Вуглецевий слід – це показник, який вимірює вплив діяльності людини на навколишнє середовище. Поняття «вуглецевий слід» походить від «екологічного сліду», який в основному виражається в еквіваленті CO2 (CO2eq), що представляє загальну кількість викидів парникових газів, що викидаються під час виробничої та споживчої діяльності людини.
Вуглецевий слід – це використання оцінки життєвого циклу (LCA) для оцінки викидів парникових газів, що прямо чи опосередковано генеруються дослідницьким об'єктом протягом його життєвого циклу. Для одного й того ж об'єкта складність та обсяг обліку вуглецевого сліду більші, ніж викидів вуглецю, а результати обліку містять інформацію про викиди вуглецю.
Зі зростанням серйозності глобальної зміни клімату та екологічних проблем, облік вуглецевого сліду став особливо важливим. Він може не лише допомогти нам точніше зрозуміти вплив діяльності людини на навколишнє середовище, але й забезпечити наукову основу для розробки стратегій скорочення викидів та сприяння зеленій та низьковуглецевій трансформації.
Весь життєвий цикл бамбука, від росту та розвитку, збору врожаю, обробки та виробництва, використання продукції до утилізації, є повним процесом вуглецевого циклу, включаючи поглинання вуглецю бамбуковим лісом, виробництво та використання продукції з бамбука, а також вуглецевий слід після утилізації.
У цьому дослідницькому звіті зроблено спробу представити цінність екологічного насадження бамбукових лісів та промислового розвитку для адаптації до зміни клімату шляхом аналізу вуглецевого сліду та знань про вуглецеве маркування, а також організації існуючих досліджень вуглецевого сліду бамбукових виробів.
1. Облік вуглецевого сліду
① Концепція: Згідно з визначенням Рамкової конвенції Організації Об'єднаних Націй про зміну клімату, вуглецевий слід – це загальна кількість вуглекислого газу та інших парникових газів, що викидаються під час діяльності людини або сукупно викидаються протягом усього життєвого циклу продукту/послуги.
Вуглецева етикетка «є проявом «вуглецевого сліду продукту», що являє собою цифрову етикетку, що позначає повний життєвий цикл викидів парникових газів продукту від сировини до переробки відходів, надаючи користувачам інформацію про викиди вуглецю продукту у вигляді етикетки.
Оцінка життєвого циклу (LCA) – це новий метод оцінки впливу на навколишнє середовище, який був розроблений у західних країнах останніми роками та все ще перебуває на стадії постійних досліджень та розробок. Основним стандартом для оцінки вуглецевого сліду продукту є метод LCA, який вважається найкращим вибором для підвищення достовірності та зручності розрахунку вуглецевого сліду.
LCA спочатку визначає та кількісно визначає споживання енергії та матеріалів, а також викиди в навколишнє середовище протягом усього етапу життєвого циклу, потім оцінює вплив цього споживання та викидів на навколишнє середовище, і, нарешті, визначає та оцінює можливості для зменшення цього впливу. Стандарт ISO 14040, виданий у 2006 році, поділяє «етапи оцінки життєвого циклу» на чотири етапи: визначення мети та обсягу, аналіз інвентаризації, оцінка впливу та інтерпретація.
② Стандарти та методи:
Наразі існують різні методи розрахунку вуглецевого сліду.
У Китаї методи обліку можна розділити на три категорії на основі налаштувань меж системи та принципів моделі: оцінка життєвого циклу на основі процесів (PLCA), оцінка життєвого циклу вхідних та вихідних даних (I-OLCA) та гібридна оцінка життєвого циклу (HLCA). Наразі в Китаї бракує єдиних національних стандартів обліку вуглецевого сліду.
На міжнародному рівні існують три основні міжнародні стандарти на рівні продукту: «PAS 2050:2011 Специфікація для оцінки викидів парникових газів протягом життєвого циклу продукту та послуги» (BSI., 2011), «Протокол GHGP» (WRI, WBCSD, 2011) та «ISO 14067:2018 Парникові гази – Вуглецевий слід продукту – Кількісні вимоги та рекомендації» (ISO, 2018).
