L'impronta di carbonio è un indicatore che misura l'impatto delle attività umane sull'ambiente. Il concetto di "impronta di carbonio" proviene da "impronta ecologica", espresso principalmente come CO2 equivalente (CO2EQ), che rappresenta le emissioni totali di gas serra emesse durante le attività di produzione e consumo umano.
L'impronta di carbonio è l'uso della valutazione del ciclo di vita (LCA) per valutare le emissioni di gas serra direttamente o indirettamente generate da un oggetto di ricerca durante il suo ciclo di vita. Per lo stesso oggetto, la difficoltà e l'ambito della contabilità dell'impronta di carbonio sono maggiori delle emissioni di carbonio e i risultati contabili contengono informazioni sulle emissioni di carbonio.
Con la crescente gravità dei cambiamenti climatici globali e delle questioni ambientali, la contabilità dell'impronta di carbonio è diventata particolarmente importante. Non solo può aiutarci a comprendere più accuratamente l'impatto delle attività umane sull'ambiente, ma anche fornire basi scientifiche per la formulazione di strategie di riduzione delle emissioni e la promozione della trasformazione verde e a basse emissioni di carbonio.
L'intero ciclo di vita del bambù, dalla crescita e nello sviluppo, nella raccolta, nella lavorazione e nella produzione, l'utilizzo del prodotto per lo smaltimento, è il pieno processo di ciclo del carbonio, tra cui il lavandino in carbonio forestale di bambù, la produzione e l'uso del prodotto di bambù e l'impronta di carbonio dopo lo smaltimento.
Questo rapporto di ricerca tenta di presentare il valore della piantagione ecologica delle foreste di bambù e dello sviluppo industriale per l'adattamento climatico attraverso l'analisi dell'impronta di carbonio e delle conoscenze sull'etichettatura del carbonio, nonché l'organizzazione della ricerca sull'impronta di carbonio di prodotto di bambù esistente.
1. Contabilità dell'impronta di carbonio
① Concetto: secondo la definizione della Convenzione del quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici, l'impronta di carbonio si riferisce alla quantità totale di anidride carbonica e altri gas serra rilasciati durante le attività umane o emessa cumulativamente durante l'intero ciclo di vita di un prodotto/servizio.
L'etichetta di carbonio "è una manifestazione di" prodotto di carbonio ", che è un'etichetta digitale che segna le emissioni di gas serra del ciclo di vita a pieno etichetta.
La valutazione del ciclo di vita (LCA) è un nuovo metodo di valutazione dell'impatto ambientale che è stato sviluppato nei paesi occidentali negli ultimi anni ed è ancora nella fase di ricerca e sviluppo continui. Lo standard di base per la valutazione dell'impronta di carbonio del prodotto è il metodo LCA, che è considerato la scelta migliore per migliorare la credibilità e la convenienza del calcolo dell'impronta di carbonio.
LCA identifica e quantifica per la prima volta il consumo di energia e materiali, nonché rilasci ambientali durante l'intero stadio del ciclo di vita, quindi valuta l'impatto di questi consumi e rilasci sull'ambiente e infine identifica e valuta le opportunità per ridurre questi impatti. Lo standard ISO 14040, emesso nel 2006, divide le "fasi di valutazione del ciclo di vita" in quattro fasi: determinazione di scopo e ambito, analisi dell'inventario, valutazione dell'impatto e interpretazione.
② Standard e metodi:
Al momento ci sono vari metodi per calcolare l'impronta di carbonio.
In Cina, i metodi contabili possono essere suddivisi in tre categorie in base alle impostazioni dei confini del sistema e ai principi del modello: valutazione del ciclo di vita basato sul processo (PLCA), valutazione del ciclo di vita dell'output di input (I-OLCA) e valutazione del ciclo di vita ibrido (HLCA). Attualmente, mancano gli standard nazionali unificati per la contabilità dell'impronta di carbonio in Cina.
A livello internazionale, ci sono tre principali standard internazionali a livello di prodotto: "PAS 2050: 2011 Specifiche per la valutazione delle emissioni di gas serra durante il ciclo di vita del prodotto e del servizio" (BSI., 2011), "Protocollo GHGP" (WRI, WBCSD, 2011) e "ISO 14067: 2018 GASHOUSE GAS - Footprint di carbonio - Requisiti e linee guida quantitativi" (ISO, 2018).
