Dấu chân carbon là một chỉ số đo lường tác động của các hoạt động của con người đến môi trường. Khái niệm “dấu chân carbon” bắt nguồn từ “dấu chân sinh thái”, chủ yếu được biểu thị dưới dạng CO2 tương đương (CO2eq), đại diện cho tổng lượng phát thải khí nhà kính phát thải trong các hoạt động sản xuất và tiêu dùng của con người.
Dấu chân carbon là việc sử dụng Đánh giá vòng đời (LCA) để đánh giá lượng phát thải khí nhà kính trực tiếp hoặc gián tiếp do một đối tượng nghiên cứu tạo ra trong vòng đời của nó. Đối với cùng một đối tượng, độ khó và phạm vi của việc tính toán lượng khí thải carbon lớn hơn lượng khí thải carbon và kết quả tính toán chứa thông tin về lượng khí thải carbon.
Với mức độ nghiêm trọng ngày càng tăng của biến đổi khí hậu toàn cầu và các vấn đề môi trường, việc tính toán lượng khí thải carbon đã trở nên đặc biệt quan trọng. Nó không chỉ giúp chúng ta hiểu chính xác hơn về tác động của các hoạt động của con người đến môi trường mà còn cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chiến lược giảm phát thải và thúc đẩy chuyển đổi xanh và carbon thấp.
Toàn bộ vòng đời của tre, từ sinh trưởng và phát triển, thu hoạch, chế biến và sản xuất, sử dụng sản phẩm đến thải bỏ, là toàn bộ quá trình của chu trình carbon, bao gồm bể chứa carbon rừng tre, sản xuất và sử dụng sản phẩm tre cũng như lượng khí thải carbon sau khi thải bỏ.
Báo cáo nghiên cứu này cố gắng trình bày giá trị của việc trồng rừng tre sinh thái và phát triển công nghiệp để thích ứng với khí hậu thông qua phân tích dấu chân carbon và kiến thức dán nhãn carbon, cũng như tổ chức nghiên cứu dấu chân carbon của sản phẩm tre hiện có.
1. Tính toán lượng khí thải carbon
① Khái niệm: Theo định nghĩa của Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu, dấu chân carbon là tổng lượng carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác được thải ra trong các hoạt động của con người hoặc được thải ra tích lũy trong toàn bộ vòng đời của sản phẩm/dịch vụ.
Nhãn carbon “là biểu hiện của” lượng khí thải carbon của sản phẩm “, là nhãn kỹ thuật số đánh dấu toàn bộ quá trình phát thải khí nhà kính trong vòng đời của một sản phẩm từ nguyên liệu thô đến tái chế chất thải, cung cấp cho người dùng thông tin về lượng khí thải carbon của sản phẩm dưới dạng nhãn.
Đánh giá vòng đời (LCA) là một phương pháp đánh giá tác động môi trường mới được phát triển ở các nước phương Tây trong những năm gần đây và vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển không ngừng. Tiêu chuẩn cơ bản để đánh giá lượng khí thải carbon của sản phẩm là phương pháp LCA, được coi là lựa chọn tốt nhất nhằm nâng cao độ tin cậy và sự tiện lợi của việc tính toán lượng khí thải carbon.
LCA trước tiên xác định và định lượng mức tiêu thụ năng lượng và vật liệu cũng như lượng thải ra môi trường trong toàn bộ giai đoạn vòng đời, sau đó đánh giá tác động của việc tiêu thụ và thải ra môi trường, cuối cùng xác định và đánh giá các cơ hội để giảm những tác động này. Tiêu chuẩn ISO 14040, ban hành năm 2006, chia “các bước đánh giá vòng đời” thành bốn giai đoạn: xác định mục đích và phạm vi, phân tích kiểm kê, đánh giá tác động và diễn giải.
② Tiêu chuẩn và phương pháp:
Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để tính toán lượng khí thải carbon.
Ở Trung Quốc, các phương pháp kế toán có thể được chia thành ba loại dựa trên các thiết lập ranh giới hệ thống và nguyên tắc mô hình: Đánh giá vòng đời dựa trên quy trình (PLCA), Đánh giá vòng đời đầu vào đầu ra (I-OLCA) và Đánh giá vòng đời kết hợp (HLCA). Hiện nay, ở Trung Quốc còn thiếu các tiêu chuẩn quốc gia thống nhất về tính toán lượng khí thải carbon.
