降碳除霾，发展新气候经济

2016-08-02周蓉

中国农村科技 2016年5期

本刊记者|周蓉

降碳除霾，发展新气候经济

本刊记者|周蓉

世界化天碳文气含台象量测组跃量织升结称，果2夏0表1威5明年夷，大莫1气纳年二罗间亚氧上升了3.05毫克/千克，在56年的同比研究中增幅最大。大气中二氧化碳含量在过去十年里，每年平均增加2毫克/千克，这次快速增长打破了历史记录。美国国家海洋和大气管理局报告称，2016年1～2月，全球二氧化碳月平均浓度超过了400毫克/千克的象征性基准，其中，2月份二氧化碳浓度达到402.59毫克/千克。

与此同时，雾霾肆虐中国北京和中东部地区上空，2012年冬的雾霾，其范围之广、时间之长、污染之重、对人民健康，经济政治及社会心理影响之大，震惊了国人，震惊了世界。其中，中东部的雾霾区约1.4×106平方千米，这一区域正是我国经济快速发展、煤炭与汽车消费增速最大的地区。二氧化硫积聚西南，形成面积1.2×106平方千米的酸雨区，跻身于世界三大酸雨区之一。

2015年12月12日，联合国气候变化大会经过两周谈判，在巴黎最终达成一项具有里程碑意义的《巴黎协定》，标志着全球气候新秩序的起点。《巴黎协定》的最终达成，也为全球治理新模式提供了一个成功范例。我国是碳排放第一大国，约占全球总量的30%左右，加快绿色低碳和气候适应型转型更加紧迫，中国化学家雷学军教授发明碳回收革命性技术，成为降碳除霾的全新高效途径。他发明的“速生碳汇草捕碳固碳技术”，即利用速生碳汇草的光合作用，将大气中的二氧化碳转化成固态的有机碳化合物，从而减少大气中的二氧化碳含量，在全球二氧化碳的回收方面实现了革命性突破。

中南林业科技大学碳循环研究中心主任雷学军教授经过二十来年的理论思考和科学实践，首创“温室效应的动碳与静碳理论”，研发出属于中国国家自主贡献的“速生碳汇草捕碳固碳原创技术”，成功主持了全球首个“零碳区域”模式——“长沙零碳县”项目的实践，被业界誉为世界“零碳之父”。

首创“动碳与静碳理论”

雷学军教授指出，尽管世界各国都在推行节能减排措施，进行能源结构调整和产业转型升级，然而，大气中的二氧化碳却仍然猛涨不止。究其原因：其一，世界森林面积仅40亿公顷，形成时间在6500万年前，全球森林碳储总量仅2890亿吨。近代以来，工业化、城镇化、现代化建设使森林面积不断缩小，碳储总量也在不断减少，因此，森林不能实现大气二氧化碳负增长；其二，海洋生态系统是地球上最大的碳库，碳储量约为大气的50倍，严重的污染导致海洋生态系统大面积退化及海水的升温，使其碳汇能力大幅下降；其三，世界每年总能耗约180亿吨标煤，相当于360亿吨植物碳产品的能量，世界秸秆年总产量约43.8亿吨，相当于21.9亿吨标煤，仅占全球总能耗的12%。秸秆每年有20%用作饲料，20%用于肥料，15%被田间燃烧，用于替代化石能源的秸秆所剩无几，且分散于全球，单靠秸秆不能替代化石能源，不能实现大气二氧化碳负增长；其四，当前太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等可再生清洁能源替代化石燃料的数量和比例太小，约占16%；此外，工业碳捕集封存技术受设备投资大、捕碳成本高、技术瓶颈、泄露风险等因素的严重制约。加之，世界人口数量的快速增长和人类文明进程的加速发展，使碳排总量急剧上升。

法国驻武汉总领事馆总领事马天宁一行参观湖南绿心科技有限公司的速生碳汇草基地。

雷学军教授对地球上无处不在的“碳”进行了科学的区分，首次提出了“温室效应的动碳与静碳理论”，以便于人类更科学地认识“碳”、驾驭“碳”、利用“碳”。

雷学军教授介绍，“动碳”是指地球大气圈中能自由运动，产生温室效应的含碳物质及二氧化碳当量物质，亦称“碳源”。“静碳”是指岩石圈、水圈、生物圈、大气圈中不产生温室效应的含碳物质、二氧化碳当量物质及其前体物质，亦称“碳汇”。在一定的条件下，“动碳”和“静碳”可以互相转化。“动碳”转变为“静碳”时，可降低大气温室效应；“静碳”转变为“动碳”时，可增强大气温室效应。

根据“动碳”的不同来源，可分为“自然动碳”和“人为动碳”。自然界释放的产生温室效应的含碳物质及二氧化碳当量物质称“自然动碳”，亦称“自然碳源”；人类生产、生活活动中释放的产生温室效应的含碳物质及二氧化碳当量物质称“人为动碳”，亦称“人为碳源”。

