
“綠色之路(Green Gateway)”專欄簡介
中國紡織建設規劃院致力于為我國紡織服裝行業綠色低碳發展提供一體化解決方案,“綠色之路”專欄將系統探討國際國內紡織服裝行業綠色低碳發展道路上各類話題,嘗試從宏觀戰略、政策、產品、技術、企業、產業集群等多個維度進行思考,旨在通過話題提出和觀點碰撞,提升行業共識,賦能企業轉型,促進綠色低碳發展的理念、策略、技術、模式更好更快地落實,助力紡織服裝行業新質生產力的培育。
紡織產品實現碳中和還有多遠
面對氣候變化所帶來的前所未有的挑戰,國際社會對于低碳及零碳發展路徑的共識日益增強,迫切尋求能夠平衡生態環境與經濟增長的可行之道。在此背景下,碳中和產品應運而生,它們作為實踐可持續發展目標的核心要素,正引領我們步入一個更加綠色、低碳的未來。
然而,究竟什么是碳中和產品,市面上目前聲稱的碳中和產品是否真正做到了碳中和,以及紡織產品能否實現碳中和,這些都是值得去思考的問題。本文將就以上問題進行相應的解讀,討論紡織產品在實現碳中和的道路上還有多遠。
一、碳中和產品解讀
碳中和產品一詞多由碳中和、碳足跡、綠色產品、可持續產品等概念衍生而來。通過總結相關觀點,碳中和產品一般指:在一定時期內,產品生命周期內所有活動產生的溫室氣體排放量與其生命周期內通過自然或人工方式從大氣中清除的溫室氣體量相等,實現碳足跡為零或負值的產品[1]。在這里,通過自然方式被清除的溫室氣體排放是指產品生命周期內自然本身的碳吸收,人工方式則是指如碳排放權交易市場、碳匯市場等人工環境行為的碳抵消活動。
通過對碳中和產品概念的解讀,可以將產品實現碳中和的過程分為兩個階段:
1)計算產品全生命周期的溫室氣體排放;
2)將生命周期內的溫室氣體排放通過碳吸收或碳抵消活動進行移除。通過上述兩個階段來實現產品的碳中和。
目前市場上較為典型的碳中和產品是蘋果公司在2023年9月13日發布的Apple Watch Series 9。該產品是通過碳抵消活動來中和產品在部分生命周期階段產生的溫室氣體排放。Apple Watch Series 9在原材料獲取、生產階段與物流運輸階段采取了相應的碳減排措施,如增加再生材料和可再生材料的比例,要求自身及供應商在相關器件加工制造中100%使用清潔電力等[2]。而在無法控制溫室氣體排放的產品使用階段與拆解回收階段則使用碳抵消的方法進行中和,蘋果公司通過利用優質碳排放權來抵消剩余的少量排放。
通過對Watch Series 9碳中和產品的解讀,不難發現其并非嚴格意義上的碳中和產品,而更應該被稱為低碳產品,主要原因在于產品的碳抵消部分僅涵蓋了產品使用階段與拆解回收階段,并非整個生命周期,對于原材料獲取與生產階段產生的溫室氣體的抵消方式并未提及。
二、紡織產品實現碳中和的若干措施
通過對經典碳中和產品生命周期的解讀,不難發現目前市面上的碳中和產品雖然考慮了從“搖籃”到“墳墓”產品全生命周期的溫室氣體排放,但并未實現產品全生命周期碳足跡的“清零”或“負值”,若想達到真正意義上的碳中和是比較困難的;此外,產品屬性的差異化也導致了實現碳中和的難易程度,因而,產品碳中和的實現需要分階段、分行業來考量。
