碳一線|全球升溫加劇,減排新技術花式登臺

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碳一線|全球升溫加劇,減排新技術花式登臺

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■ BBC環境記者羅傑。哈拉賓利用藝術家的創作方式,在英格蘭康瓦爾郡的伊甸園專案中展出了以鋼材、水泥、塑膠、鋁、紙為原材料的展覽藝術品,藉此強調生產這些日常材料,地球上要生成大量的溫室氣體。

■ 在全球雙碳戰略下,各行各業的碳排情況被做了一個大起底。其中鋼材、水泥、塑膠、鋁、紙五大行業的碳排總量,超過了世界上所有交通工具的碳排總和。隨之而生的,是一項項改變行業碳排現狀的新發明、新技術、新嘗試。

■ 劍橋大學朱利安。奧爾伍德教授表示,許多人都希望發明一種新技術能提供解決方案,但實際上,發明並不是問題所在。我們需要的解決方案必須是建立在已有技術基礎上,改變我們做事情的方式。

作者|一C兩O

生活中,我們所需的許多關鍵材料在生產過程中,都會產生大量二氧化碳,導致地球變暖,比如造紙、生產塑膠、鋼鐵冶煉等生產行為。

BBC環境記者羅傑·哈拉賓(Roger Harrabin)一直致力於跟蹤那些能夠減少碳排的低碳新技術。

他利用藝術家創作的方式,選擇用鋼材,水泥,塑膠,鋁和紙為原材料,做成雕塑展品,在英格蘭康瓦爾郡的伊甸園專案中展出,以此強調生產這些日常材料,地球上要生成大量的溫室二氧化碳氣體。

根據資料統計,這些無形的“隱藏”排放製造的二氧化碳總量超過了世界上的飛機、貨運卡車、轎車、火車和輪船排放的總和。

相關專家表示,解決這些排放問題的一個辦法就是發明新技術,以此限制製造二氧化碳。另外一個辦法就是減少使用物資。

1

迴圈列印的紙

以色列Reep技術公司的研發員巴拉克。耶庫鐵裡帶領研發團隊,研究出了一種可以減少辦公用紙的迴圈列印技術。

這項發明被記錄在羅傑·哈拉賓的一個關於氣候技術方案的紀錄片裡,這部紀錄片被稱作減碳的藝術,那是羅傑·哈拉賓報道環境問題長達35年後為BBC製作的一部影片,也是英格蘭康瓦爾郡伊甸園專案(Eden Project)展出的一部分。

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迴圈列印技術中,研究人員發明了一個神奇的去列印化裝置,能夠把印表機紙張上的墨跡吸收,這樣每張紙能夠重複使用10次以上,大大減少了辦公用紙需求,從而減少造紙和紙漿行業產生的導致全球變暖的二氧化碳排放。

迴圈列印的訣竅是使用特殊加膜的紙,讓墨水不會被紙吸收,迴圈使用列印過的紙張時,利用一種強有力的鐳射將紙上的墨跡氣化,從而達到二次列印的效果。

巴拉克·耶庫鐵裡表示,他發明這種技術的初衷,就是為了保護地球,如果人們真的愛護地球,就必須要減少砍伐如此多的樹木。

02

零碳排的鋼鐵冶煉

迴圈列印是諸多創新技術之一,這些新技術同時也是順應低碳時代的產物。

在瑞典北部,一家公司致力於減少鋼鐵製造過程中的二氧化碳排放。

根據資料統計顯示,全球鋼鐵行業每年的二氧化碳氣體排放近30億噸,相當於印度經濟活動產生的二氧化碳的總和。

鋼鐵冶煉在一般情況下, 需要將鐵礦石同用煤炭製成的焦炭混合,然後用煤或天然氣把溫度提升到1500度,促進化學反應,把鐵變成初鋼。

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這個過程產生的二氧化碳排放,是整個鋼鐵冶煉中最高的。

瑞典北部的小城呂勒奧,國際鋼鐵製造企業SSAB找到了停止產生二氧化碳的辦法。

第一步是使用再生能源,諸如風電或水電,不用煤炭燃燒達到高溫,第二步是在反應階段用氫代替焦炭,以此避免產生二氧化碳這種副產品,因為用氫同鐵礦石反應只生成H2O,也就是水。