根据“静碳”的不同来源，可分为“自然静碳”和“人为静碳”。自然界存在的产生温室效应的含碳物质及二氧化碳当量物质的前体物质称“自然静碳”，亦称“自然碳汇”；人类生产、生活活动中形成的产生温室效应的含碳物质及二氧化碳当量物质的前体物质称“人为静碳”，亦称“人为碳汇”。

雷学军教授说，作为发展中国家，我们不能单纯走发达国家减少温室气体排放的路子。发达国家因为工业化起步早，可以将高污染高排放的工业转移到发展中国家，而我们却是无法转移的，只能就地消化。我们必须提出符合我们发展情况的科学理论，然后制定出正确的减排方法，实施正确的技术路线。

独创速生碳汇草捕碳固碳技术

一个时期以来，世界各国二氧化碳的减排对策是工业封存和森林碳汇，而碳捕集和碳封存被视为人类难以解决的世纪性难题。

雷学军教授在实验室指导研究工作。

雷学军教授针对温室气体排放导致的大气温室效应显著增强、雾霾弥漫和全球气候变暖，做了长期艰巨的探索和研究。终于，上帝把开启智慧之门的钥匙给了这位痴迷于科学的巨匠。使他从刈割韭菜得到启示，发现并界定了一类生长发育迅速，可以反复萌发，捕碳效率高，一年能刈割多次的速生草本植物，将其命名为“速生碳汇草”；选育的“速生碳汇草”叶面总面积50年累计值是相同面积乔木50年累计值的260～370倍，叶绿体总数量50年累计值是相同面积乔木50年累计值的250～350倍；适宜生长在热带、亚热带、温带地域。

经南方林业生态应用技术国家工程实验室和湖南农业大学教育部重点实验室检测平均碳含量为49.2%；经中南大学能源环境检测与评估中心检测，热值为3000～4500千卡/千克；经中国质量认证中心核算（参考IPCC标准），试验田选育种植的“速生碳汇草”年净碳汇量为14吨/亩；50年的“碳汇增量”，是相同面积森林“碳汇增量”的650倍；是快速捕碳固碳，调节大气温室效应的先锋植物。

三年来，位于长沙跳马镇田心桥村占地300多亩的科研基地，速生碳汇草收割了一茬又一茬。去年，世界上首次封存688吨植物碳产品，相当于封存了1000吨的二氧化碳。

这种“速生碳汇草捕碳固碳技术”，被业界认为解决了一个全球性的世纪难题，通过良性的碳循环，完全可以实现人类梦寐以求的碳排放“零增长”以至“负增长”。

雷学军教授介绍说，“速生碳汇草”一年多次刈割，可实现生物质的飞跃大增产，获得足量的生物质，将其制备成固体、气体、液体形态的能源产品，替代化石能源，可实现大气温室气体负增长，消除雾霾，解决资源与相关环境问题。“速生碳汇草”可用于建筑材料、家具、农具、用具、工业品、化工原料、造纸、食品、饲料、肥料及直接燃烧发电等；还可深度开发生产多种精细化学品如糖基化学品、淀粉基化学品、纤维素基化学品、半纤维素基化学品、木质素基化学品、油脂基化学品、甲壳素衍生物、生物塑料及生物燃料等。总之，这些被封存的二氧化碳是人类宝贵的财富。

开辟全球碳汇机制新纪元

雷学军教授的研究不但创立了温室效应的“动碳与静碳”理论，改有限的森林碳汇为无限的植物碳汇，改虚拟的碳排放权“配额指标”交易为实物碳产品交易，而且提出了新的碳税政策的依据，开创出速生碳汇草应对气候变化的新型农业经济模式。

目前，国际上的碳减排交易机制，主要是采取碳排放权配额指标分配的碳交易方法：欧盟采用的是基于参与主体的历史排放水平为基准数量进行免费发放配额的“祖父法”；美国区域温室气体减排行动采用的是排放主体竞拍碳排放权配额指标的“拍卖法”；澳大利亚引入了碳排放权“固定价格购买法”；新西兰则采取“以行业为基准的混合配额法”的配额发放方式。这些方法根本不能控制大气二氧化碳浓度上升和全球气候变暖的大趋势。

而雷学军教授的主张是地道的中国方法。植物碳封存，将虚拟的碳排放权“配额指标”交易变为可准确计量的实物碳产品交易，实现“虚拟碳交易”到“实体碳交易”的转变。其意义在于通过植物碳封存，减少大气中的二氧化碳，降低和提前二氧化碳峰值。

没有消费就没有生产，没有生产就没有排放。每一个使用产品的人都应该缴纳碳税，通过调整企业税种税率，建立符合实际情况的碳税制度，用碳税支持植物封存项目的实施。

雷学军教授还提出创立“速生碳汇草”的碳汇核算方法，将其碳汇纳入碳交易机制，进入碳交易体系，把生态建设与节能减排有机结合起来；将高碳排放区域的碳源，用区域外的碳汇机制进行交易，以实现高碳排放区域内碳排放与碳吸收的动态平衡，为创建“零碳”区域发展模式提供碳汇；对个人和区域保护生态系统与环境的投入或放弃发展机会的损失给予经济补偿。

