人类碳排放主要来自于化石燃料的使用以及其他工业生产。煤炭、天然气、石油、水泥产生
的碳排放在 1960~ 2012 年间的累计排放量占总排放量的比例依次为 39.2%、17.2%、40.5%、
3.1%。2012 年的比例依次为 42.8%、19.0%、33.0%、5.2%。从上述数据得知化石燃料能源生
产和利用的碳排放占排放量 2/3 ,因此一般性认为减少碳排放的出路是减少石化燃料消耗。
能源是经济增长的基础, 所有的发展中国家都面临两难境地, 既要发展经济, 又要应对、
减缓气候变化。在现有理念和技术条件下,如果减少碳排放,就意味着它们要承担经济放缓
甚至停滞的巨大成本。 这无论从现实和道义上都讲不通。 对于中国特别不是一件容易的事情。
即使采取较积极的能源政策, 包括提高可再生能源和油气等清洁能源的比例, 到了 2020 年我
国煤炭消费仍占约 60%。
本文将通过用一种新的角度对碳排放现状进行重新分析,提出系列创新理论来减少碳排
放、加大碳固定,并以资源化高效利用来保证减排全过程的市场化动力,实现可持续的碳资
源循环利用和经济的低碳发展。
一、碳排放现状成因的创新分析
现在学术界认为森林、海洋吸收二氧化碳的能力是有限的,只能吸收人类活动新增排放
的很小一部分。但事实上,人类活动产生的碳排放和自然界本来已有的碳循环总量相比只占
很小的一部分。 仅仅土壤碳呼吸过程中对环境的碳排放就达到 3000~5000 亿吨,是人类每年
约 500 亿吨碳排放的 8~10 倍。在 2010 年时,这个比例曾经是 12~16 倍。每年全球由于毁
林造成碳循环破坏所产生的二氧化碳排放与同期化石燃料燃烧释放量相当,也能证明这一观
点
我们也都知道,不论是陆生植物还是水生植物或藻类,都是碳水化合物,绝大多数植物
的碳元素的唯一来源就是二氧化碳,植物每生成 1kg 干物质就要消耗二氧化碳约 1.6kg 。在
进行无土栽培植物的过程中,只要营养液中有少量必要的无机盐,不需要任何有机物,也就
是说不需要碳元素,就可以完全保证植物正常生长发育。那么我们在粮食作物种植的过程中
施的有机肥为什么能促进作物生长发育呢?其作用主要是有机物在微生物作用下分解产生二
氧化碳和热量。没有有机肥,作物不是不能生长,而是长不好,究其原因也是没有足够的二
氧化碳来进行高效率的光合作用。试验研究表明,人类生产生活的环境大气的二氧化碳浓度
约在 100~2000ppm(0.01%~0.2%)内,作物产量随二氧化碳浓度增加而提高。如果把二氧
化碳浓度降到 50ppm,光合作用就会停止。生产实践中发现,农业温室大棚中夜间二氧化碳
气体因植物呼吸作用和土壤有机物分解释放的积累, 达到较高水平, 在日出前一般都在 600~
1500ppm 之间,日出后作物开始光合作用,温室内二氧化碳浓度迅速下降,如果没有充足的
补充, 2 小时左右二氧化碳浓度将降至 100ppm以下,作物处于二氧化碳饥饿状态!
一般认为植物光合作用最适宜的二氧化碳浓度是 800~1500ppm,温棚中喷施二氧化碳,
将空气中二氧化碳浓度从野外平均浓度 200ppm,提高到 1200ppm,即达到或接近我们办公室
内的二氧化碳浓度,不同品种农作物的生长速度和产量提高了 60%~200%。也就是说提高二
氧化碳的浓度可以大大改善植物光合作用的条件,促进光合作用,改善植物的养分合成和加
工。当然,也意味着植物固定二氧化碳的能力成倍增加。
显然,大自然植物的主要碳元素来源,不是依靠人类活动提供,植物吸收、再利用的碳
元素主要来自其附近土壤因其含有的有机物分解,释放的二氧化碳。通过空气对流、扩散带
来的二氧化碳只是占有很小的比例。 即便是地球大气层二氧化碳浓度上升 50%,从 280ppm达
到现在的约 380ppm,这个浓度还是难以让植物的光合作用有大的变化。因此,靠增加水生、
陆生植物面积来大幅度增加环境固碳能力的思路是行不通的。
我们曾经到数个化工厂调研,这种工厂通常都有大量的二氧化碳排放,规模都达到每小
时数十、数百吨碳排放。交流中,工厂的朋友都不约而同说到一个现象,工厂建成开工短短