紡織工業(yè)與降低GHG碳排放課件

紡織工業(yè)與降低GHG排放

東華大學(xué)周翔

2012年6月7日1紡織工業(yè)與降低GHG排放東華大學(xué)周翔12

氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對的最大挑戰(zhàn)之一

紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一部分國家應(yīng)對氣候變化動態(tài)紡織工業(yè)發(fā)展與氣候環(huán)境健康2氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對3

氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對的最大挑戰(zhàn)之一

下面以一些數(shù)據(jù)和事件概括地描繪氣候變化（變暖）問題3氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對4

由于人類活動引起大氣中溫室氣體（GHGs）增加自1850年以來，已有約345×109ton碳釋放至大氣4由于人類活動引起大氣中溫室氣體（GHGs）增加自1855☆大氣中GHGs的量處于什么水平可認為是安全的？☆目前大氣中GHGs的量處于什么水平？

5☆大氣中GHGs的量處于什么水平可認為是安全的？6

以美國“國家航空和宇宙航行局”戈達德空間研究所（NASAGoddardInstituteforSpaceStudies)的負責(zé)人JamesHansen為首的10位科學(xué)家的研究報告稱

●大氣中CO2濃度?超過350ppm這個警戒線（或稱紅線），則地球處于危險地帶。

●自1988年早期，大氣中CO2的水平都處于350ppm以上。-------------------------------------------------------------

?各種溫室氣體折算成CO2當(dāng)量總數(shù)6以美國“國家航空和宇宙航行局”戈達德空間研究所（NASA

2012年5月7日公布的2012年4月大氣中CO2濃度

396.18ppm

72012年5月7日公布的2012年4月78

這是1958年-2012年每年4月大氣中CO2

濃度（ppm,體積）a莫亞羅亞山天文臺b美國國家大氣海洋總署—地球系統(tǒng)研究院abcab8這是1958年-2012年每年4月大氣中CO2a莫

若大氣中CO2量穩(wěn)定在450ppm（V）左右，就可能造成氣候變暖，升溫超過2℃。

9若大氣中CO2量穩(wěn)定在450ppm（V）910這是2011年5月-2012年4月一年間每個月的全

球月平均氣溫與1901年-2000年100年間每個

月的月平均氣溫的比較﹡

美國國家大氣海洋總署—國家氣候數(shù)據(jù)中心﹡﹡10這是2011年5月-2012年4月一年間每個月11全球變暖將危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如產(chǎn)量不穩(wěn)定，水

資源如夏季水流量減少，生態(tài)系統(tǒng)如影響物

種多樣性等。聯(lián)合國氣候談判會議的目的是將全球變暖

升溫幅度控制在比工業(yè)革命前不超過2℃。但有多個預(yù)測模型的測定結(jié)果是本世紀內(nèi)

升溫有可能達到4℃。這將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。11全球變暖將危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如產(chǎn)量不穩(wěn)定，水12因此，氣候變暖是今后數(shù)十年人類面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。任何組織機構(gòu)的活動和個人的生活習(xí)慣都會對氣候產(chǎn)生影響。也就是說，認知+措施，能對減緩氣候變暖作出貢獻。12因此，氣候變暖是今后數(shù)十年人類面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。13

聯(lián)合國氣候變化大會

時間地點成果

1992年巴西里約熱內(nèi)盧《聯(lián)合國氣候變化框架公約》

1997年日本京都《京都議定書》

2007年印度尼西亞巴厘島《巴厘路線圖》2009年丹麥哥本哈根《哥本哈根協(xié)議》2010年墨西哥坎昆《坎昆協(xié)議》

2011年南非德班建立德班增強行動平臺特設(shè)工作組，決定實施《京都議定書》第二承諾期

并啟動綠色氣候基金。

京都議定書：提出的目標(biāo)是至2012年溫室氣體的排放比1990年下降5.2%。哥本哈根會議：我國在哥本哈根會議前承諾到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40-45%。13聯(lián)合國氣候變化大會14

氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對的最大挑戰(zhàn)之一紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一

部分國家應(yīng)對氣候變化動態(tài)紡織工業(yè)發(fā)展與氣候環(huán)境健康14氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對的15

紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一紡織工業(yè)是與民生息息相關(guān)的工業(yè)，

它規(guī)模巨大，涉及面廣。據(jù)估算，全球每年生產(chǎn)約600億公斤織物，估計消耗1萬億千瓦小時的電和高達9萬億立升的水。15紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量16

