能源区块链与双碳战略研究|拒绝浪费:将食物残渣转化为可再生能源
拒绝浪费:将食物残渣转化为可再生能源
我们可以思考一件事:如果把浪费的食物视为一个国家,那么它将是世界上仅次于美国和中国的第三大温室气体排放国。
食物浪费已经成为日益严重的全球性问题。仅澳大利亚每年就扔掉760万吨食物。这足以填满1万3千个奥林匹克游泳池。
将食物废料运到垃圾填埋场后,它会释放甲烷等沼气。甲烷是一种温室气体,其威力是二氧化碳的28到100倍。
联合国估计,全球8%-10%的温室气体排放来自于食物浪费。在澳大利亚,这个比例约为3%。
对气候来说,食物浪费不是好事——但,凡事也有例外。
分解食物残渣
西澳大利亚州如何处理食物浪费呢?默多克大学的博士生Chris Bühlmann发布了一项研究,研究关于如何利用食物残渣生产可再生能源。
Chris Bühlmann表示,厌氧消化这种生物过程蕴含大量机遇(注:厌氧消化指有机质在无氧条件下,由兼性菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术)。
他还说,厌氧消化可以将食物残渣分解成沼气,也就是甲烷和二氧化碳的混合物,进而产生可再生能源。这听起来是个双赢的方案,但如何实现呢?
这个方案很简单,就是从分解的食物中捕获甲烷并将其燃烧。和燃烧其他碳氢化合物一样,化学反应会释放热能(也就是能量)和二氧化碳(CO2)。
释放二氧化碳固然不是好事,再加上向大气中释放的二氧化碳比提取利用的要多,就更糟糕了。而值得庆幸的是,燃烧甲烷产生的二氧化碳,在光合作用下可以被下一代农作物吸收。这就意味着多余的二氧化碳不会释放到大气中。
除此之外,还有其他好处。
Chris Bühlmann表示,随着燃煤发电逐渐被可再生能源取代,厌氧消化所产生的多余二氧化碳也会由此抵消。并且,二氧化碳的抵消量要比人们想象的还要多。
近期,一项针对家庭食品垃圾厌氧消化的环境可持续性研究结果显示,在垃圾填埋场,一吨食物废料会产生193kg的二氧化碳当量。而通过厌氧消化产生可再生能源,可以抵消每吨食物垃圾产生的 39 千克二氧化碳当量。
这将为澳大利亚每年节省近3亿公斤的二氧化碳排放量。
发展厌氧消化行业
厌氧消化不仅能够产生沼气,还可以产生乳酸一类的天然副产品,这也是Chris研究的重点。
Chris说,全球范围内的乳酸市场一直在快速增长,最近预计2021年至2028年的复合年增长率为8%。
乳酸可用于清洁产品、药品、食品和化妆品。在碳中和的过程中生产这种化学物质让厌氧消化更具可行性。
向食品垃圾宣战
在理想世界,不会存在食物浪费。多余的食物可以提供给饱受饥饿的人。
但在现实世界,食物浪费这个问题不会立刻消失。因此,Chris认为厌氧消化是一种利用食物垃圾的方法。
他说,目前,大多数食物垃圾都会被填埋,这不仅会导致气候变化,且几乎没有从食物垃圾中回收经济价值。
生物提炼工艺能够回收这些食物垃圾,生产出有价值的工业生化产品、现代生物材料和生物燃料,从而取代那些从化石资源中生产的产品。
与此同时,有了像Chris这样的研究人员,我们有理由期待,在未来,食物废料可以转化为更多可再生能量。
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所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。2010年8月,发改委确定在5省8市开展低碳产业建设试点工作。
