碳中和攻坚战之三:从森林火灾辨别真假碳汇真假辨别
碳汇来自于京都协议书,英文原文是carbon sink,其实质是指从大气中收集固定下来的二氧化碳。所以属于真正的碳汇只有两条路可以获得,其一是人工大气碳捕捉获得;其二是植物通过光合作用的自然碳捕捉获得。
人工碳汇ccus装置
通过捕获化石燃料碳排放转化成含碳材料CCUS、二氧化碳封存CCS、利用绿氢合成蓝色甲醇等方式,以碳汇本意而言都不能形成碳汇,只能是减少碳排放的技术范畴。
碳源分绿色碳源和灰色碳源,地球上生物质提供的是绿色碳源,化石能源提供的是灰色碳源。碳源和碳汇不是一个概念,并且绿色碳源不能和碳汇划等号。生物质所含的绿色碳源,如果自然分解,产生甲烷温室气体所产生的温室效应是二氧化碳的23倍,不如直接燃烧转化成绿色二氧化碳释放到大气中危害更小。
所以。绿色碳源经CCS,经炭化成为碳素材料不再释放到大气的绿色碳,才属于碳汇,可以进行交易换取等量的化石能源碳排放。
秸秆焚烧的是非曲直秸秆焚烧因为产生雾霾而被禁止,这本身没有错。其主要为一则产生雾霾属于对大气的严重污染;二则秸秆富含的绿色碳资源没有很好地发挥碳中和的作用;三则在焚烧过程中还会有一氧化碳等有害气体产生。
秸秆禁烧后,如何处理秸秆才是关键。
秸秆粉碎返田比秸秆焚烧危害更严重,秸秆粉碎返田自然分解生物质,首先产生的是甲烷温室气体,也就是大众熟知的沼气,甲烷是二氧化碳23倍的温室效应,显然秸秆返田放大了秸秆焚烧的温室效应。
不仅如此,秸秆所带当年残留的病虫害因没有焚烧灭除,还因返田被保留影响来年的生产。而且秸秆的自然分解需要一个过程,如稻杆完全分解需要三年,会直接影响耕地土壤疏松透气、危害新作物的根系生长等。所以,秸秆应该离地处置,不能就地粉碎返田。
秸秆能态化的处置,能态学创导秸秆分布式炭化联产绿色能源的离地处置。秸秆炭化产生的秸秆炭返田,可以改良土壤,每亩耕地返田1吨秸秆炭,连续8年就可将耕地改造成人工黑土地,不仅肥沃还能抑制病虫害的生长,促进有机农业生产。不仅如此,秸秆炭的碳汇因子大于3,即每返田1吨秸秆炭,可以获得3吨的真实碳汇。
马士基碳中和船使用绿色甲醇燃料
炭化联产绿色能源,最可实现的方式是联产绿色甲醇,这就将秸秆污染物转变成农业能源生产的绿色碳源,据专家测算,就近分布式秸秆炭化联产绿色甲醇,以稻秆为例,每亩将为农户增加500元左右的农业能源的收益。如果全国农业秸秆都转化成能源农业产业,按农业人口年人均增加2000-3000元的收益,同时中国碳达峰值后可贡献减碳5%以上。所以,秸秆是宝贵的绿色碳源,分布式炭化联产绿色甲醇之路是促进农村共同致富的碳中和之路。
人们呼吁国家各主管部门、科技界齐心协力采用正确的科技创新途径,将秸秆绿色碳源宝库尽早的造福百姓。
生物绿色碳源不完全是碳汇林业是地球上最大的生物绿色碳源之一,不能简单地将林业绿色碳源直接等同于碳汇来加以利用。落叶林每年冬季掉落的枝叶,自然分解产生甲烷温室气体的危害作用将超过树干固碳的作用。如果,将枯叶和枯枝收集起来,也采用炭化联产绿色甲醇,其作用就会和农业秸秆一样带动山村共同致富的同时为碳中和做出巨大的贡献。
山林和农耕地不同,不同海拔高度的枯叶枯枝收集难度不同,因此在新型植树造林作业中,要采用高处不便收集枯叶枯枝的山地尽量种植常青树林,在方便收集枯叶枯枝的山地尽量种植落叶林,可形成能源林业,增加林业新产出,造福山民和世界。
加拿大森林火灾的碳汇得失,据报道,根据遥感技术测算,加拿大林火的温室气体排放量相当于11.1亿吨二氧化碳当量。因此,有人提出碳汇因火灾变成全球变暖恶性循环的碳源,其不仅丧失碳排放收益,还需要给全球天价赔偿,同时碳排放指标也要打折扣。
按真实碳汇的定义,加拿大森林火灾的碳排放属于绿色碳排放。如果被烧毁的森林加拿大已经用于森林碳汇交易的话,做出退赔是合理的。