2012年有報導(dǎo)美國政府按對碳足跡貢

獻大小將紡織工業(yè)排在繼原料金屬、

非金屬礦產(chǎn)品、石油、化學(xué)品之后的

第五位。162012年有報導(dǎo)美國政府按對碳足跡17一件200克重全棉T-shirt的資源需求工業(yè)加工用水50L農(nóng)業(yè)用水2000L土地4m2用電5kWh蒸汽4kg化學(xué)品0.4kg

計算得CO2排放10kg，高達該T-shirt本身重量的50倍。

（來源：意大利Flainox公司）舉例17一件200克重全棉T-shirt的資源需求舉例18

碳足跡(CarbonFootprint)是用以描述某一特定活動或?qū)嶓w所排放溫室氣體量的術(shù)語。因此這是任何組織或個人來評價他們自己對氣候變化所作貢獻的一種方法。對企業(yè)或某一產(chǎn)品，要減少排放，首先必需了解排放物以及它們的來源，然后再來降低排放。

紡織品與碳足跡18紡織品與碳足跡19

評價產(chǎn)品如紡織品的溫室氣體排放，應(yīng)作生命周期評估（LCA）。生命周期：取用原材料→生產(chǎn)（或提供服務(wù)）→分銷→使用→廢棄后處理/再利用等

19評價產(chǎn)品如紡織品的溫室氣體排放，應(yīng)20

溫室氣體排放按質(zhì)量測定，各種溫室氣體分別轉(zhuǎn)換成CO2來表示排放量。

轉(zhuǎn)換：按政府間氣候變化專門委員會（IPCC﹡

）最近100年的全球變暖潛勢（GWP）系數(shù)來計算。

﹡

IPCC：IntergovernmentalPanelonClimateChange

GWP：GlobalWarmingPotential20溫室氣體排放按質(zhì)量測定，各種溫室氣體分21種類化學(xué)結(jié)構(gòu)式GWP100二氧化碳CO21甲烷﹡CH425一氧化二氮N2O298氫氟碳化物（HFCS）—124-14800六氟化硫SF622800全氟碳化合物（PFCS）—7390-12200﹡例：甲烷的GWP系數(shù)為25，即1kg甲烷按GWP系數(shù)計算相當(dāng)于

25kgCO2

說明：源自任何一種溫室氣體的排放量低于某產(chǎn)品生命周期預(yù)測排放量的1%，可不予計算

一些溫室氣體對全球變暖的潛勢

（來源IPCC,2007）21種類化學(xué)結(jié)構(gòu)式GWP100二氧化碳CO21甲烷﹡CH4222

下面援引幾個紡織品（纖維）溫室氣體排放或能耗的例子

全棉襯衣全生命周期的溫室氣體排放生產(chǎn)不同品種短纖維的CO2排放生產(chǎn)不同纖維的能耗羊毛制品三個階段的碳排放傳統(tǒng)棉/再生能源有機棉的CO2排放22下面援引幾個紡織品（纖維）溫室氣體排放23

例(1)

全棉女士襯衣（白色，長袖，重222克）全生命

周期的溫室氣體排放全生命周期溫室氣體排放（以CO2計，kg)占總量（%）棉花耕作1.2712紡織品制造3.0028運輸0.293分銷0.878制作商品目錄1.5314打包0.242使用3.3031廢棄處理0.252棉花：美國加工：孟加拉國銷售：德國

（來源：SystainConsulting,2010,柏林）23例(1)

全棉女士襯衣（白色24

棉花生長過程中產(chǎn)生的N2O的影響是CO2的298倍。消費者使用期間的碳足跡占全生命周期的近1/3（以洗55次計），因此洗滌過程降低碳足跡的潛力不小，例如：洗衣機洗一批衣服，洗后晾干，用30℃水比40℃，可少排放100克CO2。

24棉花生長過程中產(chǎn)生的N2O的影響是CO2的25

例(2)

生產(chǎn)不同短纖維的CO2排放（kg/ton纖維）種植纖維生產(chǎn)總量聚酯(美國)0.009.529.52棉,傳統(tǒng)(美國)4.201.705.90大麻,傳統(tǒng)1.902.154.05棉,有機(印度)2.001.803.80棉,有機(美國)0.901.452.35