這是世界第一家零碳排放的鋼鐵企業,它的零碳排鍊鋼技術得到了廣泛認可,需求也水漲船高,截至目前,SSAB訂單已經排滿,暫時處於停止接受新訂單的狀態。

03

混凝土新“技術”

水泥是人類建築中不可或缺的混凝土的主要凝結材料。

據統計,全球混凝土行業,每年大概能製造出25萬億噸二氧化碳排放。

生產水泥要加熱石灰岩,在這過程中會生成二氧化碳,利用煤或天燃氣加熱就生成了雙倍的二氧化碳。

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現在混凝土製造商正在試驗其他的凝結材料,新材料生產不需要以同樣的方法加熱。但是應對氣候變化,人類任務緊迫,無法繼續長時間等待反覆確認後的試驗結果。

因此,在建設頗有爭議的英國高速鐵路2號工程(HS2)過程中,英格蘭東南的白金漢郡修建的鐵路橋就使用了混凝土和鋼材分層的辦法。

這種巧妙的設計利用混凝土和鋼材的不同屬性讓他們結合得更牢固 。工程師表示,這種設計減少了材料費用,與傳統建築方法相比較,碳排放減少了一半。

除此之外,工程師們還會從已有的基礎設施當中擴大利用價值,諸如不拆除建築,而是重新修整已有建築,利用水泥建造替代物。

04

生物塑膠

世界上幾乎所有的塑膠都來自高汙染的石油和天然氣,由此可見,塑膠生產是一個高碳排放的行業。

位於荷蘭的生化公司Avantium,正在打造世界上第一個用植物生成的塑膠,以此替代普通塑膠(PET:聚乙烯對苯二甲酸脂),減少二氧化碳排放。

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這種新產品是一種生物塑膠(PEF:聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯),原材料取材於小麥和玉米,根據相關人士透露,生產這種新產品的碳排放要比傳統塑膠少了1/3。

截至目前,生物塑膠的市場份額佔比很小,僅佔整個塑膠行業的1-2%,而其中的原因,可能是由於成本問題。

用來培育製造生物塑膠的生物原料土地進一步擴大,但隨著全球升溫,農民生產糧食的壓力也將越來越大,最終將導致農產品價格上揚,對於依賴小麥和玉米的生物塑膠,成本自然會受到影響。

在塑膠生產這方面,聯合國雖然已經承諾要限制塑膠生產,但是各國政府採取的應對行動依然遠遠落後於氣候變化的速度,這或將是接下來塑膠行業面臨的一大難題。

05

鋁行業回收新技術

鋁行業的二氧化碳排放要遠低於混凝土和鋼鐵行業。

部分原因是用鋁土礦鍊鋁的能源消耗巨大,主要的鍊鋁企業都選擇有再生能源或廉價能源的地方,諸如在冰島,那裡的大部分能源來自地熱和水電。

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鋁行業超過95%的鋁製品都被回收,因為鋁製品比較昂貴,但即便是那樣,回收鋁再造也需要高溫才能完成。

因此,在德國的多特蒙德,他們正在重新啟用一項100多年前的發明。

一臺機器把鋁片加熱,壓制,把已經成型的鋁材做出鋁管,這個過程所產生的碳排放相比於尋常鋁回收方式產生碳排放,只佔很小一部分。

06

結尾

隨著全球對雙碳的重視越來越深,一些幫助企業減少碳排的新發明、新技術也比比皆是。

但是這些新發明湧現的速度,不足以實現在2030年前將二氧化碳排放減半的全球目標。

碳排放嚴重的行業,最大的問題是缺少來自再生能源的清潔能源,與此同時,我們生活中的汽車和住房也缺少清潔能源。

劍橋大學朱利安·奧爾伍德(Julian Allwood)教授總結說,我們許多人都希望發明一種新技術能提供解決方案,但不幸的是,發明並不是問題所在。

問題是我們能擴大產量的速度。你能發明一個新電話而且實現快速銷售,但是你不能很快建成一座發電廠,因此,我們需要的解決方案必須是建立在已有技術基礎上,只是改變做事情的方式。

紙張,混凝土,塑膠、鋁等材料,大批次生產造價低廉,所以我們使用起來就很浪費,那我們要做的是什麼呢?

改變我們過去做事情(浪費)的方式,在未來減少這些材料的使用。