纺织工业与降低GHG碳排放

1、 纺织工业与降低纺织工业与降低GHG排放排放 东华大学东华大学 周周 翔翔 2012年年6月月7日日12| 气候变暖将是人类今后数十年面对气候变暖将是人类今后数十年面对 的最大挑战之一的最大挑战之一 | 纺织工业是地球上排放温室气体量纺织工业是地球上排放温室气体量 最大的工业之一最大的工业之一| 部分国家应对气候变化动态部分国家应对气候变化动态| 纺织工业发展与气候环境健康纺织工业发展与气候环境健康3| 气候变暖将是人类今后数十年面对气候变暖将是人类今后数十年面对 的最大挑战之一的最大挑战之一 下面以一些数据和事件概括地描绘气下面以一些数据和事件概括地描绘气 候变化（变暖）问题候变化（变暖）问

2、题4r 由于人类活动引起大气中温室气体由于人类活动引起大气中温室气体（GHGs）增加）增加r 自自1850年以来，已有约年以来，已有约345109ton碳碳 释放至大气释放至大气5 大气中大气中GHGs的量处于什么水平可认为是的量处于什么水平可认为是安全的？安全的？ 目前大气中目前大气中GHGs的量处于什么水平？的量处于什么水平？ 6r 以美国以美国“国家航空和宇宙航行局国家航空和宇宙航行局”戈达德空间研戈达德空间研究所（究所（NASA Goddard Institute for Space Studies)的负责人的负责人James Hansen 为首的为首的10位科学家的研究位科学家的研究

3、报告称报告称 大气中大气中CO2浓度浓度?超过超过350ppm 这个警戒线（或称红线），这个警戒线（或称红线），则地球处于危险地带。则地球处于危险地带。 自自1988年早期，大气中年早期，大气中CO2的水平都处于的水平都处于350ppm以上。以上。 - ?各种温室气体折算成各种温室气体折算成CO2当量总数当量总数 2012年年5月月7日公布的日公布的2012年年4月月大气中大气中CO2浓度浓度 396.18ppm 78 这是这是1958年年-2012年每年年每年4月大气中月大气中CO2 浓度（浓度（ppm , 体积）体积）a 莫亚罗亚山天文台b 美国国家大气海洋总 署地球系统研究院abcabr

4、 若大气中若大气中CO2量稳定在量稳定在450ppm（V） 左右，就可能造成气候变暖，升温左右，就可能造成气候变暖，升温 超过超过2。 910 这是这是2011年年5月月-2012年年4月一年间每个月的全月一年间每个月的全 球月平均气温与球月平均气温与1901年年-2000年年100年间每个年间每个 月的月平均气温的比较月的月平均气温的比较 美国国家大气 海洋总署 国家气候数据 中心11 全球变暖将危及农业生产如产量不稳定，水全球变暖将危及农业生产如产量不稳定，水 资源如夏季水流量减少，生态系统如影响物资源如夏季水流量减少，生态系统如影响物 种多样性等。种多样性等。 联合国气候谈判会议的目的是

5、将全球变暖联合国气候谈判会议的目的是将全球变暖 升温幅度控制在比工业革命前不超过升温幅度控制在比工业革命前不超过2 。 但有多个预测模型的测定结果是本世纪内但有多个预测模型的测定结果是本世纪内 升温有可能达到升温有可能达到4。这将导致灾难性后果。这将导致灾难性后果。12 因此，气候变暖是今后数十年人类面临的因此，气候变暖是今后数十年人类面临的严峻挑战。任何组织机构的活动和个人的生活严峻挑战。任何组织机构的活动和个人的生活习惯都会对气候产生影响。习惯都会对气候产生影响。 也就是说，认知也就是说，认知+ +措施，能对减缓气候变暖作出贡献。措施，能对减缓气候变暖作出贡献。13 联合国气候变化大会联合

6、国气候变化大会 时间时间 地点地点 成果成果 1992年年 巴西里约热内卢巴西里约热内卢 联合国气候变化框架公约联合国气候变化框架公约 1997年年 日本京都日本京都 京都议定书京都议定书 2007年年 印度尼西亚巴厘岛印度尼西亚巴厘岛 巴厘路线图巴厘路线图 2009年年 丹麦哥本哈根丹麦哥本哈根 哥本哈根协议哥本哈根协议 2010年年 墨西哥坎昆墨西哥坎昆 坎昆协议坎昆协议 2011年年 南非德班南非德班 建立德班增强行动平台特设工作组，建立德班增强行动平台特设工作组， 决定实施决定实施京都议定书京都议定书第二承诺期第二承诺期 并启动绿色气候基金。并启动绿色气候基金。 京都议定书：提出的目标

