中國(guó)發(fā)明“碳回收”革命性技術(shù)

原標(biāo)題：中國(guó)發(fā)明“碳回收”革命性技術(shù) 可有效“降碳除霾”

“速生草本植物碳轉(zhuǎn)化刈割封存技術(shù)，可促進(jìn)生物質(zhì)飛躍大增產(chǎn)，獲得足量的生物質(zhì)，將其制備成固體、氣體、液體形態(tài)的能源產(chǎn)品，替代化石能源，實(shí)現(xiàn)大氣溫室氣體負(fù)增長(zhǎng)，可降碳除霾，解決相關(guān)環(huán)境問(wèn)題�！敝袊�(guó)的一位化學(xué)家雷學(xué)軍自信地對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》介紹說(shuō)。

雷學(xué)軍研究員，湖南省精細(xì)化工研究所所長(zhǎng)、全國(guó)勞動(dòng)模范、國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家。他發(fā)明的“速生草碳轉(zhuǎn)化刈割封存技術(shù)”，即利用速生草的光合作用，將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成固態(tài)的有機(jī)碳化合物，從而減少大氣中的二氧化碳含量，在全球二氧化碳的回收方面實(shí)現(xiàn)了革命性突破。

與此同時(shí)，來(lái)自環(huán)保、科技等相關(guān)機(jī)構(gòu)和領(lǐng)域的多位專家，在對(duì)雷學(xué)軍的專*技術(shù)和科研基地進(jìn)行調(diào)研和考察后認(rèn)為，此技術(shù)的另一革命性意義在于，將有限的森林碳匯變成無(wú)限的植物碳匯，改虛擬的“指標(biāo)”碳排放權(quán)交易為可計(jì)量的實(shí)物碳產(chǎn)品交易。

“如果此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中，確能達(dá)到減碳、固碳、除霾效果，并能推廣形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，那么其現(xiàn)實(shí)意義不可忽視�！币晃粰�(quán)威政策研究專家分析說(shuō)，“既解決中國(guó)節(jié)能減排和除霾的技術(shù)難題，又可以緩解中國(guó)節(jié)能減排的巨大壓力，改善中國(guó)在世界上的環(huán)保負(fù)面形象�！�

雷學(xué)軍對(duì)自己技術(shù)的自信及其潛在意義，遠(yuǎn)超過(guò)專家的預(yù)估和評(píng)價(jià)�！拔覀兘�(jīng)過(guò)科學(xué)測(cè)算，如果此技術(shù)得到規(guī)�；�推廣應(yīng)用，那么，中國(guó)只需要用50年時(shí)間，種植和加工4369億噸碳產(chǎn)品，全球二氧化碳的濃度就可以降低恢復(fù)到工業(yè)革命前的水平，實(shí)現(xiàn)人類碳排放與碳回收的自然平衡狀態(tài)，二氧化碳的減排就會(huì)成為歷史�！�

令雷學(xué)軍沒(méi)想到的是，他的專*技術(shù)得到了一位地方官員的高度認(rèn)可，并自愿為他做試驗(yàn)試點(diǎn)：位列中國(guó)百?gòu)?qiáng)縣第7位的湖南省長(zhǎng)沙縣，確定2014年創(chuàng)建全國(guó)首個(gè)“零碳縣”試點(diǎn)發(fā)展模式，縣委書(shū)記楊懿文親任試點(diǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)。

楊懿文說(shuō)，長(zhǎng)沙縣之所以自愿率先試點(diǎn)，他們的考慮是，長(zhǎng)沙縣是工業(yè)大縣，但同時(shí)也一直高度重視生態(tài)發(fā)展，“如果借助此項(xiàng)中國(guó)原創(chuàng)發(fā)明技術(shù)，長(zhǎng)沙縣能在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)‘零碳縣’目標(biāo)，那么全國(guó)2856個(gè)縣也可以通過(guò)復(fù)制實(shí)現(xiàn)零碳。中國(guó)的節(jié)能減排目標(biāo)也許可以由此實(shí)現(xiàn)。”碳回收的革命性技術(shù)——依靠速生草吸收工業(yè)革命帶來(lái)的二氧化碳增量

