在应对全球气候变化和推动低碳节能绿色发展的行动中,国内科研机构和企业正积极探索科技创新在农业领域的实际应用。近日,中国科学院生态环境研究中心与广州美亚携手开展纳米相变蓄能材料生命周期的碳足迹核算工作,以推动低碳绿色农业的发展。本篇访谈将带您了解这一领域的合作背景、进展及未来展望。
对话中国科学院生态环境研究中心-黄锦楼博士:
▲中国科学院生态环境研究中心-黄锦楼博士
记者:
黄博士,请您介绍一下目前国内设施农业具体的发展情况。
黄锦楼博士:
中国农业科学院提供的数据显示,截至2022年,我国设施农业种植总面积4270多万亩,占世界设施农业总面积的80%以上。其中,蔬菜和食用菌年产量2.65亿吨,瓜果年产量近0.5亿吨,花卉近300万亩,有效满足了市场“菜篮子”“果盘子”“花架子”的需求。设施农业在我国是粮食安全、粮食增产的重要举措。然而,设施农业需要一定的水资源和适宜的气候条件,在寒冷地区种植需要能源供暖,而传统的供暖方式造价较高,种植户和企业难以承担。因此,寻找一种可持续、低廉的农业供给方案是必要的。
记者:
纳米相变蓄能材料是不是就可以解决这样的痛点?
黄锦楼博士:
美亚推出的纳米相变蓄能材料是一个很好的解决方案,可以在晚上电价低的时候加热蓄能,白天使用时释放热能,降低种植成本,提高种植效率。同时,如果将纳米相变蓄能材料与太阳能结合使用,可以更进一步解决能源问题。
目前,美亚已经在山西太原和北京开展相关试验和验证工作,并与相关科研院所合作推动纳米相变蓄能材料在农业大棚中的应用。通过这套系统的应用,可以支持国家在未来设施农业方面的工作推进,并为国家节能减碳目标做出贡献。
对话中国科学院生态环境研究中心-吕彬博士:
▲中国科学院生态环境研究中心-吕彬博士
记者:
吕博士,中科院生态环境研究中心与美亚具体开展了哪些方面的合作呢?
吕彬博士:
这次中科院生态环境研究中心与美亚一起开展纳米相变蓄能材料生命周期的碳足迹核算工作。基于国际和国内的标准,如ISO14067和GBT24040以及GBT24044,去核算纳米相变蓄能材料的整个全生命周期的碳足迹排放。
记者:
碳足迹核算工作的流程是怎么样的?如何开展相关的评估工作?
吕彬博士:
计算相变蓄能材料自身的碳足迹,从最初的获取无机盐开始,经过一系列的工业流程,最后到纳米蓄能材料的应用过程。比较纳米相变蓄能材料与其他蓄能材料和技术在不同应用场景下的优劣,例如在农业温室大棚里与现有的能源燃烧和空气源热泵的温室气体调控机制进行比较。
评估的标准是基于产品生命周期评价理论,从原材料的采掘到中间的生产,再到最后的使用和处理处置,这个过程也被称为从摇篮到坟墓的过程。然而,目前还没有专门针对蓄能材料的标准,这是一个开创性的工作,具有比较高的创新性和前瞻性。
记者:
双方这次的合作,目前进展情况如何?
吕彬博士:
我们的合作刚刚开始,正在与美亚探讨评估框架和核算边界。利用生命周期评价工具和清单数据库进行核算工作。探讨如何追踪上游原材料生产过程和下游情景设置,以替代现有的温度控制措施。根据现有信息估计,该产品相对于其他蓄能材料可能更低碳,应用效率也更高。因此,这次合作目前正处于探讨评估框架和核算边界的阶段,未来将进一步开展具体的核算工作和推广蓄能材料的碳足迹评价标准。
记者:
计算碳足迹、做相关的测算评估,在节能减排方面具有哪些深远的意义?
吕彬博士:
计算碳足迹并进行评估,可以帮助我们了解产品或服务的全生命周期碳排放,从而采取相应的措施减少碳排放,实现绿色发展。在国家层面,碳达峰和碳中和的目标已经提出,各行业也在制定相应的碳达峰和碳中和实施计划。因此,像美亚的这款蓄能材料这样的低碳、高效的蓄能技术,可以在多个领域促进碳达峰和碳中和的行动,如能源生产、工业系统、建筑系统等。通过计算碳足迹并进行评估,可以更好地了解该材料的优势和应用潜力,从而在更广泛的领域内推广应用,为实现绿色发展做出贡献。
记者:
目前我国在低碳发展方面取得了哪些成效?您研究的这个领域对于进一步推进社会低碳绿色发展有怎样的意义?
吕彬博士:
在我们国家迈向双碳目标的过程中,已经在多个领域取得了显著的成效。首先,在能源领域,我国的新能源装机容量已经超过了煤电和火电,这表明我们在向清洁能源转型方面取得了重要进展。其次,在工业领域,八大重点排放行业都在制定自己的双碳目标,通过不同的技术和市场交易机制来促进节能减排和降碳。此外,在规划和建设领域,绿色建筑和低碳交通体系的发展也取得了积极进展,电动化机制逐渐替代现有的机制。最后,随着植树造林工作的推进,碳汇也将逐渐实现其应有的作用。美亚和生态环境研究中心的合作是一种创新性的工作,利用生命周期评价工具来推广产品,实现市场价值的同时体现可持续发展的绿色价值,支持产业界的研究和发展,推动整个社会的低碳发展。
通过这次合作,可以看到在国家迈向双碳目标的进程中,科研机构和企业正在共同探索创新技术和解决方案,以推动低碳绿色发展。相信在各方共同努力下,我国将在实现双碳目标的过程中取得更多的显著成效,为全球应对气候变化做出更大的贡献。