Süsiniku jalajälg on näitaja, mis mõõdab inimtegevuse mõju keskkonnale. Mõiste „süsiniku jalajälg” pärineb „ökoloogilisest jalajäljest”, mida väljendatakse peamiselt CO2 ekvivalendina (CO2eq), mis esindab inimtegevuse käigus tekkivate kasvuhoonegaaside koguheidet.
Süsiniku jalajälg on elutsükli hindamise (LCA) kasutamine uurimisobjekti elutsükli jooksul otseselt või kaudselt tekitatud kasvuhoonegaaside heitkoguste hindamiseks. Sama objekti puhul on süsiniku jalajälje arvestamise keerukus ja ulatus suurem kui süsinikuheitmete puhul ning arvestuse tulemused sisaldavad teavet süsinikuheitmete kohta.
Globaalsete kliimamuutuste ja keskkonnaprobleemide süvenedes on süsiniku jalajälje arvestus muutunud eriti oluliseks. See mitte ainult ei aita meil täpsemalt mõista inimtegevuse mõju keskkonnale, vaid pakub ka teaduslikku alust heitkoguste vähendamise strateegiate väljatöötamiseks ning rohelise ja vähese süsinikuheitega ülemineku edendamiseks.
Bambuse kogu elutsükkel alates kasvust ja arengust, koristamisest, töötlemisest ja tootmisest, toote kasutamisest kuni utiliseerimiseni on süsinikuringluse täielik protsess, sealhulgas bambusmetsa süsiniku neeldamine, bambusest toodete tootmine ja kasutamine ning süsiniku jalajälg pärast utiliseerimist.
See uurimistöö püüab esitada ökoloogilise bambusmetsa istutamise ja tööstusliku arengu väärtust kliimamuutustega kohanemisel, analüüsides süsiniku jalajälge ja süsinikuheite märgistamise alaseid teadmisi ning korraldades olemasolevaid bambustoodete süsiniku jalajälje uuringuid.
1. Süsiniku jalajälje arvestus
① Kontseptsioon: ÜRO kliimamuutuste raamkonventsiooni definitsiooni kohaselt viitab süsiniku jalajälg süsinikdioksiidi ja muude kasvuhoonegaaside koguhulgale, mis vabaneb inimtegevuse käigus või kumulatiivselt eraldub kogu toote/teenuse elutsükli jooksul.
Süsinikumärgis on toote süsiniku jalajälje väljendus, mis on digitaalne märgis, mis tähistab toote kogu elutsükli jooksul tekkivat kasvuhoonegaaside heidet toorainest kuni jäätmete ringlussevõtuni, andes kasutajatele teavet toote süsinikuheite kohta märgise kujul.
Elutsükli hindamine (LCA) on uus keskkonnamõju hindamise meetod, mis on viimastel aastatel lääneriikides välja töötatud ja mis on endiselt pideva uurimis- ja arendustegevuse staadiumis. Toote süsiniku jalajälje hindamise põhistandardiks on LCA meetod, mida peetakse parimaks valikuks süsiniku jalajälje arvutamise usaldusväärsuse ja mugavuse parandamiseks.
LCA tuvastab ja kvantifitseerib esmalt energia ja materjalide tarbimise ning keskkonda sattumise kogu elutsükli etapi jooksul, seejärel hindab nende tarbimiste ja heitmete mõju keskkonnale ning lõpuks tuvastab ja hindab võimalusi nende mõjude vähendamiseks. 2006. aastal välja antud standard ISO 14040 jagab „elutsükli hindamise etapid” neljaks etapiks: eesmärgi ja ulatuse määramine, inventuurianalüüs, mõjuhindamine ja tõlgendamine.
② Standardid ja meetodid:
Praegu on süsiniku jalajälje arvutamiseks mitmesuguseid meetodeid.
