王文明
21世纪,每个国家都将面临激烈的资源竞争。中国经过30多年的高速发展,材料日益短缺,如何有效地利用资源,寻找节约资源的替代材料,减少对于资源的依赖,将是中国社会面临的一大挑战。而蜂窝材料仅使用3%~5%的有效材料,即可达到较高的结构强度,通过优化材料结构,实现材料的减量化,提高材料的利用率,顺应我国建设资源节约型社会的趋势。目前,减碳最直接的方法就是减少原油的用量,实际上,通过减少材料用量也可以减少CO2的排放。将实体材料空心化或者蜂窝化就是一个很好的方法。节材减碳是我们目前推动的一个事业,我们希望将来实心材料都可以用蜂窝材料代替,通过优化材料的结构,从而提高材料的利用率。下面,结合我的工作经验重点谈一谈蜂窝材料的减碳效果、应用及意义。
1.蜂窝材料的碳足迹分析和低碳功效
纸品的整个生命周期为:伐木→造纸→纸品生产→纸产品→纸产品的应用→填埋、焚烧或回收再造纸,纸蜂窝材料是一种全纸的产品,尽管其初始原料也来源于森林,但全部采用再生纸制造,其本质是把大气中的CO2 通过蜂窝纸品的形式转化为固碳存储起来。我公司的蜂窝技术是一种低碳技术,并具有碳储存功能。经分析和计算,生产1吨蜂窝材料排放1004千克CO2气体,由于纸制品可回收利用,存储的CO2相当于1474千克,也就是说每生产1吨荷力胜蜂窝材料,相当于存储了470千克CO2。上述研究已经得到了欧洲能源与环境研究所(IFEU)的认可。
荷力胜蜂窝材料所用原料为全回收再生纸,每吨荷力胜蜂窝材料相当于减排9.35吨CO2;且荷力胜蜂窝材料是全纸质材料,其生产过程中的废料也全部送回纸厂回收再用,废纸的回收利用可以减少碳排放,每吨废纸回收再用相当于减少6.34吨CO2的排放。
2.蜂窝材料的应用
由于蜂窝材料轻质高强的特点,最早应用于航空航天工业,随着人们资源节约意识的提高,在家具、汽车、建材等行业也开始采用蜂窝材料替代木材。据我们计算,在家具行业,使用1吨蜂窝材料可以节省30~50m3木材,减碳35吨;在汽车行业,蜂窝材料作为辅助件应用越来越多,使用蜂窝材料大约可以减少40%零配件的重量;在建材行业,如果能够通过推行建筑材料的蜂窝化和材料的轻量化,5%的水泥减量将导致每年消耗的水泥减少2500万吨,进而减少大约2500万吨CO2的排放量。但由于受传统观念的影响,人们认为实体的材料才足够结实,蜂窝材料在建材上的推广应用还需要一个过程,目前我们正从最难攻关的卫浴产品开始推动蜂窝材料在建材行业的产业化。
此外,蜂窝材料在包装行业也早已有了应用。2000年,我们用泡沫材料为海尔提供了空调包装解决方案,2008年后我们使用蜂窝材料为海尔提供了全纸包装。“以纸代塑”可以减少碳排放,从而减少白色污染。假设1吨纸品代替1吨泡沫材料,使用1吨荷力胜蜂窝材料等效于减排9.35吨 CO2,而使用1吨EPS白色泡沫要排放7.36吨CO2,“以纸代塑”的结果将产生16.71吨CO2的减排效用,实际上材料的用量会更多,减碳量也会更多。
3.节材减碳,环境友好
粗略估计,通过蜂窝材料“节材减碳”,我国每年可以减少3亿~6亿吨的碳排放,相当于减少了约5%~10%的碳排放量。我们也在和气候组织合作,希望建立蜂窝材料节材减碳相关标准,通过标准实现碳交易,将来我们可以成为“卖碳翁”,获得更大的经济利益。所以,“节材减碳”的社会意义和战略意义是不可低估的。
材料强度的高低以及是否结实其实是相对的,只是我们已经习惯了所谓的实心、实木、结实等概念,以为沉甸甸的都是好东西,其实并非完全如此,但要转变观念、认识和习惯不是一件容易的事情,但我们已经别无选择,因为大自然在强迫我们必须改变习以为常的生活和思维方式。低碳生活从改变开始,相信蜂窝材料可以迎来美好的发展前景!