Згідно з теорією життєвого циклу, PAS2050 та ISO14067 є встановленими стандартами для оцінки вуглецевого сліду продукту за допомогою загальнодоступних специфічних методів розрахунку, обидва з яких включають два методи оцінки: «Бізнес для клієнта» (B2C) та «Бізнес для бізнесу» (B2B).
Зміст оцінки B2C включає сировину, виробництво та переробку, дистрибуцію та роздрібну торгівлю, використання споживачами, остаточну утилізацію або переробку, тобто «від колиски до могили». Зміст оцінки B2B включає сировину, виробництво та переробку, а також транспортування до продавців, що здійснюють продажі далі, тобто «від колиски до воріт».
Процес сертифікації вуглецевого сліду продукту за стандартом PAS2050 складається з трьох етапів: початкового етапу, етапу розрахунку вуглецевого сліду продукту та наступних кроків. Процес обліку вуглецевого сліду продукту за стандартом ISO14067 включає п'ять кроків: визначення цільового продукту, визначення меж системи обліку, визначення часових меж обліку, сортування джерел викидів у межах системи та розрахунок вуглецевого сліду продукту.
③ Значення
Враховуючи вуглецевий слід, ми можемо визначити сектори та райони з високим рівнем викидів і вжити відповідних заходів для їх скорочення. Розрахунок вуглецевого сліду також може допомогти нам сформувати низьковуглецевий спосіб життя та моделі споживання.
Маркування вуглецю є важливим засобом виявлення викидів парникових газів у виробничому середовищі або життєвому циклі продукції, а також вікном для інвесторів, державних регуляторних органів та громадськості для розуміння викидів парникових газів виробничими підприємствами. Маркування вуглецю, як важливий засіб розкриття інформації про вуглець, широко застосовується дедалі більшою кількістю країн.
Вуглецеве маркування сільськогосподарської продукції – це специфічне застосування вуглецевого маркування сільськогосподарської продукції. Порівняно з іншими видами продукції, впровадження вуглецевого маркування в сільськогосподарській продукції є більш актуальним. По-перше, сільське господарство є важливим джерелом викидів парникових газів та найбільшим джерелом викидів парникових газів, відмінних від вуглекислого газу. По-друге, порівняно з промисловим сектором, розкриття інформації про вуглецеве маркування в процесі сільськогосподарського виробництва ще не завершене, що обмежує різноманітність сценаріїв застосування. По-третє, споживачам важко отримати ефективну інформацію про вуглецевий слід продукції з боку споживача. В останні роки серія досліджень показала, що певні групи споживачів готові платити за низьковуглецеву продукцію, а вуглецеве маркування може точно компенсувати інформаційну асиметрію між виробниками та споживачами, допомагаючи підвищити ефективність ринку.
2. Ланцюг бамбукової промисловості
① Базова ситуація з ланцюгом бамбукової промисловості
Ланцюг переробки бамбука в Китаї поділяється на видобуток, середній потік та переробку. Видобуток – це сировина та екстракти різних частин бамбука, включаючи листя бамбука, квіти бамбука, пагони бамбука, волокна бамбука тощо. Середній потік включає тисячі різновидів у різних галузях, таких як будівельні матеріали з бамбука, вироби з бамбука, пагони бамбука та харчові продукти, виробництво паперу з бамбукової маси тощо; нижчі сфери застосування бамбукових продуктів включають виробництво паперу, меблів, лікарських засобів та культурний туризм з бамбука, серед іншого.
Бамбукові ресурси є основою для розвитку бамбукової промисловості. Залежно від їх використання, бамбук можна розділити на бамбук для деревини, бамбук для бамбукових пагонів, бамбук для целюлози та бамбук для оздоблення саду. Щодо характеру бамбукових лісових ресурсів, частка деревного бамбукового лісу становить 36%, далі йдуть бамбукові пагони та бамбуковий ліс подвійного використання, екологічний бамбуковий ліс громадського призначення та целюлозний бамбуковий ліс, що становить 24%, 19% та 14% відповідно. Бамбукові пагони та мальовничий бамбуковий ліс мають відносно невелику частку. Китай має багаті бамбукові ресурси, налічуючи 837 видів та річний обсяг виробництва 150 мільйонів тонн бамбука.