全人類都在努力，但也都不明白：為何沒(méi)人能將工業(yè)革命帶來(lái)的歷史遺留問(wèn)題——二氧化碳排放增量或存量給解決掉？

對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，二氧化碳的回收是個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)和技術(shù)難題；但對(duì)于化學(xué)家雷學(xué)軍來(lái)說(shuō)，難題似乎只是一個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)原理：二氧化碳的排放和回收，原本是自然界自我完成的一個(gè)循環(huán)平衡，即地質(zhì)運(yùn)動(dòng)、人類和動(dòng)物等生存排放，海洋、森林和草原等植物吸收；但是，從工業(yè)革命開(kāi)始，化石能源的使用人為地將碳排放一下子陡增。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)公布的數(shù)據(jù)，工業(yè)革命前，即1750年，大氣中的二氧化碳總質(zhì)量約為1.462萬(wàn)億噸，而工業(yè)革命以來(lái)將這一數(shù)字驟然擴(kuò)大為2.1萬(wàn)億噸，增加了6380億噸。也就是說(shuō)，目前，人類節(jié)能減排需要從大氣中回收的二氧化碳，就是這6380億噸。

如何回收和減少呢？雷學(xué)軍介紹說(shuō)，從科學(xué)原理看，二氧化碳的回收途徑很簡(jiǎn)單，通過(guò)自然界中的植物吸收。他算了一筆賬：現(xiàn)在的世界森林總面積約40億公頃，儲(chǔ)存的碳儲(chǔ)總量為2890億噸。換句話說(shuō)，現(xiàn)有的世界森林面積能夠形成的森林碳儲(chǔ)總量只有2890億噸。城市化和工業(yè)化使森林面積不斷減少，因此，對(duì)全球節(jié)能減排目標(biāo)中需要減少的6380億噸二氧化碳來(lái)說(shuō)，森林已是盡力了。

“現(xiàn)有的森林面積是經(jīng)過(guò)6500萬(wàn)年才形成的，地球陸地面積有限，因此用擴(kuò)大森林面積來(lái)減碳的思路根本行不通�！崩讓W(xué)軍斷然否定。

除此之外，他還對(duì)寄希望于秸稈等生物質(zhì)能源來(lái)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的美好愿望，用數(shù)據(jù)潑了一盆冷水：現(xiàn)在世界能源年使用總量約160億噸標(biāo)煤，相當(dāng)于320億噸碳產(chǎn)品，而世界秸稈年總產(chǎn)量43.8億噸，僅占世界總能耗的13%。因此，秸稈不能替代化石能源，不能實(shí)現(xiàn)大氣二氧化碳負(fù)增長(zhǎng)。

“既然依靠森林自然回收和依靠減少新排放，都解決不了化石能源帶來(lái)的二氧化碳存量問(wèn)題，我們就必須轉(zhuǎn)換思路，回到治本這一起點(diǎn)�！崩讓W(xué)軍說(shuō)。何為治本？

雷學(xué)軍將復(fù)雜的科學(xué)難題翻譯為通俗語(yǔ)言：種植既速生、體積又高大的草本植物(代替生長(zhǎng)緩慢的森林)，通過(guò)光合作用吸收空氣中的二氧化碳；然后再將速生草通過(guò)干燥和成型，減小體積、做成標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品，最后封存在倉(cāng)庫(kù)中，從而達(dá)到固定空氣中二氧化碳的作用，降低大氣二氧化碳濃度。

何謂速生草本植物？

在雷學(xué)軍的科研基地，第一次來(lái)參觀的人都會(huì)被一種從未見(jiàn)過(guò)、比人還高的速生植物嚇一跳：2~3米高、葉子寬大、種植密集，外形類似玉米和高粱，而且在湖南地區(qū)每年可以像割韭菜一樣重復(fù)收割3到4次。更令人吃驚的是，他們的研究發(fā)現(xiàn)，以喬木普遍50年的生長(zhǎng)周期計(jì)算，速生草由于一年可多次收割，同樣的種植面積，50年在一個(gè)單位地塊反復(fù)收割種植的速生草加起來(lái)，葉面總面積是喬木的260～370倍；葉綠體總數(shù)量是喬木的250～350倍；生物質(zhì)總量和捕碳總量是喬木的50~80倍。

這些速生高大的草本植物被收割后，便被送到科研基地的“固碳加工流水線”：鮮草通過(guò)干燥、粉碎、壓縮，最后成為“壓縮餅干式的標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品”。