7、是至京都议定书：提出的目标是至2012年温室气体的排放比年温室气体的排放比1990年下降年下降5.2%。 哥本哈根会议：我国在哥本哈根会议前承诺到哥本哈根会议：我国在哥本哈根会议前承诺到2020年单位国内生产总值年单位国内生产总值CO2 排放比排放比2005年下降年下降40-45%。14| 气候变暖将是人类今后数十年面对的气候变暖将是人类今后数十年面对的 最大挑战之一最大挑战之一| 纺织工业是地球上排放温室气体量纺织工业是地球上排放温室气体量 最大的工业之一最大的工业之一| 部分国家应对气候变化动态部分国家应对气候变化动态| 纺织工业发展与气候环境健康纺织工业发展与气候环境健康15| 纺织工业

8、是地球上排放温室气体量纺织工业是地球上排放温室气体量 最大的工业之一最大的工业之一r 纺织工业是与民生息息相关的工业，纺织工业是与民生息息相关的工业， 它规它规 模巨大，涉及面广。模巨大，涉及面广。r 据估算，全球每年生产约据估算，全球每年生产约600亿公斤织亿公斤织 物，估计消耗物，估计消耗1万亿千瓦小时的电和高万亿千瓦小时的电和高 达达9 万亿万亿 立升的水。立升的水。16 2012年有报导美国政府按对碳足迹贡年有报导美国政府按对碳足迹贡 献大小将纺织工业排在继原料金属、献大小将纺织工业排在继原料金属、 非金属矿产品、石油、化学品之后的非金属矿产品、石油、化学品之后的 第五位第五位。17一

9、件一件200克重全棉克重全棉T-shirt的资源需求的资源需求 工业加工用水工业加工用水 50L 农业用水农业用水 2000L 土地土地 4m2 用电用电 5kWh 蒸汽蒸汽 4kg 化学品化学品 0.4kg 计算得计算得 CO2排放排放10kg，高达该，高达该T-shirt本身重量的本身重量的50倍。倍。 （来源：意大利（来源：意大利Flainox公司）公司） 举例举例18 碳足迹碳足迹 (Carbon Footprint) 是用以描述某一特是用以描述某一特 定活动或实体所排放温室气体量的术语。定活动或实体所排放温室气体量的术语。 因此这因此这 是任何组织或个人来评价他们自己对气候变化所是任

10、何组织或个人来评价他们自己对气候变化所 作贡献的一种方法。作贡献的一种方法。 对企业或某一产品，要减少排放，首先必需了对企业或某一产品，要减少排放，首先必需了 解排放物以及它们的来源，然后再来降低排放。解排放物以及它们的来源，然后再来降低排放。r 纺织品与碳足迹纺织品与碳足迹19r 评价产品如纺织品的温室气体排放，应评价产品如纺织品的温室气体排放，应 作生命周期评估（作生命周期评估（ LCA ）。）。 生命周期：生命周期： 取用原材料取用原材料 生产（或提供服生产（或提供服 务）务） 分销分销 使用使用 废弃后废弃后 处理处理/再利用等再利用等 20r 温室气体排放按质量测定，各种温室气体分温

11、室气体排放按质量测定，各种温室气体分 别转换成别转换成 CO2来表示排放量。来表示排放量。 转换：按政府间气候变化专门委员会（转换：按政府间气候变化专门委员会（IPCC ） 最近最近100年的全球变暖潜势（年的全球变暖潜势（GWP ）系）系 数来计算。数来计算。 IPCC：Intergovernmental Panel on Climate Change GWP：Global Warming Potential21种类种类化学结构式化学结构式GWP100二氧化碳二氧化碳CO21甲烷甲烷CH425一氧化二氮一氧化二氮N2O298氢氟碳化物（氢氟碳化物（HFCS）124-14800六氟化硫六氟化硫

12、SF622800全氟碳化合物（全氟碳化合物（PFCS）7390-12200例：甲烷的GWP系数为25，即1kg甲烷按GWP系数计算相当于 25kgCO2 说明：源自任何一种温室气体的排放量低于某产品生命周期预测排放量 的1%，可不予计算 一些温室气体对全球变暖的潜势一些温室气体对全球变暖的潜势 （来源IPCC,2007）22r 下面援引几个纺织品（纤维）温室气体排放下面援引几个纺织品（纤维）温室气体排放 或能耗的例子或能耗的例子l 全棉衬衣全生命周期的温室气体排放全棉衬衣全生命周期的温室气体排放l 生产不同品种短纤维的生产不同品种短纤维的CO2排放排放l 生产不同纤维的能耗生产不同纤维的能耗l