Trên bình diện quốc tế, có ba tiêu chuẩn quốc tế chính ở cấp độ sản phẩm: “Đặc điểm kỹ thuật PAS 2050:2011 để đánh giá phát thải khí nhà kính trong vòng đời sản phẩm và dịch vụ” (BSI., 2011), “Giao thức GHGP” (WRI, WBCSD, 2011), và “ISO 14067:2018 Khí nhà kính – Dấu chân cacbon sản phẩm – Các yêu cầu và hướng dẫn định lượng” (ISO, 2018).
Theo lý thuyết vòng đời, PAS2050 và ISO14067 hiện là các tiêu chuẩn được thiết lập để đánh giá lượng khí thải carbon của sản phẩm bằng các phương pháp tính toán cụ thể được công bố rộng rãi, cả hai đều bao gồm hai phương pháp đánh giá: Doanh nghiệp với Khách hàng (B2C) và Doanh nghiệp với Doanh nghiệp (B2B).
Nội dung đánh giá của B2C bao gồm nguyên liệu thô, sản xuất và chế biến, phân phối và bán lẻ, sử dụng của người tiêu dùng, thải bỏ hoặc tái chế cuối cùng, tức là “từ cái nôi đến ngôi mộ”. Nội dung đánh giá B2B bao gồm nguyên liệu thô, sản xuất, chế biến và vận chuyển đến thương nhân ở hạ nguồn, tức là “từ nôi đến cổng”.
Quy trình chứng nhận lượng khí thải carbon của sản phẩm PAS2050 bao gồm ba giai đoạn: giai đoạn bắt đầu, giai đoạn tính toán lượng khí thải carbon của sản phẩm và các bước tiếp theo. Quy trình tính toán lượng khí thải carbon của sản phẩm ISO14067 bao gồm năm bước: xác định sản phẩm mục tiêu, xác định ranh giới của hệ thống tính toán, xác định ranh giới về thời gian tính toán, phân loại các nguồn phát thải trong ranh giới hệ thống và tính toán lượng khí thải carbon của sản phẩm.
③ Ý nghĩa
Bằng cách tính toán lượng khí thải carbon, chúng ta có thể xác định các lĩnh vực và khu vực phát thải cao và thực hiện các biện pháp tương ứng để giảm lượng khí thải. Tính toán lượng khí thải carbon cũng có thể hướng dẫn chúng ta hình thành lối sống và mô hình tiêu dùng ít carbon.
Ghi nhãn carbon là một phương tiện quan trọng để phát hiện lượng phát thải khí nhà kính trong môi trường sản xuất hoặc vòng đời của sản phẩm, đồng thời là cơ hội để các nhà đầu tư, cơ quan quản lý chính phủ và công chúng hiểu rõ hơn về lượng phát thải khí nhà kính của các đơn vị sản xuất. Ghi nhãn carbon, như một phương tiện quan trọng để công bố thông tin carbon, ngày càng được nhiều quốc gia chấp nhận rộng rãi.
Ghi nhãn carbon nông sản là ứng dụng cụ thể của việc dán nhãn carbon lên sản phẩm nông nghiệp. So với các loại sản phẩm khác, việc đưa nhãn carbon vào nông sản càng cấp thiết hơn. Thứ nhất, nông nghiệp là nguồn phát thải khí nhà kính quan trọng và là nguồn phát thải khí nhà kính không carbon dioxide lớn nhất. Thứ hai, so với lĩnh vực công nghiệp, việc công bố thông tin dán nhãn carbon trong quá trình sản xuất nông nghiệp vẫn chưa đầy đủ, điều này hạn chế sự phong phú của các kịch bản ứng dụng. Thứ ba, người tiêu dùng khó có được thông tin hiệu quả về lượng khí thải carbon của sản phẩm đối với người tiêu dùng. Trong những năm gần đây, một loạt nghiên cứu đã tiết lộ rằng các nhóm người tiêu dùng cụ thể sẵn sàng trả tiền cho các sản phẩm có hàm lượng carbon thấp và việc dán nhãn carbon có thể bù đắp chính xác cho sự bất cân xứng thông tin giữa nhà sản xuất và người tiêu dùng, giúp cải thiện hiệu quả thị trường.