在紡織行業,由中國紡織工業聯合會制定的《碳中和紡織品評價技術規范》團體標準于2024年3月正式實施,這也是紡織行業第一個有關碳中和產品的評價標準。該標準明確了碳中和紡織品的評價流程、合理化設定了紡織品碳中和評價的系統邊界,同樣確定了產品碳中和管理計劃應秉承“減排優先于抵消”、“對于不可避免的排放引入碳抵消機制”等原則[3]。該標準為紡織產品實現碳中和提供了一條明晰的道路,因此,紡織產品實現碳中和在理論上可行,但仍需嚴格結合產品特點,制定相應的碳中和措施。
紡織產品的生命周期一般包括5個階段,分別是原材料的獲取與生產階段、產品生產制造階段、物流與零售階段、使用與護理階段、處置與回收階段,紡織產品碳中和的實現需要把控全生命周期的溫室氣體排放,匹配相應的碳減排與碳抵消措施。值得注意的是,紡織產品種類繁多,包含各種終端產品和中間品,因此并非所有的產品都符合上述從“搖籃”(原材料獲取)到“墳墓”(產品廢棄)的5個生命周期階段,部分終端紡織產品的生命周期從“搖籃”開始,到“大門”(消費者購買)結束,而在討論B2B中間品的碳中和時,可以站在工序的角度來理解,做到工序碳減排或碳中和。綜上,在討論紡織產品碳中和的問題時,應首先厘清產品的核算邊界,僅對本身生命周期內的碳排放進行中和即可。
結合相關標準及其他行業碳中和產品的相關經驗,本文認為紡織產品可以通過以下措施盡早實現碳中和:
1)發揮產品原材料的先天優勢,盡量在源頭上保證負碳或低碳;
2)對于已產生的、可把控的溫室氣體排放,做好捕集與存儲,盡量不排放到大氣中;
3)對于不可控的、無法避免的溫室氣體排放,通過相應的市場調節機制進行碳抵消活動。
1、選取負碳或低碳的原材料
紡織產品在原材料獲取階段應盡量選取負碳或低碳原材料,此舉可以有效中和在其他生命周期階段產生的溫室氣體排放。從材料的來源來看,紡織產品的原材料可被劃分為天然纖維與化學纖維兩大類,從上述分類下而衍生諸多材料種類的細分。通常來講,天然纖維與化學纖維中的生物基化學纖維在環境表現方面要優于傳統化學纖維,具備低碳特征。
首先,以棉、麻為代表的天然纖維在其作物生長階段會產生碳吸收活動,產生一定的固碳量。在光和作用固碳方面,棉花和麻類作物通過光和作用吸收大量CO2,并將碳固定在其植株內;在土壤固碳方面,棉花的根系、落葉和殘留物為土壤提供了豐富的有機質,促進土壤微生物活動,有助于土壤碳庫的建立,而麻類作物發達的根系可以深入土壤,有助于土壤結構改善和有機物質的深埋,從而固定土壤碳。有研究表明,一條棉質牛仔褲在原材料獲取階段產生的碳吸收可以有效中和其余生命周期階段產生的溫室氣體排放,有效降低了產品的碳足跡[4]。
其次,除天然纖維外,生物基化學纖維原料來源豐富且可再生,在一定程度上可以減輕對傳統石油等不可再生資源的依賴,其碳足跡較低;其次,大部分生物基化學纖維呈現出優異的生物降解性和生物相容性,并且在資源消耗和毒性風險方面優于傳統石油基化纖[5],具有低碳、環保、可持續等特點。常見的聚乳酸(PLA)纖維、萊賽爾纖維、莫代爾纖維等都屬于典型的生物基化學纖維,在紡織服裝、醫療衛生等領域都有著廣泛的應用。
碳捕集、利用與封存技術(CCUS)多用于石油化工、鋼鐵冶煉等領域,雖然目前在紡織行業并未普及,但其在行業中仍具有一定的應用前景。整體來看,紡織產品在生產制造階段是碳源,會產生大量的溫室氣體排放,雖然目前可以通過清潔能源的使用、能源管理系統的建立、生產過程智能化與自動化、循環利用與資源回收等手段來降低溫室氣體排放,但若想實現紡織產品的碳中和,需要加強對碳捕集、利用與封存技術的使用,有效降低產品的碳足跡。