Бамбук є найважливішим видом бамбука, унікальним для Китаю. Наразі бамбук є основною сировиною для обробки інженерних матеріалів з бамбука, ринку свіжих бамбукових пагонів та продуктів переробки бамбукових пагонів у Китаї. У майбутньому бамбук залишатиметься основою вирощування бамбукових ресурсів у Китаї. Наразі десять ключових видів продукції для переробки та використання бамбука в Китаї включають штучні бамбукові дошки, бамбукові підлоги, бамбукові пагони, виробництво бамбукової целюлози та паперу, вироби з бамбукового волокна, бамбукові меблі, бамбукові товари щоденного вжитку та ремесла, бамбукове вугілля та бамбуковий оцет, бамбукові екстракти та напої, економічно вигідні продукти з бамбукових лісів, а також бамбуковий туризм та охорону здоров'я. Серед них штучні бамбукові дошки та інженерні матеріали є основою бамбукової промисловості Китаю.
Як розвивати ланцюг бамбукової промисловості в рамках подвійної вуглецевої мети
Мета «подвійного вуглецю» означає, що Китай прагне досягти піку викидів вуглецю до 2030 року та вуглецевої нейтральності до 2060 року. Наразі Китай збільшив свої вимоги до викидів вуглецю в багатьох галузях промисловості та активно досліджує зелені, низьковуглецеві та економічно ефективні галузі промисловості. Окрім власних екологічних переваг, бамбуковій промисловості також необхідно дослідити свій потенціал як поглинача вуглецю та вийти на ринок торгівлі викидами вуглецю.
(1) Бамбуковий ліс має широкий спектр ресурсів поглинання вуглецю:
Згідно з актуальними даними, площа бамбукових лісів у Китаї значно збільшилася за останні 50 років. З 2,4539 мільйона гектарів у 1950-х та 1960-х роках до 4,8426 мільйона гектарів на початку 21 століття (без урахування даних з Тайваню), що на 97,34% більше, ніж минулого року. А частка бамбукових лісів у національній лісовій площі збільшилася з 2,87% до 2,96%. Бамбукові лісові ресурси стали важливим компонентом лісових ресурсів Китаю. Згідно з 6-м Національним інвентаризаційним оглядом лісових ресурсів, серед 4,8426 мільйона гектарів бамбукових лісів у Китаї 3,372 мільйона гектарів припадає на бамбук, на якому росте майже 7,5 мільярда рослин, що становить близько 70% площі бамбукових лісів країни.
(2) Переваги організмів бамбукового лісу:
① Бамбук має короткий цикл росту, сильне вибухове зростання, а також характеристики відновлюваного росту та щорічного заготівлі. Він має високу утилізаційну цінність і не має таких проблем, як ерозія ґрунту після повної вирубки та деградація ґрунту після безперервної посадки. Він має великий потенціал для поглинання вуглецю. Дані показують, що річний вміст фіксованого вуглецю в деревному ярусі бамбукового лісу становить 5,097 т/гм² (без урахування річного утворення підстилки), що в 1,46 раза більше, ніж у швидкозростаючої китайської ялиці.
② Бамбукові ліси мають відносно прості умови зростання, різноманітні моделі росту, фрагментоване поширення та постійну мінливість площі. Вони мають велику географічну площу та широкий ареал, переважно поширені в 17 провінціях та містах, зосереджених у Фуцзяні, Цзянсі, Хунані та Чжецзяні. Вони можуть відповідати швидкому та масштабному розвитку в різних регіонах, формуючи складні та тісні просторово-часові моделі вуглецю та динамічні мережі джерел поглинання вуглецю.
(3) Умови для торгівлі секвестрацією вуглецю в бамбукових лісах є зрілими:
① Індустрія переробки бамбука є відносно повною
Бамбукова промисловість охоплює первинну, вторинну та третинну галузі промисловості, а вартість її продукції зросла з 82 мільярдів юанів у 2010 році до 415,3 мільярда юанів у 2022 році, із середньорічним темпом зростання понад 30%. Очікується, що до 2035 року вартість продукції бамбукової промисловості перевищить 1 трильйон юанів. Наразі в повіті Анцзі провінції Чжецзян, Китай, впроваджено нову інноваційну модель ланцюга бамбукової промисловості, зосереджену на комплексному методі подвійної інтеграції сільськогосподарського поглинача вуглецю від природи та економіки до взаємної інтеграції.