2, Chuỗi ngành tre
① Thực trạng cơ bản của chuỗi ngành tre
Chuỗi công nghiệp chế biến tre ở Trung Quốc được chia thành thượng nguồn, trung nguồn và hạ nguồn. Thượng nguồn là nguyên liệu thô và chiết xuất của các bộ phận khác nhau của tre, bao gồm lá tre, hoa tre, măng, sợi tre, v.v. Giữa dòng bao gồm hàng ngàn chủng loại trong nhiều lĩnh vực như vật liệu xây dựng bằng tre, sản phẩm từ tre, măng và thực phẩm, làm giấy từ bột tre, v.v; Các ứng dụng tiếp theo của sản phẩm tre bao gồm sản xuất giấy, làm đồ nội thất, dược liệu và du lịch văn hóa tre, cùng nhiều hoạt động khác.
Tài nguyên tre là nền tảng cho sự phát triển của ngành tre. Theo công dụng của chúng, tre có thể được chia thành tre làm gỗ, tre làm măng, tre làm bột giấy và tre làm trang trí sân vườn. Xuất phát từ tính chất tài nguyên rừng tre, tỷ trọng rừng tre lấy gỗ là 36%, tiếp đến là rừng tre măng và gỗ lưỡng dụng, rừng tre sinh thái phúc lợi công cộng và rừng tre bột giấy lần lượt chiếm 24%, 19% và tương ứng là 14%. Măng và rừng tre cảnh có tỷ lệ tương đối nhỏ. Trung Quốc có nguồn tài nguyên tre dồi dào, với 837 loài và sản lượng hàng năm là 150 triệu tấn tre.
Tre là loài tre quan trọng nhất chỉ có ở Trung Quốc. Hiện nay, tre là nguyên liệu chính để chế biến vật liệu kỹ thuật tre, thị trường măng tươi và sản phẩm chế biến măng ở Trung Quốc. Trong tương lai, tre vẫn sẽ là trụ cột trong việc trồng trọt tài nguyên tre ở Trung Quốc. Hiện tại, mười loại sản phẩm chế biến và sử dụng tre chủ chốt ở Trung Quốc bao gồm ván tre nhân tạo, sàn tre, măng tre, bột giấy và giấy tre, sản phẩm sợi tre, đồ nội thất bằng tre, sản phẩm tre hàng ngày và thủ công mỹ nghệ, than tre và giấm tre , chiết xuất và đồ uống từ tre, sản phẩm kinh tế từ rừng tre, du lịch và chăm sóc sức khoẻ từ tre. Trong số đó, ván nhân tạo tre và vật liệu kỹ thuật là trụ cột của ngành tre Trung Quốc.
Làm thế nào để phát triển chuỗi ngành tre theo mục tiêu carbon kép
Mục tiêu “carbon kép” có nghĩa là Trung Quốc phấn đấu đạt được đỉnh carbon trước năm 2030 và mức trung hòa carbon trước năm 2060. Hiện tại, Trung Quốc đã tăng yêu cầu về lượng khí thải carbon trong nhiều ngành công nghiệp và tích cực khám phá các ngành công nghiệp xanh, ít carbon và hiệu quả kinh tế. Ngoài những lợi thế về sinh thái của riêng mình, ngành tre cũng cần khám phá tiềm năng của nó như một bể chứa carbon và tham gia thị trường giao dịch carbon.
(1) Rừng tre có nguồn tài nguyên bể chứa carbon rất phong phú:
Theo số liệu hiện nay ở Trung Quốc, diện tích rừng tre đã tăng lên đáng kể trong 50 năm qua. Từ 2,4539 triệu ha trong những năm 1950 và 1960 lên 4,8426 triệu ha vào đầu thế kỷ 21 (không bao gồm số liệu từ Đài Loan), tăng 97,34% so với cùng kỳ năm trước. Và tỷ lệ rừng tre nứa trên diện tích rừng quốc gia đã tăng từ 2,87% lên 2,96%. Tài nguyên rừng tre đã trở thành một thành phần quan trọng trong tài nguyên rừng của Trung Quốc. Theo Kiểm kê tài nguyên rừng quốc gia lần thứ 6, trong số 4,8426 triệu ha rừng tre ở Trung Quốc có 3,372 triệu ha tre, với gần 7,5 tỷ cây, chiếm khoảng 70% diện tích rừng tre của cả nước.