随着“低碳”话语的出现,现在“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳超市”、“低碳校园”、“低碳交通”、“低碳环保”“低碳网络”、“低碳社区”——各行各业蜂拥而上统统冠以“低碳”二字,使“低碳”成为一种时尚。为更好地规范“低碳经济”扎实、有序推进,使党中央、国务院提出的降排指标得以实现,使“低碳经济”真正成为促进社会可持续发展的推进器[2]。 首先,将减排目标纳入“十二五”规划。 到2020年实现我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,这是庄严的承诺,同时也是十分沉重的责任。一方面,它标志着我国必须转变经济增长方式、调整经济结构,向低碳经济转型;另一方面,它标志着从政府到民间组织、从企业到个人都必须成为这一场革命的当事人、参与者、奉献者和受益者。 其次,抓好试点和典型。 目前,深圳成为国家住房和城乡建设部批准的第一个国家低碳生态示范市,就是一个很好的范例。住建部支持将国家低碳生态城市建设的最新政策和技术标准优先在深圳试验,引导相关项目优先落户深圳,并及时总结经验向全国推广;深圳负责承接国家低碳生态城市建设的政策技术标准和示范任务。同时,住建部支持深圳市将每年一次的“光明论坛”提升规格,使其成为国内外具有重要影响力的低碳生态城市理论与实践的交流平台。在条件具备的省市、地区、行业中及各省,都应有目的的选择试点和典型,扎实推进,建之有效,确保我国经济在低碳经济促进下又好又快发展。 第三,成立专门机构指导“低碳经济”。 推行低碳经济是一项系统工程,需要全社会通力合作。要改善环境,形成一个资源节约、环境友好的经济发展模式,需要行政、法律、经济手段并重。行政手段是引导,法律手段是规则,经济手段是平衡。因为环境问题的本质是发展问题,最终是要靠经济规律和市场机制来解决。为确保全社会都步调一致、齐心协力使“低碳经济”沿着正确的轨道前行,并顺利完成这一艰巨而伟大的彻底改变人类社会经济秩序和生存方式的革命,国家完全有必要成立“低碳经济指导机构”。 第四,制定出台相关政策,保证“低碳经济”健康发展。 吸纳国际先进经验,制定出台产业导入政策;土地使用配套政策;资金配套政策;完整的技术理论;系统的产业、产品认证及检测标准以及加速人才培训。 第五,大力发展“低碳产业”。 为了实现低碳,停止发展与低速发展都不可取,惟有加速发展,同时提高我国在低碳经济与技术方面的竞争力。因此,在转变经济增长方式、调整经济结构、向低碳经济转型的同时,大力发展低碳产业。低碳经济不仅仅是需要去郑重承担起来的一份责任,它同时也意味着一种新的发展机会,必须在转型、转变中培育和创新更多的新的经济增长点。全国第一个规模达50亿元的杭州市“低碳产业基金”就是政府主导的典型的低碳产业,其投资方向是三大类:即为“高碳改造、低碳升级和无碳替代”。高碳改造包括节能减排;低碳升级包括新材料、新装备、新工艺升级原有设备;无碳替代包括新能源;核能、风能、太阳能等。 第六,处理好“一抓”“三防”关系。 “一抓”就是抓低碳经济建设;“三防”就是防一哄而起、防乱上项目、防浪费。这是历史的经验教训。必须在开始时就让各级政府、行业、社会头脑清醒、思路明确、认识一致、步调统一。 第七,认真做好宣传教育普及及舆论监督工作。 各级政府应利用各种方式宣传低碳经济的重要性、必要性及利害关系,经常向社会通报减排进展、成效与不足,同时要组织媒体配合政府号令及时进行相关报道和揭露。开通低碳经济网络专线,搭建老百姓与政府勾通的桥梁,发挥人民群众“低碳经济”主人翁作用。 第八,充分发挥人大、政协在低碳经济运行中的作用。 各级政府在新上项目、投资方向、减排成效等工作中,充分尊重人大、政协的审批、监督权力和作用。除经常组织代表、委员视察新上低碳经济项目外,在每年两会上都应由政府向代表、委员通报“低碳经济”运行情况、“低碳经济”在GDP中的比重及“低碳经济”对人民幸福度的贡献率。 第九,将“低碳经济”绩效纳入政府、公务员政绩考核核心内容。“戒除嗜好!面向低碳经济”的环境日主题提示人们,“低碳经济”不仅意味着制造业要加快淘汰高能耗、高污染的落后生产能力,推进节能减排的科技创新,而且意味着引导公众反思哪些习以为常的消费模式和生活方式是浪费能源、增排污染的不良嗜好,从而充分发掘服务业和消费生活领域节能减排的巨大潜力。 转向低碳经济、低碳生活方式的重要途径之一,是戒除以高耗能源为代价的“便利消费”嗜好。 “便利”是现代商业营销和消费生活中流行的价值观。