13、 羊毛制品三个阶段的碳排放羊毛制品三个阶段的碳排放l 传统棉传统棉/再生能源有机棉的再生能源有机棉的CO2排放排放 23 例例( (1) ) 全棉女士衬衣（白色，长袖，重全棉女士衬衣（白色，长袖，重222克）全生命克）全生命 周期的温室气体排放周期的温室气体排放全生命周期全生命周期温室气体排放温室气体排放（以（以CO2计，计，kg)占总量占总量 （%）棉花耕作棉花耕作1.2712纺织品制造纺织品制造3.0028运输运输0.293分销分销0.878制作商品目录制作商品目录1.5314打包打包0.242使用使用3.3031废弃处理废弃处理0.252棉花：美国棉花：美国 加工：孟加拉国加工：孟加拉国

14、 销售：德国销售：德国 （来源：Systain Consulting, 2010, 柏林）24 棉花生长过程中产生的棉花生长过程中产生的N2O的影响是的影响是CO2的的 298倍。倍。 消费者使用期间的碳足迹占全生命周消费者使用期间的碳足迹占全生命周期的近期的近1/3（以洗（以洗55次计），因此洗涤过程降次计），因此洗涤过程降低碳足迹的潜力不小，例如：洗衣机洗一批衣低碳足迹的潜力不小，例如：洗衣机洗一批衣服，洗后晾干，用服，洗后晾干，用 30水比水比40 ，可少排放，可少排放100克克CO2。 25 例例( (2) ) 生产不同短纤维的生产不同短纤维的CO2排放（排放（kg/ton纤维）纤维）

15、种植种植纤维生产纤维生产总量总量聚酯聚酯(美国美国)0.009.529.52棉棉,传统传统(美国美国)4.201.705.90大麻大麻,传统传统1.902.154.05棉棉,有机有机(印度印度)2.001.803.80棉棉,有机有机(美国美国)0.901.452.35 （来源：Stockholm Environment Institute ）26 生产生产1ton合成纤维（聚酯短纤）排放的合成纤维（聚酯短纤）排放的CO2要比生产天然纤维棉或大麻多得多。要比生产天然纤维棉或大麻多得多。 腈纶和尼腈纶和尼龙排放龙排放CO2更多。更多。 有机棉比传统棉有机棉比传统棉CO2排放少，如美国每吨有排放少，

16、如美国每吨有机棉比传统棉机棉比传统棉CO2少排放少排放60%。27 例例( (3) )生产不同纤维的能耗（生产不同纤维的能耗（MJ/kg纤维）纤维）纤维种类纤维种类能耗能耗亚麻（亚麻（mat）10棉棉55羊毛羊毛63粘胶粘胶100丙纶丙纶115涤纶涤纶125腈纶腈纶175尼龙尼龙250 （来源： LCA: New Zealand merino wool total energy use）28 例（例（2）和例（）和例（3）都说明天然纤维的碳足迹比化）都说明天然纤维的碳足迹比化学纤维低。学纤维低。 此外此外 天然纤维能生物降解，起堆肥改良土壤结天然纤维能生物降解，起堆肥改良土壤结 构的作用，并释

17、放构的作用，并释放CO2，完成循环。，完成循环。 天然纤维生长过程中，经光合作用吸收大天然纤维生长过程中，经光合作用吸收大 气中气中CO2，将，将C储存于生物质和土壤中。储存于生物质和土壤中。29 将纤维通过纺织加工成为织物的过程耗能不将纤维通过纺织加工成为织物的过程耗能不因纤维品种而有显著差异。因纤维品种而有显著差异。 如每公尺织物耗热能如每公尺织物耗热能4,500-5,500 kcal、耗电能、耗电能0.45-0.55 kWh。30 例例(4)(4) 美利奴羊毛制品在农场、加工制造和运输美利奴羊毛制品在农场、加工制造和运输 三个不同阶段的碳排放三个不同阶段的碳排放 阶段阶段碳排放（碳排放（

18、%）农场农场67加工加工30运输运输3 （来源：New Zealand Merino Industry, 2006）31 例例( (5) )传统棉传统棉/可再生能源有机棉的可再生能源有机棉的CO2排放（排放（kg）（白色（白色T-恤，男士大号，恤，男士大号，155克）克） 传统方法生产传统方法生产（未用可再生能源）（未用可再生能源）6.574可再生能源可再生能源,有机棉有机棉（印度）（印度）0.671用可再生能源,有机棉CO2减排90%（来源：Textile World, 2010）32 从例（从例（5）可看出，）可看出，可再生能源可再生能源和和有机棉有机棉明显有助于降低明显有助于降低CO2排