Hiinas saab arvestusmeetodid süsteemi piiride ja mudeli põhimõtete alusel jagada kolme kategooriasse: protsessipõhine elutsükli hindamine (PLCA), sisendi ja väljundi elutsükli hindamine (I-OLCA) ja hübriidne elutsükli hindamine (HLCA). Praegu puuduvad Hiinas ühtsed riiklikud standardid süsiniku jalajälje arvestamiseks.
Rahvusvahelisel tasandil on toote tasandil kolm peamist rahvusvahelist standardit: „PAS 2050:2011 Toote ja teenuse elutsükli ajal tekkivate kasvuhoonegaaside heitkoguste hindamise spetsifikatsioon” (BSI., 2011), „GHGP protokoll” (WRI, WBCSD, 2011) ja „ISO 14067:2018 Kasvuhoonegaasid – Toote süsiniku jalajälg – Kvantitatiivsed nõuded ja juhised” (ISO, 2018).
Elutsükli teooria kohaselt on PAS2050 ja ISO14067 praegu kehtestatud standardid toote süsiniku jalajälje hindamiseks, millel on avalikult kättesaadavad spetsiifilised arvutusmeetodid, mis mõlemad sisaldavad kahte hindamismeetodit: ettevõttelt kliendile (B2C) ja ettevõttelt ettevõttele (B2B).
B2C hindamise sisu hõlmab toorainet, tootmist ja töötlemist, levitamist ja jaemüüki, tarbijakasutust, lõplikku kõrvaldamist või ringlussevõttu ehk „hällist hauani“. B2B hindamise sisu hõlmab toorainet, tootmist ja töötlemist ning transporti alltöövõtjatele ehk „hällist väravani“.
PAS2050 toote süsiniku jalajälje sertifitseerimise protsess koosneb kolmest etapist: algatamisetapp, toote süsiniku jalajälje arvutamise etapp ja järgnevad etapid. ISO14067 toote süsiniku jalajälje arvestuse protsess hõlmab viit etappi: sihttoote määratlemine, arvestussüsteemi piiride kindlaksmääramine, arvestusaja piiri määratlemine, süsteemi piirides olevate heiteallikate sorteerimine ja toote süsiniku jalajälje arvutamine.
③ Tähendus
Süsiniku jalajälje arvestamise abil saame tuvastada kõrge heitkogusega sektoreid ja piirkondi ning võtta vastavaid meetmeid heitkoguste vähendamiseks. Süsiniku jalajälje arvutamine aitab meil kujundada ka vähese süsinikusisaldusega eluviisi ja tarbimisharjumusi.
Süsiniku märgistamine on oluline vahend kasvuhoonegaaside heitkoguste avalikustamiseks tootmiskeskkonnas või toodete elutsüklis, samuti aken investoritele, valitsusasutustele ja avalikkusele, et mõista tootmisüksuste kasvuhoonegaaside heitkoguseid. Süsiniku märgistamine kui oluline süsinikualase teabe avalikustamise vahend on üha enamates riikides laialdaselt omaks võetud.
Põllumajandustoodete süsinikumärgistus on põllumajandustoodete süsinikumärgistuse spetsiifiline rakendus. Võrreldes teist tüüpi toodetega on süsinikumärgistuse kasutuselevõtt põllumajandustoodetes pakilisem. Esiteks on põllumajandus oluline kasvuhoonegaaside heitkoguste allikas ja suurim mittesüsihappegaaside heitkoguste allikas. Teiseks, võrreldes tööstussektoriga, ei ole süsinikumärgistuse teabe avalikustamine põllumajandusliku tootmisprotsessi käigus veel täielik, mis piirab rakendusvõimaluste mitmekesisust. Kolmandaks on tarbijatel keeruline saada tõhusat teavet toodete süsiniku jalajälje kohta tarbija seisukohast. Viimastel aastatel on mitmed uuringud näidanud, et teatud tarbijarühmad on valmis maksma vähese süsinikuheitega toodete eest ning süsinikumärgistus saab täpselt kompenseerida tootjate ja tarbijate vahelist teabe asümmeetriat, aidates parandada turu tõhusust.
