紡織工業(yè)與降低GHG碳排放

紡織工業(yè)與降低GHG排放

東華大學(xué)周翔

2012年6月7日12

氣候變暖將是人類(lèi)今后數(shù)十年面對(duì)的最大挑戰(zhàn)之一

紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一部分國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化動(dòng)態(tài)紡織工業(yè)發(fā)展與氣候環(huán)境健康3

氣候變暖將是人類(lèi)今后數(shù)十年面對(duì)的最大挑戰(zhàn)之一

下面以一些數(shù)據(jù)和事件概括地描繪氣候變化（變暖）問(wèn)題4

由于人類(lèi)活動(dòng)引起大氣中溫室氣體（GHGs）增加自1850年以來(lái)，已有約345×109ton碳釋放至大氣5☆大氣中GHGs的量處于什么水平可認(rèn)為是安全的？☆目前大氣中GHGs的量處于什么水平？

6

以美國(guó)“國(guó)家航空和宇宙航行局”戈達(dá)德空間研究所（NASAGoddardInstituteforSpaceStudies)的負(fù)責(zé)人JamesHansen為首的10位科學(xué)家的研究報(bào)告稱(chēng)

●大氣中CO2濃度?超過(guò)350ppm這個(gè)警戒線(xiàn)（或稱(chēng)紅線(xiàn)），則地球處于危險(xiǎn)地帶。

●自1988年早期，大氣中CO2的水平都處于350ppm以上。-------------------------------------------------------------

?各種溫室氣體折算成CO2當(dāng)量總數(shù)

2012年5月7日公布的2012年4月大氣中CO2濃度

396.18ppm

78

這是1958年-2012年每年4月大氣中CO2

濃度（ppm,體積）a莫亞羅亞山天文臺(tái)b美國(guó)國(guó)家大氣海洋總署—地球系統(tǒng)研究院abcab

若大氣中CO2量穩(wěn)定在450ppm（V）左右，就可能造成氣候變暖，升溫超過(guò)2℃。

910這是2011年5月-2012年4月一年間每個(gè)月的全

球月平均氣溫與1901年-2000年100年間每個(gè)

月的月平均氣溫的比較﹡

美國(guó)國(guó)家大氣海洋總署—國(guó)家氣候數(shù)據(jù)中心﹡﹡11全球變暖將危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如產(chǎn)量不穩(wěn)定，水

資源如夏季水流量減少，生態(tài)系統(tǒng)如影響物

種多樣性等。聯(lián)合國(guó)氣候談判會(huì)議的目的是將全球變暖

升溫幅度控制在比工業(yè)革命前不超過(guò)2℃。但有多個(gè)預(yù)測(cè)模型的測(cè)定結(jié)果是本世紀(jì)內(nèi)

升溫有可能達(dá)到4℃。這將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。12因此，氣候變暖是今后數(shù)十年人類(lèi)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。任何組織機(jī)構(gòu)的活動(dòng)和個(gè)人的生活習(xí)慣都會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生影響。也就是說(shuō)，認(rèn)知+措施，能對(duì)減緩氣候變暖作出貢獻(xiàn)。13

聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)

時(shí)間地點(diǎn)成果

1992年巴西里約熱內(nèi)盧《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》

1997年日本京都《京都議定書(shū)》

2007年印度尼西亞巴厘島《巴厘路線(xiàn)圖》2009年丹麥哥本哈根《哥本哈根協(xié)議》2010年墨西哥坎昆《坎昆協(xié)議》

2011年南非德班建立德班增強(qiáng)行動(dòng)平臺(tái)特設(shè)工作組，決定實(shí)施《京都議定書(shū)》第二承諾期

并啟動(dòng)綠色氣候基金。

京都議定書(shū)：提出的目標(biāo)是至2012年溫室氣體的排放比1990年下降5.2%。哥本哈根會(huì)議：我國(guó)在哥本哈根會(huì)議前承諾到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40-45%。14

氣候變暖將是人類(lèi)今后數(shù)十年面對(duì)的最大挑戰(zhàn)之一紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一

部分國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化動(dòng)態(tài)紡織工業(yè)發(fā)展與氣候環(huán)境健康15

紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一紡織工業(yè)是與民生息息相關(guān)的工業(yè)，

它規(guī)模巨大，涉及面廣。據(jù)估算，全球每年生產(chǎn)約600億公斤織物，估計(jì)消耗1萬(wàn)億千瓦小時(shí)的電和高達(dá)9萬(wàn)億立升的水。16

2012年有報(bào)導(dǎo)美國(guó)政府按對(duì)碳足跡貢

獻(xiàn)大小將紡織工業(yè)排在繼原料金屬、

非金屬礦產(chǎn)品、石油、化學(xué)品之后的

第五位。17一件200克重全棉T-shirt的資源需求工業(yè)加工用水50L農(nóng)業(yè)用水2000L土地4m2用電5kWh蒸汽4kg化學(xué)品0.4kg