不少便利消费方式在人们不经意中浪费着巨大的能源。比如,据制冷技术专家估算,超市电耗70%用于冷柜,而敞开式冷柜电耗比玻璃门冰柜高出20%。由此推算,一家中型超市敞开式冷柜一年多耗约4。8万度电,相当于多耗约19吨标煤,多排放约48吨二氧化碳,多耗约19万升净水。上海约有大中型超市近800家,超市便利店6000家。如果大中型超市普遍采用玻璃门冰柜,顾客购物时只需举手之劳,一年可节电约4521万度,相当于节省约1。8万吨标煤,减排约4。5万吨二氧化碳。 转向低碳经济、低碳生活方式的重要途径之二,是以“关联型节能环保意识”戒除使用“一次性”用品的消费嗜好。 今年6月全国开始实施“限塑令”。无节制地使用塑料袋,是多年来人们盛行便利消费最典型的嗜好之一。要使戒除这一嗜好成为人们的自觉行为,单让公众理解“限塑”意义在于遏制白色污染,这只是“单维型”环保科普意识。其实“限塑”的意义还在于节约塑料的来源——石油资源、减排二氧化碳。这是一种“关联型”节能环保意识。据中国科技部《全民节能减排手册》计算,全国减少10%的塑料袋,可节省生产塑料袋的能耗约1。2万吨标煤,减排31万吨二氧化碳。关联型环保意识不仅能引导公众明白“限塑就是节油节能”,也引导公众觉悟到“节水也是节能”(即节约城市制水、供水的电能耗),觉悟到改变使用“一次性”用品的消费嗜好与节能、减少碳排放、应对气候变化的关系。 转向低碳经济、低碳生活方式的重要途径之三,是戒除以大量消耗能源、大量排放温室气体为代价的“面子消费”“奢侈消费”的嗜好。 今年第一季度全国车市销量增长最快的是豪华车,其中高档大排量的宝马进口车同比增长82%以上,大排量的多功能运动车SUV同比增长48。8%。与此相对照,不少发达国家都愿意使用小型汽车、小排量汽车。提倡低碳生活方式,并不一概反对小汽车进入家庭,而是提倡有节制地使用私家车。日本私家车普及率达80%,但出行并不完全依赖私家车。在东京地区私家车一般年行使3000至5000公里,而上海私家车一般年行使1。8万公里。国内人们无节制地使用私家车成了炫耀型消费生活的嗜好。有些城市的重点学校门口,接送孩子的一二百辆私家车将周围道路堵得水泄不通。由于人们将“现代化生活方式”含义片面理解为“更多地享受电气化、自动化提供的便利”,导致了日常生活越来越依赖于高能耗的动力技术系统,往往几百米的短程或几层楼的阶梯,都要靠机动车和电梯代步。另方面,人们的膳食越来越多地消费以多耗能源、多排温室气体为代价生产的畜禽肉类、油脂等高热量食物,肥胖发病率也随之升高。而城市中一些减肥群体又嗜好在耗费电力的人工环境,如空调健身房、电动跑步机等进行瘦身消费,其环境代价是增排温室气体。 转向低碳经济、低碳生活方式的重要途径之四,是全面加强以低碳饮食为主导的科学膳食平衡。 低碳饮食,就是低碳水化合物,主要注重限制碳水化合物的消耗量,增加蛋白质和脂肪的摄入量。目前我国国民的日常饮食,是以大米小麦等粮食作物为主的生产形式和“南米北面”的饮食结构。而低碳饮食可以控制人体血糖的剧烈变化,从而提高人体的抗氧化能力,抑制自由基的产生,长期还会有保持体型、强健体魄、预防疾病、减缓衰老等益处。但由于目前国民的认识能力和接受程度有限,不能立即转变。因此,低碳饮食将会是一个长期的、艰巨的工作。不过相信随着人民大众普遍认识水平的提高,低碳饮食将会改变中国人的饮食习惯和生活方式。
2、工业固废再利用,利国利民利自然。
3、取之有尽,用之思竭;二次方能源网,能源的加倍再利用。
4、固再生,工业固体废物的终端。
5、给废物一次有用的机会。
6、致力循环利用,造福节能环保。
7、余宝有价,互惠得利。
8、循环牵,废变宝。
9、固废新用,材富一网打尽!
10、变废为宝,携手为盟。
11、没有真废物,只有好利用。
12、牵手易废,易废为宝。
13、固体废物的“屎壳郎”。
14、工固循环你我它,文明发展靠大家。
15、绿色循环好,自然是朋友。
16、固废的第二春。
17、固废也是宝,别放错地方(放对地方就是宝)。
18、有固废,你圈我!