除此之外,还要区分被烧毁的森林种类,落叶林只要每年的枯叶枯枝没有收集炭化处理,这次烧毁其实对气候变暖很难说是坏事还是好事。对常青树林被烧毁无疑是坏事,长远来看火灾排放到大气的这部分二氧化碳增加人类未来修复地球需要再回收的负担。
加拿大森林大火场景
加拿大的主要树种为杉木、松树非落叶植物,其市场价格约为每立方米330美元,这场大火给加拿大仅树木烧毁价值近72600亿美元的经济损失。按碳汇来看,如果这批木材未来是用于材料使用,生产过程中产生的废料是用于炭化联产绿色甲醇的话,对人类而言潜在经济损失就更大。
山林碳汇交易需要慎重,从加拿大火灾得到的最大启发就是,山林绿色碳源直接转化成碳汇存在不确定性,一场森林火灾,就把森林碳汇交易打回原形。所以,林业碳汇的发展重点应该走能态学的技术路径,重在发展林业生物质的炭化联产绿色甲醇之路,获得的木本高级生物炭用于转化成高附加值的碳素材料的同时,还可获得真实的碳汇收益,这才是林业碳汇的硬通货。
林业废料如同农业秸秆,同样构成林业能源产业的重要支柱之一,所不同的是林业秸秆炭的经济收益低于木本高级生物炭的价值,单纯比较碳汇而言,只要不用于燃烧,都属于碳汇硬通货。
海洋与碳中和的是与非,科学家检测和研究发现,大气碳增量30%被海洋所吸收,其中一部分是被海水吸收溶解在海水里增加海水酸化污染,其中一部分是被海洋植物吸收转化为海洋生物。
海水溶解属于海洋水面和大气之间的动态平衡过程,如果人类的碳中和目标只是消除碳排放的70%,那么被吸收的30%将会动态平衡地释放出被吸收30%中的70%,相当于原来总增加碳排放的21%回归大气。因此,人类的碳中和的努力目标不能扣除海洋吸收的部分。
海洋生物吸收的绿色碳源,就同农业秸秆和山林秸秆一样,自然分解对大气的温室危害远大于海洋生物的固碳贡献。因此,要将海洋生物绿色碳源转化为能态化的作用,同样需要走炭化联产绿色能源之路,海洋生物炭才属于真正的碳汇,绿色能源替代化石能源应用属于减碳过程。
碳汇交易的是与非自碳中和提出以来,许多人把碳汇交易当做是一项新的发财机遇。可以说,围绕碳汇交易风起云涌。特别是想赚快钱的一族,更是群魔乱舞。
当人们明白碳汇的真实性,就会很清楚能态学认为这世界真正的碳汇交易的硬通货来源,就只能有一种途径:生物质炭化返田或转化成碳素材料,不会再释放到大气的绿色二氧化碳。
碳汇交易可分为三种:真实碳汇交易、配额碳汇交易和特殊碳汇交易。
真实碳汇交易——生物质炭化产生的绿色炭返田或转化成碳素材料,不会再释放到大气的绿色碳。
生物质炭化后形态与返田形成碳汇
配额碳汇交易——配额属于特殊行业需要碳汇支持,不应该将配额转移获利。配额属于国家行为,节约配额企业应该交回国家,获得技术进步的奖励扶持,而节约的碳汇配额再由国家统一调配给需要支持的其它行业,这才能将碳汇资源最有效地利用。
特殊碳汇交易——生活垃圾炭化产生的绿炭用作环保材料,被国际认定属于真正碳汇。用生活垃圾生产甲醇也被认定为绿色甲醇。特殊碳汇需要国际公认,不是一国能够自行认定,一国根据自行的碳中和事业的需要做出特殊按排,只要采用碳汇配额手段就足以覆盖。
其实碳汇的起源,最初是发达国家借以制约发展中国家的一种金融产品,随着气候变暖危机的日益严重,正在转向进口贸易征收碳税的做法。所以,发展碳汇交易市场,还是将碳汇转化成碳税的做法,何种更科学,更有利于碳中和经济转型,需要认真的论证。尤其中国属于全球最大的以制造业为经济基础的国家,无论采用碳汇还是碳税应对形式,2026年之后,真正的碳汇,必然要和国际进口碳税对价接轨。(完)
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