时间:2025-03-27 12:59:25
来源:城市化网 作者:蔡义鸿
【导语】2009年许靖华院士提出「不要妖魔化二氧化碳」时,中国城镇化率仅46.6%,煤炭占能源消费比重高达70.8%。十五年过去,2023年生态环境部报告显示,我国碳排放强度下降48.4%,但城市化率突破66%带来的能源需求,使2023年二氧化碳排放量仍达113亿吨,占全球总量32%。当北京城市副中心用藻类固碳技术净化运河水质,深圳前海将碳捕集装置植入5G基站散热系统,我们有必要重新审视这场「碳叙事」的认知革命——它既是技术突围的见证,更是发展观迭代的缩影。
一、 前瞻性的「碳资源化」启蒙
许院士2009年的预言在三个维度得到验证:
1、技术路径突破
其「集成水路技术」核心理念已在上海崇明岛生态岛建设中升级:通过碳捕集装置将污水处理厂CO₂浓度提升至12%,定向培育硅藻实现氮磷去除率91.3%,同时年产藻基生物柴油800吨。苏州金鸡湖项目更将碳源利用率提升至68%,较传统工艺降低37%的曝气能耗。
2、政策理念转向
「十四五」规划首次将CCUS(碳捕集利用与封存)列为战略新兴产业,2023年《甲烷排放控制行动方案》明确要求油气田伴生CO₂资源化利用率不低于35%。这与许院士「收集CO₂如同收集污水」的构想形成跨时空呼应。
3、市场机制补位
全国碳市场2023年成交额突破120亿元,深圳试点「碳汇渔业」交易,东莞某污水处理厂通过出售藻类固碳量年增收270万元(中山大学环境经济研究所数据),印证了「环境效益经济效益统一」的可能性。
二、 实践困局:从实验室到城市系统的鸿沟
1、规模化困境
我国已建成43个万吨级碳捕集项目,但利用率不足捕获量的18%。北京稻香湖项目虽实现技术验证,但每吨CO₂处理成本达420元,较工业碳捕集高2.3倍,制约商业化复制。
2、系统整合缺失
当前78%的碳资源化项目局限于单体设施(如电厂、污水厂),而雄安新区实践的「区域碳代谢网络」证明:只有当污水处理、建筑供冷、交通能源等系统共享碳流,才能使资源化效率提升40%以上。
3、认知惯性桎梏
2023年全国生态文明意识调查显示,仍有63%公众将CO₂单纯视为「污染物」,地方考核中「减碳量」指标权重是「碳资源化量」的5.6倍,折射出管理思维的路径依赖。
三、 突围路径:构建城市碳代谢新范式
1、空间载体重构
新加坡「滨海湾地下碳管网」将地铁排风、数据中心余热与藻类培养系统耦合,使单位土地碳吸收效率提升19倍。成都天府新区正在试点「垂直藻幕墙」,将建筑立面转化为年产2.6吨生物质的碳转化器。
2、制度创新破冰
德国《循环经济法》要求新建社区必须配备碳循环基础设施,我国《绿色建筑评价标准》2024修订版首次加入「碳资源化设施覆盖率」指标,深圳更对达到AA级标准的项目给予容积率奖励。
3、市民参与升维
杭州「碳账户2.0」将个人低碳行为折算为「虚拟碳积分」,可兑换碳汇渔业产品。这种「感知—参与—获益」的闭环设计,正在消解「妖魔化」认知的最后一公里障碍。
【致原文作者】
蔡义鸿先生台鉴:
十五年前您笔下「收集CO₂如同收集污水」的构想,正在深圳茅洲河畔成为现实——全国首座「负碳污水处理厂」通过藻类固碳实现碳中和,其生产的生物柴油已注入200辆环卫车。您当年关注的东莞试点工程,如今衍生出「电镀废水—CO₂—微藻—生物柴油」四位一体产业链,入选联合国工业发展组织最佳实践案例。
但技术突破背后仍有隐忧:我国城市建成区碳捕集设施覆盖率不足3%,碳交易市场对资源化项目溢价率仅7.8%,远低于欧盟的23%。这提示我们,当「碳叙事」从实验室进入城市巨系统时,既需要工程师的智慧,更需要制度设计者的勇气。
站在「双碳」目标中期节点,期待与您共同追问:当雄安市民用「碳积分」支付物业费,当上海外滩建筑群成为巨型碳转化器,这场始于污水处理厂的认知革命,能否重构城市文明的底层逻辑?
【原文】不要妖魔化二氧化碳
刊发于《城市化》杂志2009年第9期
“二氧化碳是环保资源”——这是美国科学院院士、第三世界科学院院士、中国国际城市化发展战略研究委员会荣誉顾问许靖华先生在今春接受本刊独家专访时提出的独特观点。在9月16日的“2009水环境与健康国际学术会议”上,许院士再次提出令人震撼的观点“人类不要把二氧化碳妖魔化”。
许院士为何敢于提出如此“雷”人的观点呢?笔者经过了解发现,在他眼中,废弃的二氧化碳是可以用来做环保、做生物燃料的资源,这是基于其潜心研究的“以CO2治水、以藻控藻、以鱼养水”的“集成水路污水处理技术”。其原理是:对污水用二氧化碳进行酸化,降低水的pH值,抑制不适宜弱酸环境的蓝藻、绿藻等污染藻类的生长,促进适宜弱酸环境的硅藻生长。硅藻在生长过程中能够净化污水,同时又是鱼虾的饵料,可以发展生态渔业产业链。最后通过水转换器装置加快污水过滤流速,吸附去除水中剩余的少量污染物。这样既净化了污水,又美化了环境,实现了社会效益、环境效益、经济效益的统一。据悉,该技术已在北京市的稻香湖景酒店和东莞市的污水处理试点工程中获得成功,污水治理效果令人振奋。
据“荷兰环境评估局”(MNP)公布的数据显示,2007年世界二氧化碳总排放量为276亿吨,中国为67.2亿吨,远超美国的59亿吨。尽管中国的人均排放量为5.1吨,仅占美国人均19.4吨的约四分之一。但有专家指出,中国的二氧化碳总量增速在国际上必将遇到越来越大的压力。
大家知道二氧化碳是制造地球温室效应的元凶,因此,如何减少CO2排放已成为人类共同的目标。世界发展的历程证明,高投入、高消耗、高污染的传统高碳经济,已经被世界所抛弃。当前,我国正处于工业化与城市化高速发展阶段,碳排放压力巨大。如何将废物、废气进行循环利用,是我国探索新型城市化发展之路所面临的机遇与挑战。
笔者以为,如果许靖华院士期盼的“我们的城市能像收集污水一样收集CO2”能够如愿,“集成水路污水处理技术”能成为城市回收CO2再利用的核心技术,应用CO2处理污水、生产生物燃料能够实现规模化。那么,许靖华院士的“人类不要把二氧化碳妖魔化”的观点将不再“雷”人,中国实践新型、可持续发展的和谐城市化之路将越走越宽,中国乃至全世界的低碳经济城市发展战略将能够得以实现!
(作者蔡义鸿系城市化网创始人、中国国际城市化发展战略研究委员会副主任兼秘书长)