19、放。排放。33l 可再生能源的温室气体排放比传统能源要少。可再生能源的温室气体排放比传统能源要少。l 2011年，年，19th欧洲生物质会议和展览上提到欧洲生物质会议和展览上提到2020年可再生能源的政策目标将是生物质能源年可再生能源的政策目标将是生物质能源美国：美国：2022年用生物质燃料年用生物质燃料 360 亿亿 gallon，其，其中至少中至少 210 亿亿 gallon 是先进生物质燃料，与石是先进生物质燃料，与石油燃料比较可至少降低油燃料比较可至少降低GHGs排放排放50%l 生物质能源的有利方面是明显降低生物质能源的有利方面是明显降低GHGs排放排放 和光合作用吸收碳，以及资源稳

20、定。和光合作用吸收碳，以及资源稳定。 可再生能源可再生能源34l 从有机农业方面的数据：从有机农业方面的数据： 耗能是传统农业的耗能是传统农业的63% 单位面积温室气体排放比传统农业少单位面积温室气体排放比传统农业少43% 每年每公顷土壤比传统农业增加每年每公顷土壤比传统农业增加100-400 kg C 可知有机棉（天然纤维）需能量低，排放温室可知有机棉（天然纤维）需能量低，排放温室 气体少，此外有助于有机农业，即对环境，社会气体少，此外有助于有机农业，即对环境，社会 和人类健康诸方面都有利。和人类健康诸方面都有利。 有机棉有机棉35l 全球有机纺织品标准（全球有机纺织品标准（GOTS） 是为

21、纺织行业在环境友好生产体系和社会是为纺织行业在环境友好生产体系和社会责任方面取得国际共识而建立的。责任方面取得国际共识而建立的。 如：用被认证的有机天然纤维，禁止任何如：用被认证的有机天然纤维，禁止任何 转基因生物体。转基因生物体。 禁用一系列合成化合物，例如甲醛、禁用一系列合成化合物，例如甲醛、 芳香溶剂；严格选择染料；不能用芳香溶剂；严格选择染料；不能用 PVC作为包装材料等。作为包装材料等。36l 制定制定GOTS的国际工作小组建立于的国际工作小组建立于2002年，认证年，认证 系统于系统于2006年启动，由以下机构组成年启动，由以下机构组成 美国美国 OTA （Organic Trad

22、e Association） 德国德国 IVN （International Association of Natural Textile Industry） 英国英国 Soil Association 日本日本 JOCA（Japan Organic Cotton Association）37r 纺织化学品公司的碳足迹计算纺织化学品公司的碳足迹计算l2011年年8月份月份Dyestar公司发表了该公司公司发表了该公司2010年全球业务年全球业务的碳足迹计算结果，的碳足迹计算结果，164,035 tons CO2e，其中，其中97%的的CO2e 排放来自生产设备。排放来自生产设备。l每每ton产

23、品的产品的CO2e 是是1.69；每百万欧元营业额的；每百万欧元营业额的CO2e为为294。l按世界资源研究所和世界可持续发展工商理事会共同按世界资源研究所和世界可持续发展工商理事会共同制定的一个全球报告框架，温室气体协议制定的一个全球报告框架，温室气体协议(The GHG Protocol)，企业核算和报告标准，与咨询公司一起企业核算和报告标准，与咨询公司一起做的。做的。高效率地利用能源、其他资源和原料。高效率地利用能源、其他资源和原料。38r 与碳足迹相关的研究工作与碳足迹相关的研究工作 简单介绍东华大学化学化工与生物工简单介绍东华大学化学化工与生物工程学院一个研究小组的纺织品碳足迹试探程

24、学院一个研究小组的纺织品碳足迹试探性评估工作。性评估工作。39研究对象：涤纶长丝机织物研究对象：涤纶长丝机织物评估模型：评估模型：“从摇篮到大门从摇篮到大门”（ B2B模型）模型）系统边界：乙烯（含石油开采）、乙二醇、对二系统边界：乙烯（含石油开采）、乙二醇、对二 甲苯（含石油开采）和对苯二甲酸的生产；涤纶甲苯（含石油开采）和对苯二甲酸的生产；涤纶长丝的生产，织造及染色长丝的生产，织造及染色数据来源：从企业直接采集或查阅资料数据来源：从企业直接采集或查阅资料碳排放计算：碳排放计算：GaBi Education 4 软件软件40研究结果研究结果涤纶长丝织物从摇篮到大门各过程的碳排放量乙烯、乙二醇