據(jù)介紹，這些速生草的選育、栽培、加工、儲(chǔ)碳、封存，可實(shí)現(xiàn)大氣二氧化碳負(fù)增長(zhǎng)，并能代替化石能源、化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥，制備精細(xì)化工產(chǎn)品，修復(fù)生態(tài)環(huán)境等進(jìn)行綜合利用，雷學(xué)軍已經(jīng)申請(qǐng)獲得了29項(xiàng)發(fā)明專*。

在科研基地，記者看到了整齊封存的標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品。但它們真的將二氧化碳吸收并儲(chǔ)存了嗎？

面對(duì)記者的疑問(wèn)，雷學(xué)軍提供的“南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室”為其所做的技術(shù)檢驗(yàn)報(bào)告顯示：有機(jī)碳?jí)K中有機(jī)碳含量達(dá)49.2%，封存1噸有機(jī)碳?jí)K相當(dāng)于封存1.46噸二氧化碳。

為了幫助記者更通俗地理解標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品的碳儲(chǔ)量與現(xiàn)實(shí)中二氧化碳排放的關(guān)系，雷學(xué)軍又算了一筆賬：鋼鐵企業(yè)一直是碳排放“大戶”，例如寶鋼，按其1500萬(wàn)噸產(chǎn)量計(jì)算，二氧化碳排放量約為3000萬(wàn)噸；為固化這些二氧化碳，就需要2054.8萬(wàn)噸碳產(chǎn)品。

從一個(gè)企業(yè)擴(kuò)展到全球，數(shù)字又如何？雷學(xué)軍測(cè)算，將全球大氣中二氧化碳濃度從當(dāng)前的0.0391%降低到工業(yè)革命前的0.0275%，需封存4369億噸標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品；若每年封存90億~110億噸，需種植土地、濕地和水面面積約10000萬(wàn)公頃，“我國(guó)的土地、海洋資源完全能夠滿足”，雷學(xué)軍說(shuō)，這一過(guò)程只需50年時(shí)間，就能使大氣中二氧化碳濃度降低至工業(yè)革命前的水平，讓空氣污染、溫室效應(yīng)和霧霾問(wèn)題得到根本性的解決。

湖南啟動(dòng)中國(guó)首個(gè)“零碳縣”試點(diǎn)

速生草固碳的技術(shù)理論如何從實(shí)驗(yàn)室向?qū)嵺`推廣應(yīng)用？

今年1月21日，中共長(zhǎng)沙縣委下發(fā)了關(guān)于成立“零碳縣”發(fā)展模式試點(diǎn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組的通知，由縣委書(shū)記楊懿文親自擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)。

長(zhǎng)沙縣，中國(guó)百?gòu)?qiáng)縣排名第7，有令人羨慕的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和經(jīng)濟(jì)效益。“只有經(jīng)濟(jì)發(fā)展快還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還必須走低碳經(jīng)濟(jì)道路，將財(cái)政資金用好，用于生態(tài)保護(hù)�！睏钴参膶�(duì)記者說(shuō)。

所謂“零碳縣”，就是將全縣生產(chǎn)生活產(chǎn)生的二氧化碳排放用速生草固碳封存，實(shí)現(xiàn)全縣二氧化碳零排放。

據(jù)了解，工業(yè)排放是長(zhǎng)沙縣空氣污染的主要來(lái)源�？h規(guī)模以上企業(yè)達(dá)到400余家，其中銷售額過(guò)億的企業(yè)超過(guò)100家，2014年長(zhǎng)沙縣將對(duì)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)進(jìn)行二氧化碳排放量測(cè)定，進(jìn)而完成全縣的碳排放普查工作。

按照《長(zhǎng)沙縣“零碳縣”發(fā)展模式試點(diǎn)實(shí)施方案》，今年全縣將封存標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品10萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)2000畝種植基地、20畝加工基地與50畝倉(cāng)儲(chǔ)基地；2015年，封存30萬(wàn)噸；2016年，封存60萬(wàn)噸，并完成縣委提出的100萬(wàn)噸級(jí)標(biāo)準(zhǔn)碳倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)目標(biāo)。楊懿文表示，除標(biāo)準(zhǔn)碳倉(cāng)庫(kù)外，碳產(chǎn)品還可以存放在附近的廢舊礦坑里等等，并不會(huì)占用工業(yè)和農(nóng)業(yè)用地。10萬(wàn)噸、30萬(wàn)噸、60萬(wàn)噸，大規(guī)模固封二氧化碳，錢從何來(lái)？

