本刊記者|周蓉

降碳除霾，發(fā)展新氣候經(jīng)濟

本刊記者|周蓉

世界化天碳文氣含臺象量測組躍量織升結(jié)稱，果2夏0表1威5明年夷，大莫1氣納年二羅間亞氧上升了3.05毫克/千克，在56年的同比研究中增幅最大。大氣中二氧化碳含量在過去十年里，每年平均增加2毫克/千克，這次快速增長打破了歷史記錄。美國國家海洋和大氣管理局報告稱，2016年1～2月，全球二氧化碳月平均濃度超過了400毫克/千克的象征性基準，其中，2月份二氧化碳濃度達到402.59毫克/千克。

與此同時，霧霾肆虐中國北京和中東部地區(qū)上空，2012年冬的霧霾，其范圍之廣、時間之長、污染之重、對人民健康，經(jīng)濟政治及社會心理影響之大，震驚了國人，震驚了世界。其中，中東部的霧霾區(qū)約1.4×106平方千米，這一區(qū)域正是我國經(jīng)濟快速發(fā)展、煤炭與汽車消費增速最大的地區(qū)。二氧化硫積聚西南，形成面積1.2×106平方千米的酸雨區(qū)，躋身于世界三大酸雨區(qū)之一。

2015年12月12日，聯(lián)合國氣候變化大會經(jīng)過兩周談判，在巴黎最終達成一項具有里程碑意義的《巴黎協(xié)定》，標志著全球氣候新秩序的起點?！栋屠鑵f(xié)定》的最終達成，也為全球治理新模式提供了一個成功范例。我國是碳排放第一大國，約占全球總量的30%左右，加快綠色低碳和氣候適應(yīng)型轉(zhuǎn)型更加緊迫，中國化學家雷學軍教授發(fā)明碳回收革命性技術(shù)，成為降碳除霾的全新高效途徑。他發(fā)明的“速生碳匯草捕碳固碳技術(shù)”，即利用速生碳匯草的光合作用，將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成固態(tài)的有機碳化合物，從而減少大氣中的二氧化碳含量，在全球二氧化碳的回收方面實現(xiàn)了革命性突破。

中南林業(yè)科技大學碳循環(huán)研究中心主任雷學軍教授經(jīng)過二十來年的理論思考和科學實踐，首創(chuàng)“溫室效應(yīng)的動碳與靜碳理論”，研發(fā)出屬于中國國家自主貢獻的“速生碳匯草捕碳固碳原創(chuàng)技術(shù)”，成功主持了全球首個“零碳區(qū)域”模式——“長沙零碳縣”項目的實踐，被業(yè)界譽為世界“零碳之父”。

首創(chuàng)“動碳與靜碳理論”

雷學軍教授指出，盡管世界各國都在推行節(jié)能減排措施，進行能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，然而，大氣中的二氧化碳卻仍然猛漲不止。究其原因：其一，世界森林面積僅40億公頃，形成時間在6500萬年前，全球森林碳儲總量僅2890億噸。近代以來，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化建設(shè)使森林面積不斷縮小，碳儲總量也在不斷減少，因此，森林不能實現(xiàn)大氣二氧化碳負增長；其二，海洋生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的碳庫，碳儲量約為大氣的50倍，嚴重的污染導致海洋生態(tài)系統(tǒng)大面積退化及海水的升溫，使其碳匯能力大幅下降；其三，世界每年總能耗約180億噸標煤，相當于360億噸植物碳產(chǎn)品的能量，世界秸稈年總產(chǎn)量約43.8億噸，相當于21.9億噸標煤，僅占全球總能耗的12%。秸稈每年有20%用作飼料，20%用于肥料，15%被田間燃燒，用于替代化石能源的秸稈所剩無幾，且分散于全球，單靠秸稈不能替代化石能源，不能實現(xiàn)大氣二氧化碳負增長；其四，當前太陽能、水能、風能、地熱能、潮汐能、生物質(zhì)能等可再生清潔能源替代化石燃料的數(shù)量和比例太小，約占16%；此外，工業(yè)碳捕集封存技術(shù)受設(shè)備投資大、捕碳成本高、技術(shù)瓶頸、泄露風險等因素的嚴重制約。加之，世界人口數(shù)量的快速增長和人類文明進程的加速發(fā)展，使碳排總量急劇上升。

法國駐武漢總領(lǐng)事館總領(lǐng)事馬天寧一行參觀湖南綠心科技有限公司的速生碳匯草基地。

雷學軍教授對地球上無處不在的“碳”進行了科學的區(qū)分，首次提出了“溫室效應(yīng)的動碳與靜碳理論”，以便于人類更科學地認識“碳”、駕馭“碳”、利用“碳”。