(2) Ưu điểm của sinh vật rừng tre:
① Tre có chu kỳ sinh trưởng ngắn, tốc độ phát triển bùng nổ mạnh mẽ, có đặc điểm sinh trưởng tái tạo và thu hoạch hàng năm. Nó có giá trị sử dụng cao và không gặp các vấn đề như xói mòn đất sau khi khai thác hoàn toàn và thoái hóa đất sau khi trồng liên tục. Nó có tiềm năng lớn để cô lập carbon. Dữ liệu cho thấy hàm lượng carbon cố định hàng năm trong tầng cây của rừng tre là 5,097 tấn/hm2 (không bao gồm sản lượng rác hàng năm), gấp 1,46 lần so với cây linh sam Trung Quốc phát triển nhanh.
② Rừng tre có điều kiện sinh trưởng tương đối đơn giản, mô hình sinh trưởng đa dạng, phân bố manh mún, diện tích biến đổi liên tục. Chúng có vùng phân bố địa lý rộng lớn và phạm vi rộng, phân bố chủ yếu ở 17 tỉnh, thành phố, tập trung ở Phúc Kiến, Giang Tây, Hồ Nam và Chiết Giang. Chúng có thể tương ứng với sự phát triển nhanh chóng và quy mô lớn ở các khu vực khác nhau, hình thành các mô hình không gian thời gian carbon phức tạp và chặt chẽ và mạng lưới động lực chìm nguồn carbon.
(3) Các điều kiện để kinh doanh hấp thụ carbon rừng tre đã hoàn thiện:
① Ngành tái chế tre tương đối hoàn thiện
Ngành tre trải rộng trên các ngành công nghiệp sơ cấp, thứ cấp và cấp ba, với giá trị sản lượng tăng từ 82 tỷ nhân dân tệ năm 2010 lên 415,3 tỷ nhân dân tệ vào năm 2022, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm trên 30%. Dự kiến đến năm 2035, giá trị sản lượng của ngành tre sẽ vượt 1 nghìn tỷ nhân dân tệ. Hiện tại, việc đổi mới mô hình chuỗi ngành tre mới đã được thực hiện tại huyện Anji, tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, tập trung vào phương pháp toàn diện về tích hợp bể chứa carbon nông nghiệp kép từ thiên nhiên và kinh tế đến hội nhập lẫn nhau.
② Hỗ trợ chính sách liên quan
Sau khi đề xuất mục tiêu carbon kép, Trung Quốc đã ban hành nhiều chính sách và ý kiến nhằm hướng dẫn toàn ngành quản lý trung hòa carbon. Vào ngày 11 tháng 11 năm 2021, mười sở bao gồm Cục Quản lý Lâm nghiệp và Đồng cỏ Nhà nước, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia, và Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành “Ý kiến của mười sở về việc thúc đẩy sự phát triển đổi mới của ngành tre”. Vào ngày 2 tháng 11 năm 2023, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia và các cơ quan khác đã cùng ban hành “Kế hoạch hành động 3 năm nhằm đẩy nhanh quá trình phát triển 'Thay thế nhựa bằng tre'”. Ngoài ra, các ý kiến về thúc đẩy phát triển ngành tre cũng được đưa ra ở các tỉnh khác như Phúc Kiến, Chiết Giang, Giang Tây, v.v. Dưới sự hội nhập và hợp tác của các vành đai công nghiệp, các mô hình thương mại mới về nhãn carbon và dấu chân carbon đã được giới thiệu .
3、 Làm thế nào để tính toán lượng khí thải carbon của chuỗi ngành tre?
① Tiến độ nghiên cứu về lượng khí thải carbon của sản phẩm tre
Hiện tại, có tương đối ít nghiên cứu về lượng khí thải carbon của các sản phẩm tre cả trong nước và quốc tế. Theo nghiên cứu hiện tại, khả năng vận chuyển và lưu trữ carbon cuối cùng của tre thay đổi theo các phương pháp sử dụng khác nhau như trải ra, tích hợp và tái kết hợp, dẫn đến những tác động khác nhau đến lượng khí thải carbon cuối cùng của các sản phẩm tre.