計(jì)算得CO2排放10kg，高達(dá)該T-shirt本身重量的50倍。

（來(lái)源：意大利Flainox公司）舉例18

碳足跡(CarbonFootprint)是用以描述某一特定活動(dòng)或?qū)嶓w所排放溫室氣體量的術(shù)語(yǔ)。因此這是任何組織或個(gè)人來(lái)評(píng)價(jià)他們自己對(duì)氣候變化所作貢獻(xiàn)的一種方法。對(duì)企業(yè)或某一產(chǎn)品，要減少排放，首先必需了解排放物以及它們的來(lái)源，然后再來(lái)降低排放。

紡織品與碳足跡19

評(píng)價(jià)產(chǎn)品如紡織品的溫室氣體排放，應(yīng)作生命周期評(píng)估（LCA）。生命周期：取用原材料→生產(chǎn)（或提供服務(wù)）→分銷(xiāo)→使用→廢棄后處理/再利用等

20

溫室氣體排放按質(zhì)量測(cè)定，各種溫室氣體分別轉(zhuǎn)換成CO2來(lái)表示排放量。

轉(zhuǎn)換：按政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC﹡

）最近100年的全球變暖潛勢(shì)（GWP）系數(shù)來(lái)計(jì)算。

﹡

IPCC：IntergovernmentalPanelonClimateChange

GWP：GlobalWarmingPotential21種類(lèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)式GWP100二氧化碳CO21甲烷﹡CH425一氧化二氮N2O298氫氟碳化物（HFCS）—124-14800六氟化硫SF622800全氟碳化合物（PFCS）—7390-12200﹡例：甲烷的GWP系數(shù)為25，即1kg甲烷按GWP系數(shù)計(jì)算相當(dāng)于

25kgCO2

說(shuō)明：源自任何一種溫室氣體的排放量低于某產(chǎn)品生命周期預(yù)測(cè)排放量的1%，可不予計(jì)算

一些溫室氣體對(duì)全球變暖的潛勢(shì)

（來(lái)源IPCC,2007）22

下面援引幾個(gè)紡織品（纖維）溫室氣體排放或能耗的例子

全棉襯衣全生命周期的溫室氣體排放生產(chǎn)不同品種短纖維的CO2排放生產(chǎn)不同纖維的能耗羊毛制品三個(gè)階段的碳排放傳統(tǒng)棉/再生能源有機(jī)棉的CO2排放23

例(1)

全棉女士襯衣（白色，長(zhǎng)袖，重222克）全生命

周期的溫室氣體排放全生命周期溫室氣體排放（以CO2計(jì)，kg)占總量（%）棉花耕作1.2712紡織品制造3.0028運(yùn)輸0.293分銷(xiāo)0.878制作商品目錄1.5314打包0.242使用3.3031廢棄處理0.252棉花：美國(guó)加工：孟加拉國(guó)銷(xiāo)售：德國(guó)

（來(lái)源：SystainConsulting,2010,柏林）24

棉花生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的N2O的影響是CO2的298倍。消費(fèi)者使用期間的碳足跡占全生命周期的近1/3（以洗55次計(jì)），因此洗滌過(guò)程降低碳足跡的潛力不小，例如：洗衣機(jī)洗一批衣服，洗后晾干，用30℃水比40℃，可少排放100克CO2。

25

例(2)

生產(chǎn)不同短纖維的CO2排放（kg/ton纖維）種植纖維生產(chǎn)總量聚酯(美國(guó))0.009.529.52棉,傳統(tǒng)(美國(guó))4.201.705.90大麻,傳統(tǒng)1.902.154.05棉,有機(jī)(印度)2.001.803.80棉,有機(jī)(美國(guó))0.901.452.35

（來(lái)源：StockholmEnvironmentInstitute）26

生產(chǎn)1ton合成纖維（聚酯短纖）排放的CO2要比生產(chǎn)天然纖維棉或大麻多得多。腈綸和尼龍排放CO2更多。有機(jī)棉比傳統(tǒng)棉CO2排放少，如美國(guó)每噸有機(jī)棉比傳統(tǒng)棉CO2少排放60%。27

例(3)生產(chǎn)不同纖維的能耗（MJ/kg纖維）纖維種類(lèi)能耗亞麻（mat）10棉55羊毛63粘膠100丙綸115滌綸125腈綸175尼龍250

（來(lái)源：LCA:NewZealandmerinowooltotalenergyuse）28例（2）和例（3）都說(shuō)明天然纖維的碳足跡比化學(xué)纖維低。此外·天然纖維能生物降解，起堆肥改良土壤結(jié)構(gòu)的作用，并釋放CO2，完成循環(huán)。