雷学军教授大胆提出，必须尽早创立《国际植物碳产品封存与碳排放权交易新公约》，制定“速生碳汇草种植与封存的碳减排基准线与监测方法学”，用植物碳产品参与碳交易，根据植物碳产品封存量收取碳排放交易费。由于植物碳产品填补了国际碳交易产品不能准确计量的空白，必将成为全球碳交易市场的主流，是驾驭高碳的有力措施。如此，则既可解决我国节能减排难以解决的碳排放问题，又能解除西方国家要求减排的巨大压力，使我国成为经济发展和应对气候变化的先锋。

首倡发展新气候经济

长期以来，发展中国家应对全球气候变化的策略，因为资金和技术等原因，一直受制于发达国家，被牵着鼻子走。

雷学军教授认为，盲目遵从和照搬西方国家提倡的“低碳经济发展模式”，不符合我国国情，应该以“动碳与静碳理论”为依据，以发展新气候经济为主导，以植物碳封存为手段，以创建区域“零碳”发展模式为方向，以实现全球零碳排放为目标，走一条符合国情的解决全球气候变化问题的正确道路。

他首倡发展新气候经济，其实质是利用碳循环规律，增加和使用绿色能源，减少碳排放，把滞留在大气圈中过多的二氧化碳分配到新气候经济产业链的产品生产、储藏过程中，通过开辟碳汇物质和清洁能源的循环利用通道，解决气候变化问题。新气候经济，是综合开发利用大气碳资源，制造碳产品，形成碳产业，创造碳经济的发展方式，是应对气候变化形成的新型经济产业链，是生态效益、环境效益、社会效益和经济效益的统一体。

新气候经济目前完全可以在一个行政区域内实施，在雷学军教授的指导下，湖南长沙“零碳县”项目的实践就是最好的示范。

长沙“零碳县”其范围之广，人口之众，排碳之多，要素复杂，难度之大，是人类历史上征服自然，克服温室效应，控制全球气候变暖的一次大胆创新实践。长沙“零碳县”创建，是运用《零碳规划》和统筹方案，对区域内使用化石燃料和煤电排放的二氧化碳进行碳盘查，采用减源增汇、绿色能源替代、碳产品封存、碳交易和生态碳汇补偿等系统工程技术方法，平衡碳源、碳汇，用碳源总量减去碳汇总量，使行政区划边界范围内碳源与碳汇代数和等于零。目前，该县正加紧制定国内首个速生碳汇草固碳封存技术标准，创设标准封存仓库和标准碳交易制度。他们还拟建整套可行的碳税交易机制，用“售碳”资金推动“捕碳”项目良性循环发展。一个以年消耗60万吨速生碳汇草为主的生物质发电厂也基本确定了选址。

2015年起，长沙县将启动试点企业碳排放权模拟交易系统，将“碳税”与速生碳汇草标准碳产品绑定，即排放多少二氧化碳，就购买相应数额的标准碳产品。这一举措，有望自行淘汰高能耗、高污染企业，同时促进其他企业进一步创新节能减排技术。

雷学军教授认为，大农业、大生态、

雷学军教授参加联合国第21届气候变化大会。

雷学军简介：

教授，化学家，全国劳动模范，中央联系的高级专家，享受国务院政府特殊津贴专家，全国工商联执委，湖南省工商联常委，湖南省第十二届人大代表，湖南省精细化工研究所所长，中南林业科技大学碳循环研究中心主任，湖南绿心科技有限公司首席专家。大碳汇是创建新气候经济发展模式的重要条件。大气碳资源及二氧化碳当量物质的综合开发利用，为人类创造了丰富的资源与财富，植物封存既是能源储藏，又是“碳黄金”储备，找到了全球经济危机时代新的经济增长点，可提供成千上万的就业机会，可获得巨大的社会效益和经济效益。

雷学军教授的科研成果在国内外引起了极大的反响。目前，“速生碳汇草捕碳固碳技术”和“零碳发展模式”已经得到了中央、国务院、国家发改委、环保部、中国社会科学院、中国石油和化学工业联合会、全国工商联等部门、单位及《人民日报》、《新华社》、《半月谈》、《科技日报》、《经济日报》、《光明日报》等新闻媒体的高度重视和关注。

去年12月，雷学军教授受邀参加第二十一届联合国气候变化大会，将“零碳发展模式”推向全世界，展示我国在应对气候变化，“零碳”创建方面的积极行动和重大科技成果。

今年3月份，山东省聊城江北水城旅游度假区与长沙县结为友好县、区，复制长沙县“零碳发展模式”。引进、种植“速生碳汇草”，创建聊城度假区“零碳区”，将成为我国第一个城市通过产业转型升级，实现城市区域内“零碳”发展模式的范本。

雷学军教授经常到世界各地参加各种气候会议，经常听到海岛国家的领导人对气候变暖担忧的声音以及对减少温室气体排放的殷切呼吁，更加坚定了他降碳除霾的决心。他说，二氧化碳就像昆仑山的雪，“千秋功罪，谁人曾与评说？”人类完全可以利用现代科技，将二氧化碳变废为宝，将垃圾放到资源的位置，不但威胁不了人类，还会造福人类，真正实现“环球同此凉热”的人类梦想。