на отпадъци; въглеродни емисии от дишането на почвата; въглеродни емисии, генерирани от външно потребление на енергия и потребление на материали, като труд, енергия, вода и торове за засаждане, управление и бизнес дейности.
(2) Етап на производство на суровини
Пренос на въглерод: обем на реколтата или обем на бамбукови издънки и тяхната биомаса;
Въвръщаемост на въглерод: остатъци от дърводобив или бамбукови филизи, остатъци от първична преработка и тяхната биомаса;
Въглеродни емисии: Количеството въглеродни емисии, генерирани от външна консумация на енергия и материали, като например труд и мощност, по време на събирането, първоначалната обработка, транспортирането, съхранението и използването на бамбук или бамбукови филизи.
(3) Етап на обработка и използване на продукта
Улавяне на въглерод: биомаса от бамбукови продукти и странични продукти;
Връщане или задържане на въглерод: остатъци от преработка и тяхната биомаса;
Въглеродни емисии: Въглеродните емисии, генерирани от външно потребление на енергия, като например труд, енергия, консумативи и потребление на материали по време на обработката на единица продукция, обработката на продукта и използването на странични продукти.
(4) Етап на продажби и употреба
Улавяне на въглерод: биомаса от бамбукови продукти и странични продукти;
Въглеродни емисии: Количеството въглеродни емисии, генерирани от външно потребление на енергия, като например транспорт и труд, от предприятията до пазара на продажбите.
(5) Етап на обезвреждане
Отделяне на въглерод: Съхранение на въглерод в отпадъчни продукти; време на разлагане и количество на отделяния въглерод.
За разлика от други горски индустрии, бамбуковите гори постигат самовъзобновяване след научна сеч и използване, без да е необходимо повторно залесяване. Растежът на бамбуковите гори е в динамичен баланс на растеж и може непрекъснато да абсорбира фиксиран въглерод, да натрупва и съхранява въглерод и непрекъснато да подобрява улавянето на въглерод. Делът на бамбуковите суровини, използвани в бамбуковите продукти, не е голям и дългосрочното улавяне на въглерод може да се постигне чрез използването на бамбукови продукти.
Понастоящем няма изследвания върху измерването на въглеродния цикъл на бамбуковите продукти през целия им жизнен цикъл. Поради дългия период на емисии на въглерод по време на етапите на продажба, употреба и изхвърляне на бамбукови продукти, техният въглероден отпечатък е труден за измерване. На практика оценката на въглеродния отпечатък обикновено се фокусира на две нива: едното е да се оцени съхранението на въглерод и емисиите в производствения процес от суровините до продуктите; второто е да се оценят бамбуковите продукти от засаждането до производството.
Време на публикуване: 17 септември 2024 г.