2. Bambusetööstuse kett
① Bambusetööstuse ahela põhiolukord
Hiina bambuse töötlemise tööstusharu jaguneb ülesvoolu, keskvoolu ja allavoolu sektoriteks. Ülesvoolu sektoriks on bambuse eri osade toorained ja ekstraktid, sealhulgas bambuselehed, bambuslilled, bambusvõrsed, bambuskiud jne. Keskvoolu sektorisse kuuluvad tuhanded sordid erinevates valdkondades, nagu bambusest ehitusmaterjalid, bambustooted, bambusvõrsed ja toit, bambusest paberi tootmine jne. Bambustoodete allavoolu rakenduste hulka kuuluvad muu hulgas paberi tootmine, mööbli tootmine, meditsiinimaterjalid ja bambusest kultuuriturism.
Bambusevarud on bambusetööstuse arengu aluseks. Vastavalt kasutusalale saab bambuse jagada puidu tootmiseks mõeldud bambuseks, võrsete tootmiseks mõeldud bambuseks, tselluloosi tootmiseks mõeldud bambuseks ja aiakaunistuseks mõeldud bambuseks. Bambusmetsa ressurssidest moodustab puidu bambusmets 36%, millele järgnevad bambusvõrsed ja kaheotstarbeline puit, ökoloogiline avalik heaolu bambusmets ning tselluloosi tootmiseks mõeldud bambusmets, moodustades vastavalt 24%, 19% ja 14%. Bambusvõrsete ja maalilise bambusmetsa osakaal on suhteliselt väike. Hiinal on rikkalikud bambusressursid, kus on 837 liiki ja aastane toodang on 150 miljonit tonni bambust.
Bambus on Hiinale ainuomaselt kõige olulisem bambusliik. Praegu on bambus peamine tooraine bambusest tehismaterjalide töötlemiseks, värskete bambusvõrsete turul ja bambusvõrsete töötlemisel saadud toodete jaoks. Tulevikus jääb bambus Hiinas bambusressursside kasvatamise alustalaks. Praegu on Hiinas kümme peamist bambuse töötlemise ja kasutamise tootetüüpi, sealhulgas bambusest tehislauad, bambuspõrandad, bambusvõrsed, bambusest tselluloosi ja paberi tootmine, bambuskiust tooted, bambusmööbel, bambusest igapäevased tooted ja käsitöö, bambussüsi ja bambusäädikas, bambuseekstraktid ja -joogid, bambusmetsade all olevad majandustooted ning bambusest turism ja tervishoid. Nende hulgas on bambusest tehislauad ja insenerimaterjalid Hiina bambusetööstuse tugisambad.
Kuidas arendada bambusetööstuse ahelat kahekordse süsinikueesmärgi raames?
„Kahekordse süsinikuheite“ eesmärk tähendab, et Hiina püüab saavutada süsinikuheite tipptaseme enne 2030. aastat ja süsinikuneutraalsuse enne 2060. aastat. Praegu on Hiina suurendanud oma süsinikdioksiidi heitkoguste nõudeid mitmes tööstusharus ning uurinud aktiivselt rohelisi, vähese süsinikuheitega ja majanduslikult tõhusaid tööstusharusid. Lisaks oma ökoloogilistele eelistele peab bambusetööstus uurima ka oma potentsiaali süsiniku neeldajana ja sisenema süsinikuga kauplemise turule.
(1) Bambusmetsal on lai valik süsiniku sidumise ressursse:
Praeguste andmete kohaselt on Hiinas bambusmetsade pindala viimase 50 aasta jooksul märkimisväärselt suurenenud. 2,4539 miljonilt hektarilt 1950. ja 1960. aastatel 4,8426 miljoni hektarini 21. sajandi alguses (välja arvatud Taiwani andmed), mis on aastane kasv 97,34%. Ja bambusmetsade osakaal riigimetsa pindalast on suurenenud 2,87%-lt 2,96%-le. Bambusmetsa ressursid on muutunud Hiina metsaressursside oluliseks osaks. 6. riikliku metsaressursside inventuuri kohaselt on Hiina 4,8426 miljoni hektari bambusmetsade hulgas 3,372 miljonit hektarit bambust, kus kasvab ligi 7,5 miljardit taime, mis moodustab umbes 70% riigi bambusmetsa pindalast.