紡織產品生產鏈條長、工藝繁多,在生產制造階段會產生“多點”的碳排放,因而首先需要精準識別包括但不限于在能源消耗(如燃煤、天然氣)、生產過程中的化學反應、蒸汽和熱水的使用、運輸物流等主要的碳排放點,為后續的碳捕集策略提供依據。其次,通過安裝碳捕集裝置,捕獲諸如使用化石燃料的熱能產生設備(如鍋爐)、某些化學處理過程(如漂白和染色)等排放源的排放;除此之外,逸散排放多是紡織產品生產制造過程中的一大特點,可以探索直接空氣捕集(DAC)技術在難以直接捕集的排放源上的使用。
在碳利用技術方面,捕集到的CO2可以被用在紡織產品的原料上,例如,通過化學反應將其轉化為聚碳酸酯或聚合物,進而生產紡織纖維,該舉措有助于減少對傳統化石燃料衍生原料的依賴,以減少整個供應鏈的碳足跡。最后,對于捕集到的無法完全使用的CO2可以采用地質封存的手段,運輸并注入地下合適的地質構造中進行長期封存,如枯竭的油氣田、深部鹽水層等,防止其進入大氣。
部分紡織產品,尤其是家紡產品與服裝在生產結束后會進入到物流與零售階段、使用與護理階段、處置與回收階段,而紡織產品在這些階段的溫室氣體排放是難以控制的,產品分銷方式、消費者的使用習慣、產品的處置方法等因素都是難以控制的,但這些階段產生的溫室氣體排放同樣量巨大,不容忽視。
近年來,碳排放權交易市場、碳匯市場的出現為產品的碳中和需求提供了一種解決思路,紡織產品也可通過相關項目實現碳中和。碳排放權交易市場通過碳配額的分配與購買成為了許多企業實現產品碳中和的重要手段,該方法在現階段不失為實現產品碳中和的過渡手段,但碳排放權交易市場目前仍需要進行嚴格地管制,并不斷規范抵消機制。碳匯市場中的各類碳匯項目作為實現產品碳中和的高質量碳抵消項目,是未來應重點關注的,通過開展森林、草地、農田、濕地的生態保護修復來實現產品碳中和,其具備了較大的生態價值。值得注意的是,碳匯項目產生的溫室氣體吸收量無法完全中和大規模工業產生的溫室氣體排放量,因而對于溫室氣體排放相對可控的工業階段,還需不斷探索更先進的碳中和技術。
然而,在利用碳匯項目進行紡織產品剩余排放的抵消時,也存在一個問題,即碳抵消活動的主體已非產品本身,相應活動的時空邊界也很難與產品的生命周期發生交叉甚至重疊,因此碳抵消活動對產品的碳抵消量是有待考量的。因而,在使用碳匯項目進行抵消時,首先應準確計算產品在全生命周期需要抵消的溫室氣體排放量,并且要考慮抵消與被抵消的溫室氣體量隨著時間推移對大氣的影響,籠統地計算被抵消量并隨意使用碳匯項目在引起公眾對碳中和產品質疑的同時,也不利于經濟效益的提升。
目前,雖然已有上述若干措施可助力紡織產品盡早實現碳中和,但還應著重注意以下問題的解決:
1)明晰不同類型紡織產品的生命周期;
2)明確目前溫室氣體排放不可控生命周期階段的排放量的計算方法;
3)厘清產品全生命周期的碳轉移路徑;
4)確定紡織產品碳效應評價的時間邊界;
5)明確碳匯項目產生的碳抵消量在產品分配上的計算方法。
三、結語
紡織產品種類豐富,供應鏈結構復雜,全生命周期管理較為困難,雖然在理論上能夠實現碳中和,但離相應的目標仍有一段距離。文章從碳中和產品的概念切入,結合紡織產品的生命周期特點探討了其實現碳中和的若干措施,以期為后續相關研究提供一定的參考。
編輯:王佩姿
文章來源:中國紡織建設規劃院