Secondo la teoria del ciclo di vita, PAS2050 e ISO14067 sono attualmente standard stabiliti per la valutazione dell'impronta di carbonio del prodotto con metodi di calcolo specifici disponibili al pubblico, entrambi includono due metodi di valutazione: business to custom (B2C) e business to business (B2B).
Il contenuto di valutazione di B2C include materie prime, produzione e lavorazione, distribuzione e vendita al dettaglio, uso dei consumatori, smaltimento finale o riciclaggio, ovvero "dalla culla alla tomba". Il contenuto di valutazione B2B include materie prime, produzione e trasformazione e trasporto ai commercianti a valle, ovvero "dalla culla al gate".
Il processo di certificazione dell'impronta di carbonio del prodotto PAS2050 è costituito da tre fasi: fase di iniziazione, fase di calcolo dell'impronta di carbonio del prodotto e passaggi successivi. Il processo di contabilità dell'impronta di carbonio ISO14067 del prodotto include cinque passaggi: definizione del prodotto target, determinazione del limite del sistema contabile, definizione del confine del tempo di contabilità, risolvere le fonti di emissione all'interno del confine del sistema e calcolare l'impronta di carbonio del prodotto.
③ significato
Tenendo conto dell'impronta di carbonio, possiamo identificare settori e aree ad alte emissioni e adottare misure corrispondenti per ridurre le emissioni. Il calcolo dell'impronta di carbonio può anche guidarci a formare stili di vita a basso contenuto di carbonio e modelli di consumo.
L'etichettatura del carbonio è un mezzo importante per rivelare le emissioni di gas serra nell'ambiente di produzione o il ciclo di vita dei prodotti, nonché una finestra per gli investitori, le agenzie di regolamentazione del governo e il pubblico per comprendere le emissioni di gas serra delle entità di produzione. L'etichettatura del carbonio, come mezzo importante per la divulgazione delle informazioni sul carbonio, è stata ampiamente accettata da sempre più paesi.
L'etichettatura del carbonio del prodotto agricolo è l'applicazione specifica dell'etichettatura del carbonio sui prodotti agricoli. Rispetto ad altri tipi di prodotti, l'introduzione di etichette di carbonio nei prodotti agricoli è più urgente. In primo luogo, l'agricoltura è un'importante fonte di emissioni di gas serra e la più grande fonte di emissioni di gas serra non di anidride carbonica. In secondo luogo, rispetto al settore industriale, la divulgazione delle informazioni sull'etichettatura del carbonio nel processo di produzione agricola non è ancora completa, il che limita la ricchezza degli scenari di applicazione. In terzo luogo, i consumatori hanno difficoltà a ottenere informazioni efficaci sull'impronta di carbonio dei prodotti sulla fine del consumatore. Negli ultimi anni, una serie di studi ha rivelato che specifici gruppi di consumatori sono disposti a pagare per prodotti a basso contenuto di carbonio e l'etichettatura del carbonio può compensare con precisione l'asimmetria delle informazioni tra produttori e consumatori, contribuendo a migliorare l'efficienza del mercato.
2 、 Catena dell'industria di bambù
① Situazione di base della catena dell'industria di bambù
La catena dell'industria di trasformazione di bambù in Cina è divisa in a monte, a metà strada e a valle. A monte sono le materie prime e gli estratti di varie parti di bambù, tra cui foglie di bambù, fiori di bambù, germogli di bambù, fibre di bambù e così via. Il Midstream coinvolge migliaia di varietà in più campi come materiali da costruzione in bambù, prodotti di bambù, germogli di bambù e cibo, fabbricazione di carta polpa di bambù, ecc.; Le applicazioni a valle dei prodotti di bambù includono la produzione di carta, la produzione di mobili, i materiali medicinali e il turismo culturale di bambù, tra gli altri.
Le risorse di bambù sono le basi per lo sviluppo dell'industria del bambù. Secondo il loro uso, il bambù può essere diviso in bambù per legname, bambù per germogli di bambù, bambù per polpa e bambù per la decorazione da giardino. Dalla natura delle risorse forestali di bambù, la percentuale della foresta di bambù in legno è del 36%, seguita da germogli di bambù e foresta di bambù a doppio utilizzo in legno, foresta di bambù ecologica e foresta di bambù polpa, che rappresentano il 24%, 19%e 14% rispettivamente. I germogli di bambù e la foresta di bambù panoramica hanno proporzioni relativamente piccole. La Cina ha abbondanti risorse di bambù, con 837 specie e una produzione annuale di 150 milioni di tonnellate di bambù.