(2) Bambusmetsaorganismide eelised:
① Bambusel on lühike kasvutsükkel, tugev plahvatuslik kasv ning taastuva kasvu ja iga-aastase raie omadused. Sellel on kõrge kasutusväärtus ning sellel ei ole probleeme nagu mullaerosioon pärast täielikku raiet ja mulla degradeerumine pärast pidevat istutamist. Sellel on suur süsiniku sidumise potentsiaal. Andmed näitavad, et bambusmetsa puurindes on aastane fikseeritud süsiniku sisaldus 5,097 t/hm2 (välja arvatud aastane allapanu tootmine), mis on 1,46 korda suurem kui kiiresti kasvaval hiina nulul.
② Bambusmetsadel on suhteliselt lihtsad kasvutingimused, mitmekesised kasvumustrid, killustatud levik ja pidev pindala varieeruvus. Neil on suur geograafiline levikuala ja lai ulatus, peamiselt 17 provintsis ja linnas, koondudes Fujiani, Jiangxisse, Hunani ja Zhejiangisse. Need võivad vastata kiirele ja ulatuslikule arengule erinevates piirkondades, moodustades keerulisi ja tihedaid süsiniku aegruumilisi mustreid ja süsinikuallikate dünaamilisi võrgustikke.
(3) Bambusmetsa süsiniku sidumisega kauplemise tingimused on küpsed:
① Bambuse ringlussevõtu tööstus on suhteliselt täielik
Bambustööstus hõlmab primaar-, sekundaar- ja tertsiaartööstust, mille toodangu väärtus kasvas 82 miljardilt jüaanilt aastal 2010 415,3 miljardi jüaanini aastal 2022, keskmise aastase kasvumääraga üle 30%. Eeldatakse, et 2035. aastaks ületab bambustööstuse toodangu väärtus 1 triljonit jüaani. Praegu on Hiinas Zhejiangi provintsis Anji maakonnas ellu viidud uus bambustööstuse ahela mudeli innovatsioon, mis keskendub looduse ja majanduse kahekordse põllumajandusliku süsiniku neeldaja integreerimise terviklikule meetodile vastastikuse integratsiooni saavutamiseks.
② Seotud poliitikatoetus
Pärast kahekordse süsinikueesmärgi ettepanekut on Hiina avaldanud mitu poliitikat ja arvamust, et suunata kogu tööstusharu süsinikuneutraalsuse haldamisel. 11. novembril 2021 avaldasid kümme ministeeriumi, sealhulgas Riiklik Metsanduse ja Rohumaade Amet, Riiklik Arengu- ja Reformikomisjon ning Teadus- ja Tehnoloogiaministeerium, dokumendi „Kümne ministeeriumi arvamused bambusetööstuse uuendusliku arengu kiirendamise kohta“. 2. novembril 2023 avaldasid Riiklik Arengu- ja Reformikomisjon koos teiste ministeeriumidega ühiselt dokumendi „Kolmeaastane tegevuskava plasti asendamise bambusega kiirendamiseks“. Lisaks on bambusetööstuse arengu edendamise kohta esitatud arvamusi ka teistes provintsides, näiteks Fujianis, Zhejiangis, Jiangxis jne. Erinevate tööstusvööndite integratsiooni ja koostöö raames on kasutusele võetud uued süsinikumärgiste ja süsiniku jalajälje kauplemismudelid.