② Пов’язана підтримка політики
Після пропозиції подвійної вуглецевої мети Китай опублікував низку політик та висновків, щоб скерувати всю галузь в управлінні вуглецевою нейтральністю. 11 листопада 2021 року десять відомств, включаючи Державне управління лісового господарства та пасовищ, Національну комісію з розвитку та реформ і Міністерство науки і технологій, опублікували «Думки десяти відомств щодо прискорення інноваційного розвитку бамбукової промисловості». 2 листопада 2023 року Національна комісія з розвитку та реформ та інші відомства спільно опублікували «Трирічний план дій щодо прискорення розвитку «Заміни пластику бамбуком»». Крім того, думки щодо сприяння розвитку бамбукової промисловості були висунуті в інших провінціях, таких як Фуцзянь, Чжецзян, Цзянсі тощо. В рамках інтеграції та співпраці різних промислових поясів було запроваджено нові моделі торгівлі вуглецевими маркуваннями та вуглецевими слідами.
3. Як розрахувати вуглецевий слід ланцюга бамбукової промисловості?
① Прогрес досліджень вуглецевого сліду бамбукових виробів
Наразі існує відносно мало досліджень вуглецевого сліду бамбукових виробів як на внутрішньому, так і на міжнародному рівні. Згідно з існуючими дослідженнями, кінцева здатність бамбука до перенесення та зберігання вуглецю варіюється залежно від різних методів використання, таких як розгортання, інтеграція та рекомбінація, що призводить до різного впливу на кінцевий вуглецевий слід бамбукових виробів.
② Процес вуглецевого циклу бамбукових виробів протягом усього їхнього життєвого циклу
Весь життєвий цикл бамбукових виробів, від росту та розвитку бамбука (фотосинтез), вирощування та управління, збору врожаю, зберігання сировини, переробки та використання продукції, до розкладання (декомпозиції) відходів, завершено. Вуглецевий цикл бамбукових виробів протягом їхнього життєвого циклу включає п'ять основних етапів: вирощування бамбука (посадка, управління та експлуатація), виробництво сировини (збір, транспортування та зберігання бамбука або бамбукових пагонів), переробка та використання продукції (різні процеси під час обробки), продаж, використання та утилізація (декомпозиція), що включає фіксацію, накопичення, зберігання, секвестрацію та прямі або непрямі викиди вуглецю на кожному етапі (див. Рисунок 3).
Процес культивування бамбукових лісів можна розглядати як ланку «накопичення та зберігання вуглецю», що включає прямі або непрямі викиди вуглецю внаслідок посадки, управління та експлуатації.
Виробництво сировини є ланкою передачі вуглецю, що з'єднує лісогосподарські підприємства та підприємства з переробки бамбукової продукції, а також передбачає прямі або непрямі викиди вуглецю під час заготівлі, первинної обробки, транспортування та зберігання бамбука або бамбукових пагонів.
Переробка та утилізація продукції – це процес секвестрації вуглецю, який включає довготривалу фіксацію вуглецю в продуктах, а також прямі або непрямі викиди вуглецю з різних процесів, таких як обробка одиниць продукції, обробка продукції та утилізація побічних продуктів.
Після того, як продукт потрапляє на етап використання споживачем, вуглець повністю фіксується у виробах з бамбука, таких як меблі, будівлі, предмети першої необхідності, паперові вироби тощо. Зі збільшенням терміну служби практика секвестрації вуглецю буде продовжуватися до тих пір, поки він не буде утилізований, розкладаючись та вивільняючи CO2, і повертаючись в атмосферу.
Згідно з дослідженням Чжоу Пенфея та ін. (2014), як об'єкт дослідження були взяті бамбукові обробні дошки в розкладеному стані, а як стандарт оцінки було прийнято «Специфікацію оцінки викидів парникових газів від товарів та послуг у життєвому циклі» (PAS 2050:2008). Метод оцінки B2B обрано для комплексної оцінки викидів вуглекислого газу та зберігання вуглецю у всіх виробничих процесах, включаючи транспортування сировини, переробку продукції, упаковку та складування (див. Рисунок 4). PAS2050 передбачає, що вимірювання вуглецевого сліду має починатися з транспортування сировини, а первинні дані про викиди вуглецю та перенесення вуглецю від сировини, виробництва до розповсюдження (B2B) мобільних бамбукових обробних дощок повинні бути точно виміряні для визначення розміру вуглецевого сліду.