② Quá trình chu trình carbon của sản phẩm tre trong suốt vòng đời của chúng
Toàn bộ vòng đời của sản phẩm tre, từ sinh trưởng và phát triển tre (quang hợp), trồng trọt và quản lý, thu hoạch, bảo quản nguyên liệu thô, chế biến và sử dụng sản phẩm, đến phân hủy chất thải (phân hủy), đều được hoàn thành. Chu trình carbon của các sản phẩm tre trong suốt vòng đời của chúng bao gồm năm giai đoạn chính: trồng tre (trồng, quản lý và vận hành), sản xuất nguyên liệu thô (thu hái, vận chuyển và bảo quản tre hoặc măng), chế biến và sử dụng sản phẩm (các quy trình khác nhau trong quá trình sản xuất). quá trình xử lý), bán, sử dụng và thải bỏ (phân hủy), liên quan đến việc cố định, tích lũy, lưu trữ, cô lập và phát thải carbon trực tiếp hoặc gián tiếp trong từng giai đoạn (xem Hình 3).
Quá trình trồng rừng tre có thể được coi là một mắt xích của “tích lũy và lưu trữ carbon”, liên quan đến phát thải carbon trực tiếp hoặc gián tiếp từ các hoạt động trồng, quản lý và vận hành.
Sản xuất nguyên liệu thô là một mắt xích chuyển giao carbon kết nối các doanh nghiệp lâm nghiệp và doanh nghiệp chế biến sản phẩm tre, đồng thời cũng liên quan đến lượng khí thải carbon trực tiếp hoặc gián tiếp trong quá trình thu hoạch, sơ chế ban đầu, vận chuyển và bảo quản tre hoặc măng.
Xử lý và sử dụng sản phẩm là quá trình cô lập carbon, bao gồm quá trình cố định carbon lâu dài trong sản phẩm, cũng như phát thải carbon trực tiếp hoặc gián tiếp từ các quy trình khác nhau như xử lý đơn vị, xử lý sản phẩm và tận dụng sản phẩm phụ.
Sau khi sản phẩm bước vào giai đoạn sử dụng của người tiêu dùng, carbon được cố định hoàn toàn trong các sản phẩm tre như đồ nội thất, nhà cửa, nhu yếu phẩm hàng ngày, sản phẩm giấy, v.v. Khi tuổi thọ sử dụng tăng lên, hoạt động cô lập carbon sẽ được kéo dài cho đến khi thải bỏ, phân hủy và thải ra CO2 và trả lại khí quyển.
Theo nghiên cứu của Chu Bằng Phi và cộng sự. (2014), thớt tre ở dạng gấp tre được lấy làm đối tượng nghiên cứu và “Thông số kỹ thuật đánh giá lượng phát thải khí nhà kính của hàng hóa và dịch vụ trong vòng đời” (PAS 2050:2008) được lấy làm tiêu chuẩn đánh giá . Chọn phương pháp đánh giá B2B để đánh giá toàn diện lượng phát thải carbon dioxide và lưu trữ carbon của tất cả các quy trình sản xuất, bao gồm vận chuyển nguyên liệu thô, xử lý sản phẩm, đóng gói và lưu kho (xem Hình 4). PAS2050 quy định rằng việc đo lượng khí thải carbon phải bắt đầu từ việc vận chuyển nguyên liệu thô và dữ liệu cấp cơ bản về lượng khí thải carbon và chuyển giao carbon từ nguyên liệu thô, sản xuất đến phân phối (B2B) của thớt tre di động phải được đo chính xác để xác định kích thước của thớt tre di động. dấu chân carbon.