3. Kuidas arvutada bambusetööstuse ahela süsiniku jalajälge?
① Bambustoodete süsiniku jalajälje uuringute edusammud
Praegu on nii siseriiklikult kui ka rahvusvaheliselt bambustoodete süsiniku jalajälje kohta suhteliselt vähe uuringuid tehtud. Olemasolevate uuringute kohaselt varieerub bambuse lõplik süsiniku ülekande ja säilitamise võime erinevate kasutusmeetodite, näiteks voltimise, integreerimise ja rekombinatsiooni korral, mille tulemuseks on erinev mõju bambustoodete lõplikule süsiniku jalajäljele.
② Bambustoodete süsinikuringe kogu nende elutsükli jooksul
Bambustoodete kogu elutsükkel, alates bambuse kasvust ja arengust (fotosüntees), kasvatamisest ja majandamisest, koristamisest, tooraine ladustamisest, toodete töötlemisest ja kasutamisest kuni jäätmete lagunemiseni (lagunemiseni), on lõpule viidud. Bambustoodete süsinikuringe kogu nende elutsükli jooksul hõlmab viit peamist etappi: bambuse kasvatamine (istutamine, majandamine ja käitamine), tooraine tootmine (bambuse või bambusvõrsete kogumine, transport ja ladustamine), toodete töötlemine ja kasutamine (mitmesugused protsessid töötlemise ajal), müük, kasutamine ja kõrvaldamine (lagunemine), mis hõlmab süsiniku sidumist, akumuleerimist, ladustamist, sidumist ning otseseid või kaudseid süsinikuheitmeid igas etapis (vt joonis 3).
Bambusmetsade kasvatamise protsessi võib pidada süsiniku akumuleerimise ja säilitamise lüliks, mis hõlmab istutus-, majandamis- ja tegevustegevusest tulenevaid otseseid või kaudseid süsinikuheitmeid.
Tooraine tootmine on süsinikuülekande lüli metsandusettevõtete ja bambustoodete töötlemise ettevõtete vahel ning hõlmab ka otseseid või kaudseid süsinikuheitmeid bambuse või bambusvõrsete koristamise, esmase töötlemise, transpordi ja ladustamise ajal.
Toodete töötlemine ja kasutamine on süsiniku sidumise protsess, mis hõlmab süsiniku pikaajalist sidumist toodetes, samuti otseseid või kaudseid süsinikuheitmeid erinevatest protsessidest, nagu ühiku töötlemine, toodete töötlemine ja kõrvalsaaduste kasutamine.
Pärast toote jõudmist tarbijakasutuse etappi on süsinik täielikult fikseeritud bambusest toodetes, nagu mööbel, hooned, igapäevased tarbekaubad, paberitooted jne. Kasutusaja pikenedes pikeneb süsiniku sidumise praktika kuni selle utiliseerimiseni, CO2 lagunemiseni ja vabanemiseni ning atmosfääri naasmiseni.
Zhou Pengfei jt (2014) uuringu kohaselt võeti uurimisobjektiks lahtivolditud bambusest lõikelauad ning hindamisstandardiks võeti kasutusele „Kaupade ja teenuste elutsükli jooksul tekkivate kasvuhoonegaaside heitkoguste hindamisspetsifikatsioon“ (PAS 2050:2008). B2B hindamismeetod võimaldab põhjalikult hinnata kõigi tootmisprotsesside, sealhulgas tooraine transpordi, toodete töötlemise, pakendamise ja ladustamise süsinikdioksiidi heitkoguseid ja süsiniku säilitamist (vt joonis 4). PAS2050 sätestab, et süsiniku jalajälje mõõtmine peaks algama tooraine transpordist ning mobiilsete bambusest lõikelaudade süsinikuheitmete ja süsiniku ülekande toorainest tootmiseni ja turustamiseni (B2B) esmatasandi andmed tuleks täpselt mõõta, et määrata süsiniku jalajälje suurus.
Bambustoodete süsiniku jalajälje mõõtmise raamistik kogu nende elutsükli jooksul
Bambustoodete elutsükli iga etapi kohta põhiandmete kogumine ja mõõtmine on elutsükli analüüsi alus. Põhiandmed hõlmavad maakasutust, veetarbimist, erinevate energialiikide (kivisüsi, kütus, elekter jne) tarbimist, erinevate toorainete tarbimist ning sellest tulenevaid materjali- ja energiavoogude andmeid. Andmete kogumise ja mõõtmise abil tuleb mõõta bambustoodete süsiniku jalajälge kogu nende elutsükli jooksul.