Структура для вимірювання вуглецевого сліду бамбукових виробів протягом усього їхнього життєвого циклу
Збір та вимірювання основних даних для кожного етапу життєвого циклу бамбукового виробу є основою аналізу життєвого циклу. Основні дані включають зайнятість земель, споживання води, споживання різних видів енергії (вугілля, палива, електроенергії тощо), споживання різної сировини та результуючі дані про потоки матеріалів та енергії. Вимірювання вуглецевого сліду бамбукових виробів протягом усього їхнього життєвого циклу здійснюється шляхом збору та вимірювання даних.
(1) Етап вирощування бамбукового лісу
Поглинання та накопичення вуглецю: проростання, ріст і розвиток, кількість нових пагонів бамбука;
Зберігання вуглецю: структура бамбукового лісу, ступінь стояння бамбука, вікова структура, біомаса різних органів; біомаса шару підстилки; зберігання органічного вуглецю в ґрунті;
Викиди вуглецю: зберігання вуглецю, час розкладання та виділення підстилки; викиди вуглецю внаслідок дихання ґрунтом; викиди вуглецю, що утворюються внаслідок зовнішнього споживання енергії та матеріалів, таких як праця, електроенергія, вода та добрива для посадки, управління та господарської діяльності.
(2) Етап виробництва сировини
Перенесення вуглецю: обсяг збору врожаю або об'єм бамбукових пагонів та їхня біомаса;
Повернення вуглецю: залишки від лісозаготівлі або пагонів бамбука, залишки первинної переробки та їх біомаса;
Викиди вуглецю: кількість викидів вуглецю, що утворюються внаслідок споживання зовнішньої енергії та матеріалів, таких як праця та електроенергія, під час збору, первинної обробки, транспортування, зберігання та використання бамбука або бамбукових пагонів.
(3) Етап обробки та використання продукції
Секвестрація вуглецю: біомаса бамбукових виробів та побічних продуктів;
Повернення або утримання вуглецю: залишки переробки та їх біомаса;
Викиди вуглецю: викиди вуглецю, що утворюються внаслідок споживання зовнішньої енергії, такої як праця, електроенергія, витратні матеріали та споживання матеріалів під час обробки одиниці продукції, обробки продукту та утилізації побічних продуктів.
(4) Етап продажу та використання
Секвестрація вуглецю: біомаса бамбукових виробів та побічних продуктів;
Викиди вуглецю: кількість викидів вуглецю, що утворюються внаслідок зовнішнього споживання енергії, такого як транспорт та робоча сила, від підприємств до ринку збуту.
(5) Стадія утилізації
Вивільнення вуглецю: Зберігання вуглецю у відходах; час розкладання та кількість вивільнення.
На відміну від інших лісових галузей, бамбукові ліси досягають самовідновлення після наукової вирубки та використання, без потреби в лісовідновленні. Ріст бамбукових лісів відбувається в динамічному балансі та можуть постійно поглинати фіксований вуглець, накопичувати та зберігати вуглець, а також постійно посилювати його поглинання. Частка бамбукової сировини, що використовується у виробництві бамбукових виробів, невелика, і довгострокове поглинання вуглецю може бути досягнуто завдяки використанню бамбукових виробів.
Наразі немає досліджень щодо вимірювання вуглецевого циклу бамбукових виробів протягом усього їхнього життєвого циклу. Через тривалий час викидів вуглецю під час етапів продажу, використання та утилізації бамбукових виробів, їхній вуглецевий слід важко виміряти. На практиці оцінка вуглецевого сліду зазвичай зосереджується на двох рівнях: перший - оцінка накопичення та викидів вуглецю в процесі виробництва від сировини до продукції; другий - оцінка бамбукових виробів від посадки до виробництва.
Час публікації: 17 вересня 2024 р.