19、低碳高效显活力,节能环保展魅力。
20、固体废物利用好,找我“易物宝”。
21、加入益用圈,固废再生钱。
22、固废清,变黄金。
23、通往资源再造的桥梁。
24、易物宝,固体废物利用好。
25、属于工业垃圾的轮回。
26、固废圈起来,环境好很多。
27、工业固体废物再利用,工固废(工顾废)网帮你忙。
28、变废为宝,网中可淘。
29、循环利用,生生不息。
30、废物再利用,你我共发展。
31、变废为宝,废物的逆袭。
32、循环利用乐,绿色心情好。
33、循环使用,获利你我。
34、爱固宝,让你爱上固废变宝的过程。
35、心在自然中,循环好利用。
36、再生能源,易用为宝。
37、用好固废,造福社会!
38、益废网,百废俱新!
39、节能环保人文本,科学发展绿循环。
40、循环环保,绿色之道。
41、我的废物,他说好,他的废物,我的宝。
42、加入循环圈,固废都是宝。
43、强强联手,变废为宝。
44、珍爱地球,固废双赢。
45、固废再生,造福子孙。
46、固废循环,变废为宝。
47、即使是工业固废,也有再造新生的机会。
生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源。其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢。
我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示:牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素。
生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天,我们要多学习这方面的高新技术知识。
作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题。过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中。比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护;有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平;加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获。而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!
1.什么是清洁发展机制(CDM)?
于2005年2月16日正式生效的《京都议定书》规定,从2008年到2012年的承诺期内,38个工业化国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量,要在1990年的基础上降低5.2%。而发展中国家则没有减排义务。但从减排成本上来说,发达国家比发展中国家高5至20倍,所以单靠自身减排能力很难满足《京都议定书》设定的目标。于是《京都议定书》同时规定,发达国家可以资金援助和技术转让的方式,在没有减排指标的发展中国家实施环保项目,通过购买经认证后的减排量,来履行减排义务。通过这种方式形成的市场运作机制一般被称为清洁发展机制(CDM)。
从理论上讲,CDM提供了一种“双赢(win-win)”的选择。对于发达国家而言,CDM不仅带来了更为成本有效的减排方案,也提供了更广阔的技术转让渠道与市场对发展中国家而言,CDM的有效利用则有可能为促进国家的可持续发展提供更多的机遇。其中包括减少气候变化带来的不利影响拓宽融资渠道,获取先进技术促进发展中国家的能力建设减少区域性污染物产生等。
对于这一清洁发展机制,我国政府是重视的。国家发改委等三部门于2005年10月颁布了《清洁发展机制项目运行管理办法》,这是我国首个该机制的管理规定,是CDM工作开展的依据和基础。2007年8月,国务院又批准了四部委成立中国清洁发展机制基金会及其管理中心的请求。截至2008年11月26日,获国家发展改革委员会批准的CDM项目共计1749个,并有171个项目在EB(联合国CDM执行理事会)成功注册。作为最大的CDM项目发展地,中国目前占据全球超过半数的碳交易量,并成为全球最活跃的碳交易市场之一。同时,碳交易也推动大量资金涌入中国。专家预测,到2012年,流入资金将达200亿美元,届时,中国的碳交易将形成一个每年数百亿美元的大市场。从已经批准的项目看,中国主要有:
可再生能源类的项目,如风电、水电、生物质能发电
甲烷的回收利用,如垃圾填埋甲烷回收利用、煤层气回收利用、沼气回收利用等
废热、余热、余压回收利用,如水泥废热回收发电、冶炼过程的余热余压回收发电等。
2.什么是规划方案下清洁发展机制 (PCDM)?
从2005年开始全球都在开展CDM项目,在运行的过程中,人们发现了CDM的一些问题。首先是因为联合国审批流程太长,流程长会产生很大的成本,有些减排很小的单位做CDM就很不划算。其次,联合国发现CDM主要集中在传统的工业领域,收益的多数是企业,但是真正在老百姓方面受益很少。于是PCDM就应运而生,P代表规划。
规划方案下清洁发展机制(Programmatic Clean Development Mechanism,PCDM),是在清洁发展机制(CDM)的基础上提出的,目的是要促进温室气体排放的清洁技术得以更广泛的应用。PCDM 是对 CDM 的发展和完善,它将在 CDM 情景下作为单个 CDM 项目开发经济效益低、市场开发潜力小的清洁技术如农村户用小沼气技术,以规划实施的形式,把实施主体由点(实施个体)扩展到面(规划实施的若干个体),形成规模效益,促进清洁技术在社会经济各领域的的推广和普及。因此,PCDM 项目因参与者众多、可以实施的行业领域更广泛而具有更大的可持续发展意义。