雷學軍教授介紹，“動碳”是指地球大氣圈中能自由運動，產(chǎn)生溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當量物質(zhì)，亦稱“碳源”?！办o碳”是指巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈中不產(chǎn)生溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)、二氧化碳當量物質(zhì)及其前體物質(zhì)，亦稱“碳匯”。在一定的條件下，“動碳”和“靜碳”可以互相轉(zhuǎn)化?！皠犹肌鞭D(zhuǎn)變?yōu)椤办o碳”時，可降低大氣溫室效應(yīng)；“靜碳”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠犹肌睍r，可增強大氣溫室效應(yīng)。

根據(jù)“動碳”的不同來源，可分為“自然動碳”和“人為動碳”。自然界釋放的產(chǎn)生溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當量物質(zhì)稱“自然動碳”，亦稱“自然碳源”；人類生產(chǎn)、生活活動中釋放的產(chǎn)生溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當量物質(zhì)稱“人為動碳”，亦稱“人為碳源”。

根據(jù)“靜碳”的不同來源，可分為“自然靜碳”和“人為靜碳”。自然界存在的產(chǎn)生溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當量物質(zhì)的前體物質(zhì)稱“自然靜碳”，亦稱“自然碳匯”；人類生產(chǎn)、生活活動中形成的產(chǎn)生溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當量物質(zhì)的前體物質(zhì)稱“人為靜碳”，亦稱“人為碳匯”。

雷學軍教授說，作為發(fā)展中國家，我們不能單純走發(fā)達國家減少溫室氣體排放的路子。發(fā)達國家因為工業(yè)化起步早，可以將高污染高排放的工業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家，而我們卻是無法轉(zhuǎn)移的，只能就地消化。我們必須提出符合我們發(fā)展情況的科學理論，然后制定出正確的減排方法，實施正確的技術(shù)路線。

獨創(chuàng)速生碳匯草捕碳固碳技術(shù)

一個時期以來，世界各國二氧化碳的減排對策是工業(yè)封存和森林碳匯，而碳捕集和碳封存被視為人類難以解決的世紀性難題。

雷學軍教授在實驗室指導研究工作。

雷學軍教授針對溫室氣體排放導致的大氣溫室效應(yīng)顯著增強、霧霾彌漫和全球氣候變暖，做了長期艱巨的探索和研究。終于，上帝把開啟智慧之門的鑰匙給了這位癡迷于科學的巨匠。使他從刈割韭菜得到啟示，發(fā)現(xiàn)并界定了一類生長發(fā)育迅速，可以反復萌發(fā)，捕碳效率高，一年能刈割多次的速生草本植物，將其命名為“速生碳匯草”；選育的“速生碳匯草”葉面總面積50年累計值是相同面積喬木50年累計值的260～370倍，葉綠體總數(shù)量50年累計值是相同面積喬木50年累計值的250～350倍；適宜生長在熱帶、亞熱帶、溫帶地域。

經(jīng)南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室和湖南農(nóng)業(yè)大學教育部重點實驗室檢測平均碳含量為49.2%；經(jīng)中南大學能源環(huán)境檢測與評估中心檢測，熱值為3000～4500千卡/千克；經(jīng)中國質(zhì)量認證中心核算（參考IPCC標準），試驗田選育種植的“速生碳匯草”年凈碳匯量為14噸/畝；50年的“碳匯增量”，是相同面積森林“碳匯增量”的650倍；是快速捕碳固碳，調(diào)節(jié)大氣溫室效應(yīng)的先鋒植物。

三年來，位于長沙跳馬鎮(zhèn)田心橋村占地300多畝的科研基地，速生碳匯草收割了一茬又一茬。去年，世界上首次封存688噸植物碳產(chǎn)品，相當于封存了1000噸的二氧化碳。

這種“速生碳匯草捕碳固碳技術(shù)”，被業(yè)界認為解決了一個全球性的世紀難題，通過良性的碳循環(huán)，完全可以實現(xiàn)人類夢寐以求的碳排放“零增長”以至“負增長”。

雷學軍教授介紹說，“速生碳匯草”一年多次刈割，可實現(xiàn)生物質(zhì)的飛躍大增產(chǎn)，獲得足量的生物質(zhì)，將其制備成固體、氣體、液體形態(tài)的能源產(chǎn)品，替代化石能源，可實現(xiàn)大氣溫室氣體負增長，消除霧霾，解決資源與相關(guān)環(huán)境問題?！八偕紖R草”可用于建筑材料、家具、農(nóng)具、用具、工業(yè)品、化工原料、造紙、食品、飼料、肥料及直接燃燒發(fā)電等；還可深度開發(fā)生產(chǎn)多種精細化學品如糖基化學品、淀粉基化學品、纖維素基化學品、半纖維素基化學品、木質(zhì)素基化學品、油脂基化學品、甲殼素衍生物、生物塑料及生物燃料等?？傊?，這些被封存的二氧化碳是人類寶貴的財富。