楊懿文表示，剛開(kāi)始試點(diǎn)時(shí)，縣財(cái)政會(huì)對(duì)項(xiàng)目給予財(cái)政支持。2013年長(zhǎng)沙縣財(cái)政總收入達(dá)到180億元，同比增長(zhǎng)19.7%，預(yù)計(jì)2014年財(cái)政收入超過(guò)200億沒(méi)有問(wèn)題，縣政府將從中拿出約1000萬(wàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼。但最終，二氧化碳固封項(xiàng)目必須實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作，也只有這樣，才能保證項(xiàng)目的可持續(xù)性。

按規(guī)劃，從2015年開(kāi)始，長(zhǎng)沙縣將在各領(lǐng)域確定試點(diǎn)企業(yè)3~5個(gè)，啟動(dòng)試點(diǎn)企業(yè)的碳排放權(quán)模擬交易系統(tǒng)。楊懿文介紹說(shuō)，目前對(duì)于包括二氧化硫在內(nèi)的4種污染物，長(zhǎng)沙縣對(duì)企業(yè)收取排污費(fèi)用，未來(lái)縣里或?qū)⑦m當(dāng)減少這一部分排污費(fèi)的收取，將其置換為國(guó)際通行的“碳稅”，所謂“碳稅”，就是多排放多交錢、少排放少交錢，按照二氧化碳排放量來(lái)收取，做到誰(shuí)污染誰(shuí)治理。

不過(guò)，與以往稅收不同的是，“碳稅”擬將與標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品綁定，即排放多少二氧化碳，就要購(gòu)買相應(yīng)數(shù)額的標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品，目前的計(jì)劃是，一噸標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品430元。

這種“碳稅”運(yùn)作模式，不但能實(shí)現(xiàn)固碳項(xiàng)目的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，提供持續(xù)資金，也能自動(dòng)淘汰一批高污染、高能耗的企業(yè)，倒逼企業(yè)創(chuàng)新減排。

盡管試點(diǎn)已正式啟動(dòng)和實(shí)施，但楊懿文書(shū)記坦言，零碳縣由于是全國(guó)首家試點(diǎn)，推行中也遇到了不少困難，例如速生草種植過(guò)程中灘涂地的確權(quán)、如何積極動(dòng)員農(nóng)民種植速生草、調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性，以及建立“碳稅”的法律執(zhí)行體系等等，“許多問(wèn)題都必須在國(guó)家層面上才能得到解決，因此固碳項(xiàng)目若能在全國(guó)范圍內(nèi)鋪開(kāi)，勢(shì)必對(duì)項(xiàng)目的局部試點(diǎn)起到巨大的推動(dòng)作用。”楊懿文說(shuō)。

日前，雷學(xué)軍領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目組已在長(zhǎng)沙縣首次固封10噸二氧化碳，形成6.8噸碳產(chǎn)品，完成了二氧化碳的首次固封。按照現(xiàn)有數(shù)據(jù)計(jì)算，2011年長(zhǎng)沙縣二氧化碳排放量約為164萬(wàn)噸。減去縣域境內(nèi)森林、水體等碳匯約155.8萬(wàn)噸，碳源減碳匯后，僅需固化8.2萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品，堆放成10米高的碳堆占地10.3畝，就能達(dá)到二氧化碳“排”、“固”平衡，實(shí)現(xiàn)零排放。為中國(guó)政府變革碳匯交易爭(zhēng)取主動(dòng)權(quán)

就在長(zhǎng)沙縣積極試點(diǎn)“零碳縣”，建立碳排放權(quán)模擬交易系統(tǒng)的同時(shí)，2013年11月11日，在華沙召開(kāi)的2013年度聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)談判持續(xù)了40多個(gè)小時(shí)，其中，“碳匯交易”成為各方廣泛關(guān)注的熱詞。

