時間:2025-03-27 12:59:25
來源:城市化網 作者:蔡義鴻
【導語】2009年許靖華院士提出「不要妖魔化二氧化碳」時,中國城鎮化率僅46.6%,煤炭占能源消費比重高達70.8%。十五年過去,2023年生態環境部報告顯示,我國碳排放強度下降48.4%,但城市化率突破66%帶來的能源需求,使2023年二氧化碳排放量仍達113億噸,占全球總量32%。當北京城市副中心用藻類固碳技術凈化運河水質,深圳前海將碳捕集裝置植入5G基站散熱系統,我們有必要重新審視這場「碳敘事」的認知革命——它既是技術突圍的見證,更是發展觀迭代的縮影。
一、 ?前瞻性的「碳資源化」啟蒙?
許院士2009年的預言在三個維度得到驗證:
1、?技術路徑突破?
其「集成水路技術」核心理念已在上海崇明島生態島建設中升級:通過碳捕集裝置將污水處理廠CO?濃度提升至12%,定向培育硅藻實現氮磷去除率91.3%,同時年產藻基生物柴油800噸。蘇州金雞湖項目更將碳源利用率提升至68%,較傳統工藝降低37%的曝氣能耗。
2、?政策理念轉向?
「十四五」規劃首次將CCUS(碳捕集利用與封存)列為戰略新興產業,2023年《甲烷排放控制行動方案》明確要求油氣田伴生CO?資源化利用率不低于35%。這與許院士「收集CO?如同收集污水」的構想形成跨時空呼應。
3、?市場機制補位?
全國碳市場2023年成交額突破120億元,深圳試點「碳匯漁業」交易,東莞某污水處理廠通過出售藻類固碳量年增收270萬元(中山大學環境經濟研究所數據),印證了「環境效益經濟效益統一」的可能性。
二、 ?實踐困局:從實驗室到城市系統的鴻溝?
1、?規模化困境?
我國已建成43個萬噸級碳捕集項目,但利用率不足捕獲量的18%。北京稻香湖項目雖實現技術驗證,但每噸CO?處理成本達420元,較工業碳捕集高2.3倍,制約商業化復制。
2、?系統整合缺失?
當前78%的碳資源化項目局限于單體設施(如電廠、污水廠),而雄安新區實踐的「區域碳代謝網絡」證明:只有當污水處理、建筑供冷、交通能源等系統共享碳流,才能使資源化效率提升40%以上。
3、?認知慣性桎梏?
2023年全國生態文明意識調查顯示,仍有63%公眾將CO?單純視為「污染物」,地方考核中「減碳量」指標權重是「碳資源化量」的5.6倍,折射出管理思維的路徑依賴。
三、 ?突圍路徑:構建城市碳代謝新范式?
1、?空間載體重構?
新加坡「濱海灣地下碳管網」將地鐵排風、數據中心余熱與藻類培養系統耦合,使單位土地碳吸收效率提升19倍。成都天府新區正在試點「垂直藻幕墻」,將建筑立面轉化為年產2.6噸生物質的碳轉化器。
2、?制度創新破冰?
德國《循環經濟法》要求新建社區必須配備碳循環基礎設施,我國《綠色建筑評價標準》2024修訂版首次加入「碳資源化設施覆蓋率」指標,深圳更對達到AA級標準的項目給予容積率獎勵。
3、?市民參與升維?
杭州「碳賬戶2.0」將個人低碳行為折算為「虛擬碳積分」,可兌換碳匯漁業產品。這種「感知—參與—獲益」的閉環設計,正在消解「妖魔化」認知的最后一公里障礙。
【致原文作者】
蔡義鴻先生臺鑒:
十五年前您筆下「收集CO?如同收集污水」的構想,正在深圳茅洲河畔成為現實——全國首座「負碳污水處理廠」通過藻類固碳實現碳中和,其生產的生物柴油已注入200輛環衛車。您當年關注的東莞試點工程,如今衍生出「電鍍廢水—CO?—微藻—生物柴油」四位一體產業鏈,入選聯合國工業發展組織最佳實踐案例。
但技術突破背后仍有隱憂:我國城市建成區碳捕集設施覆蓋率不足3%,碳交易市場對資源化項目溢價率僅7.8%,遠低于歐盟的23%。這提示我們,當「碳敘事」從實驗室進入城市巨系統時,既需要工程師的智慧,更需要制度設計者的勇氣。
站在「雙碳」目標中期節點,期待與您共同追問:當雄安市民用「碳積分」支付物業費,當上海外灘建筑群成為巨型碳轉化器,這場始于污水處理廠的認知革命,能否重構城市文明的底層邏輯?
【原文】不要妖魔化二氧化碳
刊發于《城市化》雜志2009年第9期
“二氧化碳是環保資源”——這是美國科學院院士、第三世界科學院院士、中國國際城市化發展戰略研究委員會榮譽顧問許靖華先生在今春接受本刊獨家專訪時提出的獨特觀點。在9月16日的“2009水環境與健康國際學術會議”上,許院士再次提出令人震撼的觀點“人類不要把二氧化碳妖魔化”。
許院士為何敢于提出如此“雷”人的觀點呢?筆者經過了解發現,在他眼中,廢棄的二氧化碳是可以用來做環保、做生物燃料的資源,這是基于其潛心研究的“以CO2治水、以藻控藻、以魚養水”的“集成水路污水處理技術”。其原理是:對污水用二氧化碳進行酸化,降低水的pH值,抑制不適宜弱酸環境的藍藻、綠藻等污染藻類的生長,促進適宜弱酸環境的硅藻生長。硅藻在生長過程中能夠凈化污水,同時又是魚蝦的餌料,可以發展生態漁業產業鏈。最后通過水轉換器裝置加快污水過濾流速,吸附去除水中剩余的少量污染物。這樣既凈化了污水,又美化了環境,實現了社會效益、環境效益、經濟效益的統一。據悉,該技術已在北京市的稻香湖景酒店和東莞市的污水處理試點工程中獲得成功,污水治理效果令人振奮。
據“荷蘭環境評估局”(MNP)公布的數據顯示,2007年世界二氧化碳總排放量為276億噸,中國為67.2億噸,遠超美國的59億噸。盡管中國的人均排放量為5.1噸,僅占美國人均19.4噸的約四分之一。但有專家指出,中國的二氧化碳總量增速在國際上必將遇到越來越大的壓力。
大家知道二氧化碳是制造地球溫室效應的元兇,因此,如何減少CO2排放已成為人類共同的目標。世界發展的歷程證明,高投入、高消耗、高污染的傳統高碳經濟,已經被世界所拋棄。當前,我國正處于工業化與城市化高速發展階段,碳排放壓力巨大。如何將廢物、廢氣進行循環利用,是我國探索新型城市化發展之路所面臨的機遇與挑戰。
筆者以為,如果許靖華院士期盼的“我們的城市能像收集污水一樣收集CO2”能夠如愿,“集成水路污水處理技術”能成為城市回收CO2再利用的核心技術,應用CO2處理污水、生產生物燃料能夠實現規模化。那么,許靖華院士的“人類不要把二氧化碳妖魔化”的觀點將不再“雷”人,中國實踐新型、可持續發展的和諧城市化之路將越走越寬,中國乃至全世界的低碳經濟城市發展戰略將能夠得以實現!
(作者蔡義鴻系城市化網創始人、中國國際城市化發展戰略研究委員會副主任兼秘書長)