（來源：StockholmEnvironmentInstitute）25例(2)生產(chǎn)不同短纖維的CO2排放（kg/ton纖維26

生產(chǎn)1ton合成纖維（聚酯短纖）排放的CO2要比生產(chǎn)天然纖維棉或大麻多得多。腈綸和尼龍排放CO2更多。有機棉比傳統(tǒng)棉CO2排放少，如美國每噸有機棉比傳統(tǒng)棉CO2少排放60%。26生產(chǎn)1ton合成纖維（聚酯短纖）排放的27

例(3)生產(chǎn)不同纖維的能耗（MJ/kg纖維）纖維種類能耗亞麻（mat）10棉55羊毛63粘膠100丙綸115滌綸125腈綸175尼龍250

（來源：LCA:NewZealandmerinowooltotalenergyuse）27例(3)生產(chǎn)不同纖維的能耗（MJ/kg纖維）纖維種28例（2）和例（3）都說明天然纖維的碳足跡比化學(xué)纖維低。此外·天然纖維能生物降解，起堆肥改良土壤結(jié)構(gòu)的作用，并釋放CO2，完成循環(huán)。

·天然纖維生長過程中，經(jīng)光合作用吸收大氣中CO2，將C儲存于生物質(zhì)和土壤中。28例（2）和例（3）都說明天然纖維的29

將纖維通過紡織加工成為織物的過程耗能不因纖維品種而有顯著差異。如每公尺織物耗熱能4,500-5,500kcal、耗電能0.45-0.55kWh。29將纖維通過紡織加工成為織物的過程耗能不因30

例(4)

美利奴羊毛制品在農(nóng)場、加工制造和運輸三個不同階段的碳排放階段碳排放（%）農(nóng)場67加工30運輸3

（來源：NewZealandMerinoIndustry,2006）30例(4)美利奴羊毛制品在農(nóng)場、加工制造和運輸31

例(5)傳統(tǒng)棉/可再生能源有機棉的CO2排放（kg）（白色T-恤，男士大號，155克）傳統(tǒng)方法生產(chǎn)（未用可再生能源）6.574可再生能源,有機棉（印度）0.671用可再生能源,有機棉CO2減排90%（來源：TextileWorld,2010）31例(5)傳統(tǒng)棉/可再生能源有機棉的CO2排32

從例（5）可看出，可再生能源和有機棉明顯有助于降低CO2排放。32從例（5）可看出，可再生能源和有機棉明顯有33可再生能源的溫室氣體排放比傳統(tǒng)能源要少。2011年，19th歐洲生物質(zhì)會議和展覽上提到2020年可再生能源的政策目標(biāo)將是生物質(zhì)能源美國：2022年用生物質(zhì)燃料360億gallon，其中至少210億gallon是先進生物質(zhì)燃料，與石油燃料比較可至少降低GHGs排放50%生物質(zhì)能源的有利方面是明顯降低GHGs排放和光合作用吸收碳，以及資源穩(wěn)定。

可再生能源33可再生能源的溫室氣體排放比傳統(tǒng)能源要少?？稍偕茉?4從有機農(nóng)業(yè)方面的數(shù)據(jù)：

耗能是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的63%

單位面積溫室氣體排放比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)少43%每年每公頃土壤比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)增加100-400kgC可知有機棉（天然纖維）需能量低，排放溫室氣體少，此外有助于有機農(nóng)業(yè)，即對環(huán)境，社會和人類健康諸方面都有利。

有機棉34從有機農(nóng)業(yè)方面的數(shù)據(jù)：有機棉35全球有機紡織品標(biāo)準（GOTS）

是為紡織行業(yè)在環(huán)境友好生產(chǎn)體系和社會責(zé)任方面取得國際共識而建立的。

如：用被認證的有機天然纖維，禁止任何轉(zhuǎn)基因生物體。禁用一系列合成化合物，例如甲醛、芳香溶劑；嚴格選擇染料；不能用PVC作為包裝材料等。35全球有機紡織品標(biāo)準（GOTS）36制定GOTS的國際工作小組建立于2002年，認證系統(tǒng)于2006年啟動，由以下機構(gòu)組成

美國OTA（OrganicTradeAssociation）德國IVN（InternationalAssociationofNaturalTextileIndustry）英國SoilAssociation