Il bambù è la più importante specie di bambù unica per la Cina. Al momento, il bambù è la materia prima principale per la lavorazione dei materiali ingegneristica di bambù, il mercato di scatti di bambù fresco e prodotti di lavorazione delle riprese di bambù in Cina. In futuro, il bambù sarà ancora il pilastro della coltivazione delle risorse di bambù in Cina. Al momento, i dieci tipi di prodotti chiave di elaborazione e utilizzo di bambù in Cina includono schede artificiali di bambù, pavimenti in bambù, germogli di bambù, polpa di bambù e produzione di carta, prodotti in fibra di bambù, mobili in bambù, prodotti quotidiani di bambù e manualraft, carico di bambù e bamboo di bamboo. , Estratti e bevande di bambù, prodotti economici sotto foreste di bambù e turismo di bambù e assistenza sanitaria. Tra questi, le schede artificiali di bambù e i materiali ingegneristici sono i pilastri dell'industria di bambù cinese.
Come sviluppare la catena dell'industria di bambù con l'obiettivo del doppio carbonio
L'obiettivo del "doppio carbonio" significa che la Cina si impegna a raggiungere il picco del carbonio prima del 2030 e la neutralità del carbonio prima del 2060. Attualmente, la Cina ha aumentato i suoi requisiti per le emissioni di carbonio in più settori e ha esplorato attivamente industrie verdi, a basse efficienti e economicamente efficienti. Oltre ai propri vantaggi ecologici, l'industria del bambù deve anche esplorare il suo potenziale come lavello di carbonio e entrare nel mercato del commercio di carbonio.
(1) La foresta di bambù ha una vasta gamma di risorse per il lavandino del carbonio:
Secondo gli attuali dati in Cina, l'area delle foreste di bambù è significativamente aumentata negli ultimi 50 anni. Da 2,4539 milioni di ettari negli anni '50 e '60 a 4,8426 milioni di ettari all'inizio del 21 ° secolo (esclusi i dati di Taiwan), un aumento di un anno di anno del 97,34%. E la percentuale di foreste di bambù nell'area forestale nazionale è aumentata dal 2,87% al 2,96%. Le risorse forestali di bambù sono diventate una componente importante delle risorse forestali cinesi. Secondo il 6 ° inventario delle risorse forestali nazionali, tra i 4,8426 milioni di ettari di foreste di bambù in Cina, ci sono 3,372 milioni di ettari di bambù, con quasi 7,5 miliardi di piante, che rappresentano circa il 70% dell'area foresta di Bamboo del paese.
(2) Vantaggi degli organismi forestali di bambù:
① Il bambù ha un breve ciclo di crescita, una forte crescita esplosiva e ha le caratteristiche della crescita rinnovabile e della raccolta annuale. Ha un alto valore di utilizzo e non ha problemi come l'erosione del suolo dopo la registrazione completa e il degrado del suolo dopo la semina continua. Ha un grande potenziale per il sequestro del carbonio. I dati mostrano che il contenuto annuale di carbonio fisso nello strato di albero della foresta di bambù è 5,097T/HM2 (esclusa la produzione annuale dei rifiuti), che è 1,46 volte quello della FIR cinese in rapida crescita.
② Le foreste di bambù hanno condizioni di crescita relativamente semplici, diversi modelli di crescita, distribuzione frammentata e variabilità della area continua. Hanno una grande area di distribuzione geografica e una vasta gamma, principalmente distribuita in 17 province e città, concentrate in Fujian, Jiangxi, Hunan e Zhejiang. Possono corrispondere allo sviluppo rapido e su larga scala in diverse regioni, formando modelli spatiemporali complessi e chiusi in carbonio e reti dinamiche del lavandino della sorgente di carbonio.
(3) Le condizioni per il trading di sequestro di carbonio forestale di bambù sono mature:
① L'industria del riciclaggio del bambù è relativamente completa
L'industria del bambù si estende nelle industrie primarie, secondarie e terziarie, con il suo valore di produzione che aumenta da 82 miliardi di yuan nel 2010 a 415,3 miliardi di yuan nel 2022, con un tasso di crescita medio annuo di oltre il 30%. Si prevede che entro il 2035 il valore di produzione dell'industria del bambù supererà 1 trilione di yuan. Allo stato attuale, è stata condotta una nuova innovazione del modello della catena dell'industria di bambù nella contea di Anji, nella provincia di Zhejiang, in Cina, concentrandosi sul metodo completo della doppia integrazione del sink di carbonio agricolo dalla natura e dall'economia all'integrazione reciproca.