Khung đo lượng khí thải carbon của các sản phẩm tre trong suốt vòng đời của chúng
Việc thu thập và đo lường dữ liệu cơ bản cho từng giai đoạn trong vòng đời của sản phẩm tre là nền tảng của phân tích vòng đời. Dữ liệu cơ bản bao gồm chiếm đất, tiêu thụ nước, tiêu thụ các loại năng lượng có mùi vị khác nhau (than, nhiên liệu, điện, v.v.), tiêu thụ các nguyên liệu thô khác nhau và dữ liệu về dòng nguyên liệu và năng lượng thu được. Tiến hành đo lượng khí thải carbon của các sản phẩm tre trong suốt vòng đời của chúng thông qua việc thu thập và đo lường dữ liệu.
(1) Giai đoạn canh tác rừng tre
Sự hấp thụ và tích lũy carbon: nảy mầm, sinh trưởng và phát triển, số lượng măng mới;
Lưu trữ carbon: cấu trúc rừng tre, mức độ đứng của tre, cấu trúc tuổi, sinh khối của các cơ quan; Sinh khối lớp rác; Lưu trữ carbon hữu cơ trong đất;
Lượng khí thải carbon: lưu trữ carbon, thời gian phân hủy và thải rác; Khí thải carbon hô hấp của đất; Lượng khí thải carbon được tạo ra do tiêu thụ năng lượng và vật chất bên ngoài như lao động, điện, nước và phân bón cho hoạt động trồng trọt, quản lý và kinh doanh.
(2) Công đoạn sản xuất nguyên liệu
Chuyển hóa carbon: khối lượng thu hoạch hoặc khối lượng măng và sinh khối của chúng;
Thu hồi carbon: dư lượng từ khai thác gỗ hoặc măng, dư lượng chế biến sơ cấp và sinh khối của chúng;
Lượng khí thải carbon: Lượng khí thải carbon được tạo ra bởi việc tiêu thụ năng lượng và vật liệu bên ngoài, chẳng hạn như lao động và điện, trong quá trình thu gom, xử lý ban đầu, vận chuyển, lưu trữ và sử dụng tre hoặc măng.
(3) Công đoạn chế biến và sử dụng sản phẩm
Cô lập carbon: sinh khối của các sản phẩm và phụ phẩm từ tre;
Thu hồi hoặc lưu giữ carbon: dư lượng xử lý và sinh khối của chúng;
Lượng khí thải carbon: Lượng khí thải carbon được tạo ra do tiêu thụ năng lượng bên ngoài như lao động, điện năng, vật tư tiêu hao và tiêu thụ nguyên liệu trong quá trình xử lý đơn vị, xử lý sản phẩm và tận dụng sản phẩm phụ.
(4) Giai đoạn bán hàng và sử dụng
Cô lập carbon: sinh khối của các sản phẩm và phụ phẩm từ tre;
Lượng khí thải carbon: Lượng khí thải carbon được tạo ra do tiêu thụ năng lượng bên ngoài như vận chuyển và lao động từ doanh nghiệp đến thị trường bán hàng.
(5) Giai đoạn thải bỏ
Giải phóng carbon: Lưu trữ carbon của các sản phẩm thải; Thời gian phân hủy và lượng giải phóng.
Không giống như các ngành lâm nghiệp khác, rừng tre có khả năng tự phục hồi sau khi khai thác và sử dụng khoa học mà không cần phải trồng lại rừng. Rừng tre phát triển trong trạng thái cân bằng sinh trưởng năng động và có thể liên tục hấp thụ carbon cố định, tích lũy và lưu trữ carbon, đồng thời không ngừng tăng cường hấp thụ carbon. Tỷ lệ nguyên liệu tre được sử dụng trong các sản phẩm tre không lớn và có thể đạt được khả năng cô lập carbon lâu dài thông qua việc sử dụng các sản phẩm tre.
Hiện tại, chưa có nghiên cứu nào về việc đo chu trình carbon của sản phẩm tre trong suốt vòng đời của chúng. Do thời gian phát thải carbon kéo dài trong các giai đoạn bán, sử dụng và thải bỏ các sản phẩm tre nên lượng khí thải carbon của chúng rất khó đo lường. Trong thực tế, việc đánh giá dấu chân carbon thường tập trung vào hai cấp độ: một là ước tính lượng carbon lưu trữ và phát thải trong quá trình sản xuất từ nguyên liệu thô đến sản phẩm; Thứ hai là đánh giá sản phẩm tre từ khâu trồng đến sản xuất
Thời gian đăng: 17-09-2024