·天然纖維生長(zhǎng)過(guò)程中，經(jīng)光合作用吸收大氣中CO2，將C儲(chǔ)存于生物質(zhì)和土壤中。29

將纖維通過(guò)紡織加工成為織物的過(guò)程耗能不因纖維品種而有顯著差異。如每公尺織物耗熱能4,500-5,500kcal、耗電能0.45-0.55kWh。30

例(4)

美利奴羊毛制品在農(nóng)場(chǎng)、加工制造和運(yùn)輸三個(gè)不同階段的碳排放階段碳排放（%）農(nóng)場(chǎng)67加工30運(yùn)輸3

（來(lái)源：NewZealandMerinoIndustry,2006）31

例(5)傳統(tǒng)棉/可再生能源有機(jī)棉的CO2排放（kg）（白色T-恤，男士大號(hào)，155克）傳統(tǒng)方法生產(chǎn)（未用可再生能源）6.574可再生能源,有機(jī)棉（印度）0.671用可再生能源,有機(jī)棉CO2減排90%（來(lái)源：TextileWorld,2010）32

從例（5）可看出，可再生能源和有機(jī)棉明顯有助于降低CO2排放。33可再生能源的溫室氣體排放比傳統(tǒng)能源要少。2011年，19th歐洲生物質(zhì)會(huì)議和展覽上提到2020年可再生能源的政策目標(biāo)將是生物質(zhì)能源美國(guó)：2022年用生物質(zhì)燃料360億gallon，其中至少210億gallon是先進(jìn)生物質(zhì)燃料，與石油燃料比較可至少降低GHGs排放50%生物質(zhì)能源的有利方面是明顯降低GHGs排放和光合作用吸收碳，以及資源穩(wěn)定。

可再生能源34從有機(jī)農(nóng)業(yè)方面的數(shù)據(jù)：

耗能是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的63%

單位面積溫室氣體排放比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)少43%每年每公頃土壤比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)增加100-400kgC可知有機(jī)棉（天然纖維）需能量低，排放溫室氣體少，此外有助于有機(jī)農(nóng)業(yè)，即對(duì)環(huán)境，社會(huì)和人類(lèi)健康諸方面都有利。

有機(jī)棉35全球有機(jī)紡織品標(biāo)準(zhǔn)（GOTS）

是為紡織行業(yè)在環(huán)境友好生產(chǎn)體系和社會(huì)責(zé)任方面取得國(guó)際共識(shí)而建立的。

如：用被認(rèn)證的有機(jī)天然纖維，禁止任何轉(zhuǎn)基因生物體。禁用一系列合成化合物，例如甲醛、芳香溶劑；嚴(yán)格選擇染料；不能用PVC作為包裝材料等。36制定GOTS的國(guó)際工作小組建立于2002年，認(rèn)證系統(tǒng)于2006年啟動(dòng)，由以下機(jī)構(gòu)組成

美國(guó)OTA（OrganicTradeAssociation）德國(guó)IVN（InternationalAssociationofNaturalTextileIndustry）英國(guó)SoilAssociation

日本JOCA（JapanOrganicCottonAssociation）37紡織化學(xué)品公司的碳足跡計(jì)算2011年8月份Dyestar公司發(fā)表了該公司2010年全球業(yè)務(wù)的碳足跡計(jì)算結(jié)果，164,035tonsCO2e，其中97%的CO2e排放來(lái)自生產(chǎn)設(shè)備。每ton產(chǎn)品的CO2e是1.69；每百萬(wàn)歐元營(yíng)業(yè)額的CO2e為294。按世界資源研究所和世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(huì)共同制定的一個(gè)全球報(bào)告框架，溫室氣體協(xié)議(TheGHGProtocol)，—企業(yè)核算和報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)，與咨詢(xún)公司一起做的。高效率地利用能源、其他資源和原料。38與碳足跡相關(guān)的研究工作

簡(jiǎn)單介紹東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院一個(gè)研究小組的紡織品碳足跡試探性評(píng)估工作。39研究對(duì)象：滌綸長(zhǎng)絲機(jī)織物評(píng)估模型：“從搖籃到大門(mén)”（B2B模型）系統(tǒng)邊界：乙烯（含石油開(kāi)采）、乙二醇、對(duì)二甲苯（含石油開(kāi)采）和對(duì)苯二甲酸的生產(chǎn)；滌綸長(zhǎng)絲的生產(chǎn)，織造及染色數(shù)據(jù)來(lái)源：從企業(yè)直接采集或查閱資料碳排放計(jì)算：GaBiEducation4軟件40研究結(jié)果滌綸長(zhǎng)絲織物從搖籃到大門(mén)各過(guò)程的碳排放量乙烯、乙二醇、對(duì)二甲苯和對(duì)苯二甲酸的生產(chǎn)四個(gè)部分：分別＜5%滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)：27%染色加工：60%蒸汽：42%電力：14.3%41