25、、对二甲苯和对苯二甲酸的生产四个部分：分别乙烯、乙二醇、对二甲苯和对苯二甲酸的生产四个部分：分别5%涤纶长丝生产：涤纶长丝生产：27%染色加工：染色加工：60%蒸汽：蒸汽： 42%电力：电力：14.3%41 以上碳足迹试探性评估结果表明以上碳足迹试探性评估结果表明染色加工碳排放量超过该全过程的一染色加工碳排放量超过该全过程的一半，生产蒸汽的碳排放量接近一半。半，生产蒸汽的碳排放量接近一半。42r 碳中和碳中和 (Carbon Neutrality) 碳中和是为减缓地球变暖的脚步而设计的一种方碳中和是为减缓地球变暖的脚步而设计的一种方法。实现碳中和的方法是，计算直接或间接排放法。实现碳中和的方法

26、是，计算直接或间接排放的的CO2，接着计算补偿（，接着计算补偿（offset）这些）这些CO2所需的所需的经济成本，然后将此费用付给专门的企业或机构，经济成本，然后将此费用付给专门的企业或机构，他们将通过植树或其他环境保护项目或购买他们将通过植树或其他环境保护项目或购买 C 额度（单元）来补偿额度（单元）来补偿CO2。43| 气候变暖将是人类今后数十年面对气候变暖将是人类今后数十年面对 的最大挑战之一的最大挑战之一| 纺织工业是地球上排放温室气体量纺织工业是地球上排放温室气体量 最大的工业之一最大的工业之一| 部分国家应对气候变化动态部分国家应对气候变化动态| 纺织工业发展与气候环境健康纺织工

27、业发展与气候环境健康44| 部分国家应对气候变化动态部分国家应对气候变化动态45 2001年，英国碳信托公司（年，英国碳信托公司（Carbon Trust）成立）成立, 任务是加速低碳经济进程。任务是加速低碳经济进程。 2007年，年，中国科技部等中国科技部等13个部门编制定稿个部门编制定稿中国应对中国应对 气候变化科技专项行动气候变化科技专项行动。有四个重点研究任务，其。有四个重点研究任务，其 中一个任务是控制温室气体排放和减缓气候变化的技中一个任务是控制温室气体排放和减缓气候变化的技 术开发术开发。46 2007年，英国时装零售市场，首先在服装上使用碳足年，英国时装零售市场，首先在服装上使

28、用碳足 迹标签，即减碳标签，由迹标签，即减碳标签，由Carbon Trust开发。开发。 2007年，欧洲委员会发布了关于温室气体减排和年，欧洲委员会发布了关于温室气体减排和 什么什么 是碳足迹以及如何测定它等说明是碳足迹以及如何测定它等说明。47l英国英国2008年出版年出版PAS 2050:2008，商品和服务在生命，商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范以及周期内的温室气体排放评价规范以及PAS 2050的使用的使用指南指南如何评估商品和服务的碳足迹，这是世界上第如何评估商品和服务的碳足迹，这是世界上第一本标准。一本标准。 2010年出版年出版PAS 2060:2010，是关于碳中

29、和，是关于碳中和的第一个标准。的第一个标准。 PAS：Publicly Available Specification 面向公众的规范面向公众的规范 英国是世界上第一个为应对气候变化立法的国家，英国是世界上第一个为应对气候变化立法的国家， 2008年年11月月26 日通过日通过气候变化法案气候变化法案。 48l 中国于中国于20082008年批准成立全国环境管理标准化技术委员会年批准成立全国环境管理标准化技术委员会温室气体管理分技术委员会。温室气体管理分技术委员会。l 美国环保部于美国环保部于 20092009年年9 9月月2222日签署了最终的温室气体报日签署了最终的温室气体报告规定。年温室气体排放量在告规定。年温室气体排放量在25,00025,000吨及以上的排放源，吨及以上的排放源，20102010年开始收集全年排放数据，年报于次年递交环保部。年开始收集全年排放数据，年报于次年递交环保部。l 20102010年年3 3月国际标准化组织（月国际标准化组织（ISOISO）批准中国标准化研究）批准中国标准化研究院（原名：国家科委标准化研究所，成立于院（原名：国家科委标准化研究所，成立于19631963年）与年）与加拿大标准协会（加拿大标准协会（Canada Standards AssociationCanada Standar