② Supporto politico correlato
Dopo aver proposto l'obiettivo a doppio carbonio, la Cina ha emesso più politiche e opinioni per guidare l'intero settore nella gestione della neutralità del carbonio. L'11 novembre 2021, dieci dipartimenti tra cui l'amministrazione della silvicoltura e delle praterie statali, la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma e il Ministero della Scienza e della Tecnologia hanno emesso le "opinioni di dieci dipartimenti sull'accelerazione dello sviluppo innovativo dell'industria del bambù". Il 2 novembre 2023, la National Development and Reform Commission e altri dipartimenti hanno rilasciato congiuntamente il "Piano d'azione a tre anni per accelerare lo sviluppo della" sostituzione della plastica con il bambù ". Inoltre, le opinioni sulla promozione dello sviluppo dell'industria del bambù sono state avanzate in altre province come Fujian, Zhejiang, Jiangxi, ecc. Sotto l'integrazione e la cooperazione di varie cinture industriali, sono stati introdotti nuovi modelli commerciali di etichette di carbonio e impronte di carbonio .
3 、 Come calcolare l'impronta di carbonio della catena dell'industria di bambù?
① Progressi della ricerca sull'impronta di carbonio dei prodotti di bambù
Al momento, ci sono relativamente poche ricerche sull'impronta di carbonio dei prodotti di bambù sia a livello nazionale che internazionale. Secondo la ricerca esistente, la capacità finale di trasferimento e stoccaggio del carbonio del bambù varia in base a diversi metodi di utilizzo come lo sviluppo, l'integrazione e la ricombinazione, con conseguenti diversi impatti sull'impronta finale del carbonio dei prodotti di bambù.
② Il processo di ciclo del carbonio dei prodotti di bambù durante tutto il loro ciclo di vita
L'intero ciclo di vita dei prodotti di bambù, dalla crescita e sviluppo del bambù (fotosintesi), coltivazione e gestione, raccolta, conservazione delle materie prime, elaborazione e utilizzo del prodotto, per la decomposizione dei rifiuti (decomposizione). Il ciclo di carbonio dei prodotti di bambù durante il loro ciclo di vita comprende cinque fasi principali: coltivazione di bambù (piantagioni, gestione e funzionamento), produzione di materie prime (raccolta, trasporto e conservazione di germogli di bambù o bambù) L'elaborazione), vendite, utilizzo e smaltimento (decomposizione), che coinvolgono fissazione del carbonio, accumulo, conservazione, sequestro e emissioni di carbonio dirette o indirette in ogni fase (vedere la Figura 3).
Il processo di coltivazione di foreste di bambù può essere considerato un collegamento di "accumulo di carbonio e conservazione", che coinvolge emissioni di carbonio dirette o indirette da attività di semina, gestione e funzionamento.
La produzione di materie prime è un collegamento di trasferimento di carbonio che collega le imprese forestali e le imprese di elaborazione dei prodotti di bambù e comporta anche emissioni di carbonio dirette o indirette durante la raccolta, la lavorazione iniziale, il trasporto e lo stoccaggio di germogli di bambù o bambù.
La lavorazione e l'utilizzo del prodotto è il processo di sequestro del carbonio, che prevede la fissazione a lungo termine del carbonio nei prodotti, nonché le emissioni di carbonio dirette o indirette da vari processi come l'elaborazione unitaria, l'elaborazione del prodotto e l'utilizzo dei sottoprodotti.
Dopo che il prodotto è entrato nella fase di uso del consumatore, il carbonio è completamente fisso in prodotti di bambù come mobili, edifici, necessità giornaliere, prodotti di carta, ecc. All'aumentare della durata del servizio, la pratica del sequestro del carbonio verrà estesa fino a quando non sarà smaltita, decomposizione e rilascio di CO2 e ritorno nell'atmosfera.