開辟全球碳匯機制新紀元

雷學軍教授的研究不但創(chuàng)立了溫室效應(yīng)的“動碳與靜碳”理論，改有限的森林碳匯為無限的植物碳匯，改虛擬的碳排放權(quán)“配額指標”交易為實物碳產(chǎn)品交易，而且提出了新的碳稅政策的依據(jù)，開創(chuàng)出速生碳匯草應(yīng)對氣候變化的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟模式。

目前，國際上的碳減排交易機制，主要是采取碳排放權(quán)配額指標分配的碳交易方法：歐盟采用的是基于參與主體的歷史排放水平為基準數(shù)量進行免費發(fā)放配額的“祖父法”；美國區(qū)域溫室氣體減排行動采用的是排放主體競拍碳排放權(quán)配額指標的“拍賣法”；澳大利亞引入了碳排放權(quán)“固定價格購買法”；新西蘭則采取“以行業(yè)為基準的混合配額法”的配額發(fā)放方式。這些方法根本不能控制大氣二氧化碳濃度上升和全球氣候變暖的大趨勢。

而雷學軍教授的主張是地道的中國方法。植物碳封存，將虛擬的碳排放權(quán)“配額指標”交易變?yōu)榭蓽蚀_計量的實物碳產(chǎn)品交易，實現(xiàn)“虛擬碳交易”到“實體碳交易”的轉(zhuǎn)變。其意義在于通過植物碳封存，減少大氣中的二氧化碳，降低和提前二氧化碳峰值。

沒有消費就沒有生產(chǎn)，沒有生產(chǎn)就沒有排放。每一個使用產(chǎn)品的人都應(yīng)該繳納碳稅，通過調(diào)整企業(yè)稅種稅率，建立符合實際情況的碳稅制度，用碳稅支持植物封存項目的實施。

雷學軍教授還提出創(chuàng)立“速生碳匯草”的碳匯核算方法，將其碳匯納入碳交易機制，進入碳交易體系，把生態(tài)建設(shè)與節(jié)能減排有機結(jié)合起來；將高碳排放區(qū)域的碳源，用區(qū)域外的碳匯機制進行交易，以實現(xiàn)高碳排放區(qū)域內(nèi)碳排放與碳吸收的動態(tài)平衡，為創(chuàng)建“零碳”區(qū)域發(fā)展模式提供碳匯；對個人和區(qū)域保護生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境的投入或放棄發(fā)展機會的損失給予經(jīng)濟補償。

雷學軍教授大膽提出，必須盡早創(chuàng)立《國際植物碳產(chǎn)品封存與碳排放權(quán)交易新公約》，制定“速生碳匯草種植與封存的碳減排基準線與監(jiān)測方法學”，用植物碳產(chǎn)品參與碳交易，根據(jù)植物碳產(chǎn)品封存量收取碳排放交易費。由于植物碳產(chǎn)品填補了國際碳交易產(chǎn)品不能準確計量的空白，必將成為全球碳交易市場的主流，是駕馭高碳的有力措施。如此，則既可解決我國節(jié)能減排難以解決的碳排放問題，又能解除西方國家要求減排的巨大壓力，使我國成為經(jīng)濟發(fā)展和應(yīng)對氣候變化的先鋒。

首倡發(fā)展新氣候經(jīng)濟

長期以來，發(fā)展中國家應(yīng)對全球氣候變化的策略，因為資金和技術(shù)等原因，一直受制于發(fā)達國家，被牽著鼻子走。

雷學軍教授認為，盲目遵從和照搬西方國家提倡的“低碳經(jīng)濟發(fā)展模式”，不符合我國國情，應(yīng)該以“動碳與靜碳理論”為依據(jù)，以發(fā)展新氣候經(jīng)濟為主導，以植物碳封存為手段，以創(chuàng)建區(qū)域“零碳”發(fā)展模式為方向，以實現(xiàn)全球零碳排放為目標，走一條符合國情的解決全球氣候變化問題的正確道路。

他首倡發(fā)展新氣候經(jīng)濟，其實質(zhì)是利用碳循環(huán)規(guī)律，增加和使用綠色能源，減少碳排放，把滯留在大氣圈中過多的二氧化碳分配到新氣候經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品生產(chǎn)、儲藏過程中，通過開辟碳匯物質(zhì)和清潔能源的循環(huán)利用通道，解決氣候變化問題。新氣候經(jīng)濟，是綜合開發(fā)利用大氣碳資源，制造碳產(chǎn)品，形成碳產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造碳經(jīng)濟的發(fā)展方式，是應(yīng)對氣候變化形成的新型經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，是生態(tài)效益、環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一體。