(1) Bambusmetsa kasvatamise etapp
Süsiniku neeldumine ja akumuleerumine: võrsumine, kasv ja areng, uute bambusvõrsete arv;
Süsiniku säilitamine: bambusmetsa struktuur, bambuse püsimisaste, vanuseline struktuur, erinevate organite biomass; allapanu kihi biomass; mulla orgaanilise süsiniku säilitamine;
Süsinikdioksiidi heitkogused: süsiniku säilitamine, lagunemisaeg ja prügi eraldumine; pinnase hingamisest tingitud süsinikdioksiidi heitkogused; välise energiatarbimise ja materjalide, näiteks tööjõu, elektri, vee ja väetise tarbimise tagajärjel tekkinud süsinikdioksiidi heitkogused istutamiseks, majandamiseks ja äritegevuseks.
(2) Tooraine tootmise etapp
Süsiniku ülekanne: koristusmaht või bambusvõrsete maht ja nende biomass;
Süsiniku tagasitulek: metsaraie või bambusvõrsete jäägid, esmase töötlemise jäägid ja nende biomass;
Süsinikdioksiidi heitkogused: süsinikdioksiidi heitkoguste hulk, mis tekib välise energia ja materjalide tarbimise, näiteks tööjõu ja elektri, käigus bambuse või bambusvõrsete kogumise, esmase töötlemise, transpordi, ladustamise ja kasutamise ajal.
(3) Toote töötlemise ja kasutamise etapp
Süsiniku sidumine: bambusest toodete ja kõrvalsaaduste biomass;
Süsiniku tagasisaamine või säilitamine: töötlemisjäägid ja nende biomass;
Süsinikdioksiidi heitkogused: süsinikdioksiidi heitkogused, mis tekivad välise energiatarbimise, näiteks tööjõu, elektri, tarbekaupade ja materjalide tarbimise käigus ühiku töötlemise, toote töötlemise ja kõrvalsaaduste kasutamise ajal.
(4) Müügi- ja kasutusetapp
Süsiniku sidumine: bambusest toodete ja kõrvalsaaduste biomass;
Süsinikdioksiidi heitkogused: süsinikdioksiidi heitkoguste hulk, mis tekib välise energiatarbimise, näiteks transpordi ja tööjõu kaudu ettevõtetelt müügiturule.
(5) Jäätmekäitlusetapp
Süsiniku eraldumine: Jäätmete süsiniku ladustamine; Lagunemisaeg ja eralduva koguse.
Erinevalt teistest metsatööstusharudest uuenevad bambusmetsad pärast teaduslikku raiet ja kasutamist iseeneslikult, ilma et oleks vaja metsa uuendada. Bambusmetsa kasv on dünaamilises tasakaalus ning suudab pidevalt siduda fikseeritud süsinikku, akumuleerida ja säilitada süsinikku ning pidevalt suurendada süsiniku sidumist. Bambustoodetes kasutatava bambusest tooraine osakaal ei ole suur ja bambustoodete kasutamisega saab saavutada pikaajalise süsiniku sidumise.
Praegu puuduvad uuringud bambustoodete süsinikuringluse mõõtmise kohta kogu nende elutsükli jooksul. Bambustoodete müügi-, kasutus- ja utiliseerimisetappide pika süsinikuheite aja tõttu on nende süsiniku jalajälge keeruline mõõta. Praktikas keskendub süsiniku jalajälje hindamine tavaliselt kahele tasemele: esiteks hinnatakse süsiniku ladustamist ja heitkoguseid tootmisprotsessis toorainest toodeteni; teiseks hinnatakse bambustooteid istutamisest tootmiseni.
Postituse aeg: 17. september 2024
