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技术和环境无法兼得?造纸业证明并非如此

作者:高翔纸业来源:高翔纸业 日期:2014年12月9日 11:04

技术和环境一直无法兼得。一些环保人士仇视技术发展。大多数环境政策聚焦于价格、能耗和针对太阳能和风能的补贴。但是,太阳能和风能现在并非前沿技术。能够列入榜单的重大技术突破寥寥无几。前途最为光明的技术突破之一是碳捕获和碳存储,它可以中和化石燃料燃烧时所释放出来的二氧化碳。挪威的蒙斯塔德原本正在建设一个碳捕获和碳存储的大型项目——但是挪威政府却突然叫停了该项目。


鉴于此,我们更有理由带着兴趣——和些许怀疑——来审视欧洲纸浆造纸企业为削减二氧化碳排放量在技术革新方面所做出的努力了。本周,这些企业宣布了一些富有创意的理念。如果这些理念被整个造纸行业所采纳,那么到2050年,造纸业的能源消耗将可以降低四分之一,其二氧化碳排放量将可以减少一半还多。这些理念将会检验各个公司发展的技术可以从多大程度上减缓全球变暖。


纸浆造纸业是一个能源消耗大项——从能耗角度来看,它是全球第五大工业用户。根据智囊机构世界资源研究所(World Resources Institute)的数据,这一行业在2005年的全球二氧化碳排放量大约为5亿吨。但是,欧洲的造纸企业相对比较环保:贸易协会欧洲纸业联盟(Confederation of European Paper Industries)表示,该联盟的成员企业在2011年的二氧化碳排放量大约为4600万吨。缺乏监管的纸浆作坊也制造了大量令人恶心的垃圾。位于俄罗斯贝加尔湖沿岸的一个小作坊多年以来一直向这个世界上最大的淡水湖排放漂白剂。


面临着大幅削减二氧化碳排放量的要求,欧洲纸业联盟决定尝试技术改革,以观其能否带来大幅改善。该联盟成立了两个由科学家和商业人士组成的专门小组,每个小组都由一位前CEO来领导(分别是欧洲第四大造纸企业Smurfit Kappa和第五大造纸企业Mondi的前CEO)。两个小组建立了一个常识资料库,原因是这一理念在于检验创造性想法,而不是专利信息。小组成员还从实行碳减排项目的企业那里寻求新想法,比如印度塔塔钢铁公司。最后,每个小组都提出了4个理念。评委会在11月27日评选出了获胜的一方。


要想造纸,你或者用机械磨碎木屑进而分离出纤维,或者用化学药剂来蒸煮木屑进而去除粘合纤维的木质素。之后,你需要用大量的水将纤维溶解,然后再把这些纸浆倒进造纸机,造纸机通过压榨脱水的程序生产出纸张。


获胜小组提出的方案是摒弃机械研磨和化学蒸煮的步骤。相反,它利用一种叫做低共熔溶剂的物质来溶解木材,并将木质素分离出去。低共熔溶剂可以自然产生:植物在干旱的时候就会产生这种溶剂。这些溶剂可以让造纸业从根本上变成一个生物化学行业,并将主要能源消耗降低40%。这种方法还可以产生有用的副产品,比如纯木质素(可用作大批化学制品的原料)和用于高端化学制品的某种纤维素。这个项目其中一项要求就是,专家小组提出的新理念不仅要削减成本,还要带来附加价值。


现在,造纸业消耗的大量能源都用于为纸张脱水这一环节。因此,让纸浆不再含水也可以削减能耗。两个小组提出了两个解决方案。其中一个是用蒸汽来分离纤维(也就是减少水的使用)。另一个是让纤维悬浮在粘性流体之中,之后再通过改变纤维周围的粘度来排除流体。这一理念的灵感来源于企鹅。为了躲避水下的海豹,企鹅在游泳时会释放残留的空气气泡,进而在羽毛周围形成薄薄的一层空气,进而减少摩擦力。
 

目前,这些理念还仅仅处于实验阶段,并未用于商业生产。因此,它们是否有用还有待检验。


即便如此,我们也可以从中吸取一些教训。最主要的教训就是,我们可以通过技术手段来应对气候变化。欧洲纸业联盟的马尔科·曼辛克(Marco Mensink)表示,“我们对自己的发现感到万分惊讶。”其中的一些理念不仅可以减少二氧化碳排放量,还能把能源密集型企业转变成新型企业,比如生化企业——纸浆造纸业就是个典型的例子。其次,企业本身可以为抑制气候变化做很多贡献。它们并不需要等到政府敦促时再采取行动,尽管欧洲纸业联盟希望欧盟能够为其基础研究提供资金。


最后,这一项目之所以非同寻常是因为各家公司在技术层面展开了合作。一般情况下,公司之间只存在相互竞争。纸浆造纸公司之间通力合作,共同致力于研究通用的环保技术理念。我们希望,从现在开始各个公司能够竞相执行这些理念。

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