日本JOCA（JapanOrganicCottonAssociation）36制定GOTS的國際工作小組建立于2002年，認證37紡織化學(xué)品公司的碳足跡計算2011年8月份Dyestar公司發(fā)表了該公司2010年全球業(yè)務(wù)的碳足跡計算結(jié)果，164,035tonsCO2e，其中97%的CO2e排放來自生產(chǎn)設(shè)備。每ton產(chǎn)品的CO2e是1.69；每百萬歐元營業(yè)額的CO2e為294。按世界資源研究所和世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會共同制定的一個全球報告框架，溫室氣體協(xié)議(TheGHGProtocol)，—企業(yè)核算和報告標(biāo)準，與咨詢公司一起做的。高效率地利用能源、其他資源和原料。37紡織化學(xué)品公司的碳足跡計算38與碳足跡相關(guān)的研究工作

簡單介紹東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院一個研究小組的紡織品碳足跡試探性評估工作。38與碳足跡相關(guān)的研究工作簡單介紹東華大學(xué)化學(xué)化工39研究對象：滌綸長絲機織物評估模型：“從搖籃到大門”（B2B模型）系統(tǒng)邊界：乙烯（含石油開采）、乙二醇、對二甲苯（含石油開采）和對苯二甲酸的生產(chǎn)；滌綸長絲的生產(chǎn)，織造及染色數(shù)據(jù)來源：從企業(yè)直接采集或查閱資料碳排放計算：GaBiEducation4軟件39研究對象：滌綸長絲機織物40研究結(jié)果滌綸長絲織物從搖籃到大門各過程的碳排放量乙烯、乙二醇、對二甲苯和對苯二甲酸的生產(chǎn)四個部分：分別＜5%滌綸長絲生產(chǎn)：27%染色加工：60%蒸汽：42%電力：14.3%40研究結(jié)果滌綸長絲織物從搖籃到大門各過程的碳排放量乙烯、乙41

以上碳足跡試探性評估結(jié)果表明染色加工碳排放量超過該全過程的一半，生產(chǎn)蒸汽的碳排放量接近一半。41以上碳足跡試探性評估結(jié)果表明染色加工碳排放量超過42

碳中和(CarbonNeutrality)

碳中和是為減緩地球變暖的腳步而設(shè)計的一種方法。實現(xiàn)碳中和的方法是，計算直接或間接排放的CO2，接著計算補償（offset）這些CO2所需的經(jīng)濟成本，然后將此費用付給專門的企業(yè)或機構(gòu)，他們將通過植樹或其他環(huán)境保護項目或購買C額度（單元）來補償CO2。42碳中和(CarbonNeutrality)43氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對的最大挑戰(zhàn)之一紡織工業(yè)是地球上排放溫室氣體量最大的工業(yè)之一

部分國家應(yīng)對氣候變化動態(tài)紡織工業(yè)發(fā)展與氣候環(huán)境健康43氣候變暖將是人類今后數(shù)十年面對44

部分國家應(yīng)對氣候變化動態(tài)44部分國家應(yīng)對氣候變化動態(tài)45●2001年，英國碳信托公司（CarbonTrust）成立,

任務(wù)是加速低碳經(jīng)濟進程。

●2007年，中國科技部等13個部門編制定稿《中國應(yīng)對

氣候變化科技專項行動》。有四個重點研究任務(wù)，其

中一個任務(wù)是控制溫室氣體排放和減緩氣候變化的技

術(shù)開發(fā)。45●2001年，英國碳信托公司（CarbonTru46●2007年，英國時裝零售市場，首先在服裝上使用碳足

跡標(biāo)簽，即減碳標(biāo)簽，由CarbonTrust開發(fā)。

●2007年，歐洲委員會發(fā)布了關(guān)于溫室氣體減排和什么

是碳足跡以及如何測定它等說明。46●2007年，英國時裝零售市場，首先在服裝上使用碳足●47英國2008年出版PAS﹡2050:2008，商品和服務(wù)在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評價規(guī)范以及PAS2050的使用指南—如何評估商品和服務(wù)的碳足跡，這是世界上第一本標(biāo)準。2010年出版PAS2060:2010，是關(guān)于碳中和的第一個標(biāo)準。

﹡PAS：PubliclyAvailableSpecification

面向公眾的規(guī)范

英國是世界上第一個為應(yīng)對氣候變化立法的國家，2008年11月26日通過《氣候變化法案》。

4748中國于2008年批準成立全國環(huán)境管理標(biāo)準化技術(shù)委員會溫室氣體管理分技術(shù)委員會。美國環(huán)保部于2009年9月22日簽署了最終的溫室氣體報告規(guī)定。年溫室氣體排放量在25,000噸及以上的排放源，2010年開