以上碳足跡試探性評(píng)估結(jié)果表明染色加工碳排放量超過(guò)該全過(guò)程的一半，生產(chǎn)蒸汽的碳排放量接近一半。42

碳中和(CarbonNeutrality)

碳中和是為減緩地球變暖的腳步而設(shè)計(jì)的一種方法。實(shí)現(xiàn)碳中和的方法是，計(jì)算直接或間接排放的CO2，接著計(jì)算補(bǔ)償（offset）這些CO2所需的經(jīng)濟(jì)成本，然后將此費(fèi)用付給專(zhuān)門(mén)的企業(yè)或機(jī)構(gòu)，他們將通過(guò)植樹(shù)或其他環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目或購(gòu)買(mǎi)C額度（單元）來(lái)補(bǔ)償CO2。43氣候變暖將是人類(lèi)今后數(shù)十年面對(duì)的最大挑戰(zhàn)之一紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一

部分國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化動(dòng)態(tài)紡織工業(yè)發(fā)展與氣候環(huán)境健康44

部分國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化動(dòng)態(tài)45●2001年，英國(guó)碳信托公司（CarbonTrust）成立,

任務(wù)是加速低碳經(jīng)濟(jì)進(jìn)程。

●2007年，中國(guó)科技部等13個(gè)部門(mén)編制定稿《中國(guó)應(yīng)對(duì)

氣候變化科技專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)》。有四個(gè)重點(diǎn)研究任務(wù)，其

中一個(gè)任務(wù)是控制溫室氣體排放和減緩氣候變化的技

術(shù)開(kāi)發(fā)。46●2007年，英國(guó)時(shí)裝零售市場(chǎng)，首先在服裝上使用碳足

跡標(biāo)簽，即減碳標(biāo)簽，由CarbonTrust開(kāi)發(fā)。

●2007年，歐洲委員會(huì)發(fā)布了關(guān)于溫室氣體減排和什么

是碳足跡以及如何測(cè)定它等說(shuō)明。47英國(guó)2008年出版PAS﹡2050:2008，商品和服務(wù)在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評(píng)價(jià)規(guī)范以及PAS2050的使用指南—如何評(píng)估商品和服務(wù)的碳足跡，這是世界上第一本標(biāo)準(zhǔn)。2010年出版PAS2060:2010，是關(guān)于碳中和的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

﹡PAS：PubliclyAvailableSpecification

面向公眾的規(guī)范

英國(guó)是世界上第一個(gè)為應(yīng)對(duì)氣候變化立法的國(guó)家，2008年11月26日通過(guò)《氣候變化法案》。

48中國(guó)于2008年批準(zhǔn)成立全國(guó)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)溫室氣體管理分技術(shù)委員會(huì)。美國(guó)環(huán)保部于2009年9月22日簽署了最終的溫室氣體報(bào)告規(guī)定。年溫室氣體排放量在25,000噸及以上的排放源，2010年開(kāi)始收集全年排放數(shù)據(jù)，年報(bào)于次年遞交環(huán)保部。2010年3月國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）批準(zhǔn)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院（原名：國(guó)家科委標(biāo)準(zhǔn)化研究所，成立于1963年）與加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（CanadaStandardsAssociation，CSA）聯(lián)合承擔(dān)ISO溫室氣體管理分技術(shù)委員會(huì)聯(lián)合秘書(shū)處工作。49

日本2010年7月公布了第二版產(chǎn)品碳足跡評(píng)估和標(biāo)示的一般原則。中國(guó)發(fā)展與改革委員會(huì)稱(chēng)：在“十二五”期間，會(huì)更多的利用市場(chǎng)機(jī)制和經(jīng)濟(jì)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)碳排放強(qiáng)度降低的目標(biāo)。502012年中國(guó)或?qū)㈤_(kāi)征二氧化碳排放稅。每tonCO210-20元?，F(xiàn)有丹麥、芬蘭、荷蘭、挪威、瑞典、德國(guó)、英國(guó)、瑞士、日本和澳大利亞等國(guó)家實(shí)施碳稅或能源稅政策。美國(guó)將在2012年7月征碳稅。2012年2月23日下午，在日本東京舉行碳足跡討論會(huì)。英國(guó)CarbonTrust的JanVanderVen作了題為“英國(guó)產(chǎn)品碳足跡”的報(bào)告51氣候變暖將是人類(lèi)今后數(shù)十年面對(duì)的最大挑戰(zhàn)之一紡織工業(yè)是地球上排