所謂碳匯交易，是基于《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》及《京都議定書(shū)》對(duì)各國(guó)分配二氧化碳排放指標(biāo)的規(guī)定，創(chuàng)設(shè)出來(lái)的一種虛擬交易。發(fā)展工業(yè)而制造了大量溫室氣體的發(fā)達(dá)國(guó)家，在無(wú)法通過(guò)技術(shù)革新降低溫室氣體排放量達(dá)到《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》及《京都議定書(shū)》對(duì)該國(guó)家規(guī)定的碳排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以采用在發(fā)展中國(guó)家投資造林的方式，增加碳匯，抵消碳排放，從而降低發(fā)達(dá)國(guó)家本身總的碳排量的目標(biāo)。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，所謂碳匯交易，就是發(fā)達(dá)國(guó)家出錢向發(fā)展中國(guó)家購(gòu)買碳排放指標(biāo)，一些國(guó)家通過(guò)減少排放或者吸收二氧化碳，就可以將多余的碳排放指標(biāo)轉(zhuǎn)賣給需要的國(guó)家，以抵消這些國(guó)家的減排任務(wù)。

“中國(guó)如果通過(guò)速生草固碳技術(shù)大量固定二氧化碳，就可以將相應(yīng)的碳排放指標(biāo)轉(zhuǎn)賣給其他國(guó)家，不但能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還能從根本上逆轉(zhuǎn)我國(guó)在氣候變化談判中所遭遇的困境，變被動(dòng)為主動(dòng)，履行減排承諾，推翻國(guó)際社會(huì)對(duì)中國(guó)日益增加碳排放的指責(zé)，為中國(guó)積極制定國(guó)際規(guī)則爭(zhēng)取主動(dòng)權(quán)。”雷學(xué)軍說(shuō)。

相比目前二氧化碳買賣指標(biāo)的虛擬交易，速生草固碳交割的是標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品，這一“實(shí)體交割”模式，或?qū)⒃谥T多方面改革現(xiàn)有的碳匯交易方式。首先，標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品的固碳量是可準(zhǔn)確計(jì)量的，將標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品制成體積、重量相同的標(biāo)準(zhǔn)碳，可實(shí)現(xiàn)碳匯交易的準(zhǔn)確計(jì)價(jià)，填補(bǔ)了國(guó)際碳交易產(chǎn)品不能準(zhǔn)確計(jì)量的空白；其次，標(biāo)準(zhǔn)碳產(chǎn)品相比“森林碳匯”固碳效率更高，且不用占用大量土地，成本大大降低了。

從虛擬交易到實(shí)體交易，從森林碳匯到植物碳匯，“打開(kāi)了碳匯交易的新思路。”楊懿文書(shū)記介紹說(shuō)，未來(lái)長(zhǎng)沙縣將加大對(duì)項(xiàng)目的扶持力度，爭(zhēng)取制定出第一個(gè)速生草固碳封存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)封存?zhèn)}庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)碳交易制度，加快推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。

對(duì)于未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)碳交易制度的推廣，雷學(xué)軍建議創(chuàng)立《國(guó)際植物碳產(chǎn)品封存與碳排放權(quán)交易新公約》，將標(biāo)準(zhǔn)碳交易推向國(guó)際。此外，據(jù)了解，在中國(guó)國(guó)內(nèi)，有關(guān)國(guó)家層面碳排放控制、碳交易的頂層設(shè)計(jì)也正在研究之中。未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)碳交易制度，或?qū)⒃诟�大范圍�?nèi)得到普及推廣。

記者在科研基地采訪時(shí)，遇到了來(lái)此調(diào)研的相關(guān)政府部門(mén)的幾位領(lǐng)導(dǎo)和專家，其中一位專家評(píng)價(jià)說(shuō)，當(dāng)年蘋(píng)果砸出了英國(guó)物理學(xué)家的“牛頓定律”，刈割韭菜則啟迪了中國(guó)化學(xué)家雷學(xué)軍；“種植速生草本植物實(shí)現(xiàn)大氣二氧化碳負(fù)增長(zhǎng)”這一樸實(shí)的科學(xué)思路，蘊(yùn)藏了革命性技術(shù)的大智慧，希望這一中國(guó)自主創(chuàng)新的技術(shù)，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的科學(xué)探索和實(shí)踐應(yīng)用，真正為解決大氣污染問(wèn)題找到一條新出路。