新氣候經(jīng)濟目前完全可以在一個行政區(qū)域內(nèi)實施，在雷學軍教授的指導下，湖南長沙“零碳縣”項目的實踐就是最好的示范。

長沙“零碳縣”其范圍之廣，人口之眾，排碳之多，要素復雜，難度之大，是人類歷史上征服自然，克服溫室效應(yīng)，控制全球氣候變暖的一次大膽創(chuàng)新實踐。長沙“零碳縣”創(chuàng)建，是運用《零碳規(guī)劃》和統(tǒng)籌方案，對區(qū)域內(nèi)使用化石燃料和煤電排放的二氧化碳進行碳盤查，采用減源增匯、綠色能源替代、碳產(chǎn)品封存、碳交易和生態(tài)碳匯補償?shù)认到y(tǒng)工程技術(shù)方法，平衡碳源、碳匯，用碳源總量減去碳匯總量，使行政區(qū)劃邊界范圍內(nèi)碳源與碳匯代數(shù)和等于零。目前，該縣正加緊制定國內(nèi)首個速生碳匯草固碳封存技術(shù)標準，創(chuàng)設(shè)標準封存?zhèn)}庫和標準碳交易制度。他們還擬建整套可行的碳稅交易機制，用“售碳”資金推動“捕碳”項目良性循環(huán)發(fā)展。一個以年消耗60萬噸速生碳匯草為主的生物質(zhì)發(fā)電廠也基本確定了選址。

2015年起，長沙縣將啟動試點企業(yè)碳排放權(quán)模擬交易系統(tǒng)，將“碳稅”與速生碳匯草標準碳產(chǎn)品綁定，即排放多少二氧化碳，就購買相應(yīng)數(shù)額的標準碳產(chǎn)品。這一舉措，有望自行淘汰高能耗、高污染企業(yè)，同時促進其他企業(yè)進一步創(chuàng)新節(jié)能減排技術(shù)。

雷學軍教授認為，大農(nóng)業(yè)、大生態(tài)、

雷學軍教授參加聯(lián)合國第21屆氣候變化大會。

雷學軍簡介：

教授，化學家，全國勞動模范，中央聯(lián)系的高級專家，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家，全國工商聯(lián)執(zhí)委，湖南省工商聯(lián)常委，湖南省第十二屆人大代表，湖南省精細化工研究所所長，中南林業(yè)科技大學碳循環(huán)研究中心主任，湖南綠心科技有限公司首席專家。大碳匯是創(chuàng)建新氣候經(jīng)濟發(fā)展模式的重要條件。大氣碳資源及二氧化碳當量物質(zhì)的綜合開發(fā)利用，為人類創(chuàng)造了豐富的資源與財富，植物封存既是能源儲藏，又是“碳黃金”儲備，找到了全球經(jīng)濟危機時代新的經(jīng)濟增長點，可提供成千上萬的就業(yè)機會，可獲得巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

雷學軍教授的科研成果在國內(nèi)外引起了極大的反響。目前，“速生碳匯草捕碳固碳技術(shù)”和“零碳發(fā)展模式”已經(jīng)得到了中央、國務(wù)院、國家發(fā)改委、環(huán)保部、中國社會科學院、中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會、全國工商聯(lián)等部門、單位及《人民日報》、《新華社》、《半月談》、《科技日報》、《經(jīng)濟日報》、《光明日報》等新聞媒體的高度重視和關(guān)注。

去年12月，雷學軍教授受邀參加第二十一屆聯(lián)合國氣候變化大會，將“零碳發(fā)展模式”推向全世界，展示我國在應(yīng)對氣候變化，“零碳”創(chuàng)建方面的積極行動和重大科技成果。

今年3月份，山東省聊城江北水城旅游度假區(qū)與長沙縣結(jié)為友好縣、區(qū)，復制長沙縣“零碳發(fā)展模式”。引進、種植“速生碳匯草”，創(chuàng)建聊城度假區(qū)“零碳區(qū)”，將成為我國第一個城市通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)城市區(qū)域內(nèi)“零碳”發(fā)展模式的范本。

雷學軍教授經(jīng)常到世界各地參加各種氣候會議，經(jīng)常聽到海島國家的領(lǐng)導人對氣候變暖擔憂的聲音以及對減少溫室氣體排放的殷切呼吁，更加堅定了他降碳除霾的決心。他說，二氧化碳就像昆侖山的雪，“千秋功罪，誰人曾與評說？”人類完全可以利用現(xiàn)代科技，將二氧化碳變廢為寶，將垃圾放到資源的位置，不但威脅不了人類，還會造福人類，真正實現(xiàn)“環(huán)球同此涼熱”的人類夢想。

在政府不再直接具體管理科技計劃項目的改革背景下，從科研團隊的視角理清科技計劃項目內(nèi)外部過程管理的關(guān)系，對于促進科技項目績效以及科研團隊創(chuàng)新能力的提高具有重要意義。