Secondo lo studio di Zhou Pengfei et al. ; . Scegli il metodo di valutazione B2B per valutare in modo completo le emissioni di anidride carbonica e lo stoccaggio del carbonio di tutti i processi di produzione, tra cui il trasporto di materie prime, la lavorazione del prodotto, l'imballaggio e il deposito (vedere la Figura 4). PAS2050 stabilisce che la misurazione dell'impronta di carbonio dovrebbe iniziare dal trasporto di materie prime e i dati di livello primario delle emissioni di carbonio e il trasferimento di carbonio dalle materie prime, la produzione alla distribuzione (B2b) dei taglieri di bambù mobili devono essere misurati con precisione per determinare le dimensioni delle dimensioni impronta di carbonio.
Framework per misurare l'impronta di carbonio dei prodotti di bambù durante tutto il loro ciclo di vita
La raccolta e la misurazione dei dati di base per ogni fase del ciclo di vita del prodotto di bambù è il fondamento dell'analisi del ciclo di vita. I dati di base comprendono l'occupazione del suolo, il consumo di acqua, il consumo di diversi gusti di energia (carbone, carburante, elettricità, ecc.), Consumo di varie materie prime e dati di materiale e flusso di energia risultanti. Condurre la misurazione dell'impronta di carbonio dei prodotti di bambù durante il loro ciclo di vita attraverso la raccolta e la misurazione dei dati.
(1) fase di coltivazione della foresta di bambù
Assorbimento e accumulo di carbonio: germogliare, crescita e sviluppo, numero di nuovi germogli di bambù;
Presentazione del carbonio: struttura forestale di bambù, laurea in bambù, struttura dell'età, biomassa di vari organi; Biomassa di strato di lettiera; Stoccaggio del carbonio organico del suolo;
Emissioni di carbonio: conservazione del carbonio, tempo di decomposizione e rilascio di lettiera; Emissioni di carbonio respiratorio del suolo; Le emissioni di carbonio generate dal consumo di energia esterna e dal consumo di materiale come manodopera, energia, acqua e fertilizzanti per le attività di impianto, gestione e business.
(2) Fase di produzione di materie prime
Trasferimento di carbonio: volume di raccolta o volume di germogli di bambù e loro biomassa;
Ritorno al carbonio: residui da calcoli o germogli di bambù, residui di elaborazione primari e loro biomassa;
Emissioni di carbonio: la quantità di emissioni di carbonio generate da energia esterna e consumo di materiale, come manodopera e energia, durante la raccolta, la lavorazione iniziale, il trasporto, lo stoccaggio e l'utilizzo di germogli di bambù o bambù.
(3) Fase di elaborazione e utilizzo del prodotto
Sequestro del carbonio: biomassa di prodotti di bambù e sottoprodotti;
Ritorno o ritenzione di carbonio: residui di lavorazione e loro biomassa;
Emissioni di carbonio: le emissioni di carbonio generate dal consumo di energia esterna come manodopera, energia, materiali di consumo e consumo di materiale durante la lavorazione di elaborazione unitaria, elaborazione del prodotto e utilizzo dei sottoprodotti.
(4) Stage di vendita e utilizzo
Sequestro del carbonio: biomassa di prodotti di bambù e sottoprodotti;
Emissioni di carbonio: la quantità di emissioni di carbonio generate dal consumo di energia esterna come il trasporto e il lavoro dalle imprese al mercato delle vendite.
(5) Fase di smaltimento
Rilascio di carbonio: accumulo di carbonio di prodotti di scarto; Tempo di decomposizione e importo di rilascio.
A differenza di altre industrie forestali, le foreste di bambù raggiungono l'auto-rinnovamento dopo il disboscamento scientifico e l'utilizzo, senza la necessità di riforestazione. La crescita delle foreste di bambù è in un equilibrio dinamico di crescita e può assorbire continuamente il carbonio fisso, accumulare e conservare il carbonio e migliorare continuamente il sequestro del carbonio. La percentuale di materie prime di bambù utilizzate nei prodotti di bambù non è grande e il sequestro del carbonio a lungo termine può essere raggiunto attraverso l'uso di prodotti di bambù.
Al momento, non ci sono ricerche sulla misurazione del ciclo del carbonio dei prodotti di bambù durante tutto il loro ciclo di vita. A causa del lungo tempo di emissione di carbonio durante le fasi di vendita, uso e smaltimento dei prodotti di bambù, la loro impronta di carbonio è difficile da misurare. In pratica, la valutazione dell'impronta di carbonio di solito si concentra su due livelli: si è stimare lo stoccaggio del carbonio e le emissioni nel processo di produzione dalle materie prime ai prodotti; Il secondo è valutare i prodotti di bambù dalla piantagione alla produzione
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