为进一步探讨纺织产业绿色发展的战略性和前沿性技术,加快纺织产业科技创新和低碳转型,推动我国碳达峰、碳中和战略目标的实现,2022年11月11日由中国工程院、中国纺织工业联合会联合主办的“中国纺织产业绿色发展国际工程科技战略高端论坛”顺利召开。论坛由中国纺织工业联合会副会长李陵申主持,汇聚海内外相关领域知名专家、学者,凝智聚力,共同探讨中国纺织产业绿色发展中的基础共性和关键技术问题,分享纺织行业绿色科技创新现状和趋势。
中国工程院院士、东华大学校长俞建勇表示,随着绿色发展理念的不断深入,行业生产力布局与环境保护和生态建设融合发展程度低,区域发展与资源约束、环境保护的矛盾日益凸显。纺织产业作为与民生、环境、消费紧密相连,改善纺织产业与所有利益相关方的关系,是我们一直思考的课题。在新的历史阶段,纺织行业面对新形势、新矛盾,需要着力解决好产业与科技的共生关系、产业与生态的依存关系、产业与消费的鱼水关系,特别是推进以责任导向的绿色产业显得尤为重要。
绿色、责任协同发展是实现纺织行业可持续发展的根本路径。绿色发展的核心是实现纺织行业的绿色转型即绿色制造,实现绿色制造的关键在于建立绿色制造体系,即以企业为主体,建立健全绿色标准,开发绿色产品,创建绿色工厂,建设绿色园区,强化绿色监管和示范引导,推动全面实现全产业链制造高效化、清洁化、低碳化、可循环化,同时依托信息平台,实现全生命周期管理;扩展责任履行领域,创新治理模式和推广机制,从内到外,由点及面,逐步实现全产业链责任发展,着力塑造产业责任竞争力。
“加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。我国作为纺织品使用大国,每年产生的废旧纺织品数量超过2000 万吨。由于废旧纺织品的再生利用难度大、效率低,目前我国废旧纺织品的综合利用还处于初级发展阶段。”大力开展废旧纺织品综合利用,有利于贯彻节约资源和保护环境的基本国策,不仅可以缓解纺织行业资源短缺的现状,还可以成为建设生态文明,推进绿色发展、循环发展、低碳发展的突破口和切入点,是确保我国纺织工业可持续发展的必由之路。
中国工程院院士、四川大学教授王玉忠基于纺织行业碳排放的现状和问题,立足国家双碳战略,对纺织品从纤维生产到回收再利用的全生命周期展开分析,梳理现有的绿色创新技术与对策。然后,从产业结构转型、能源结构调整、消费理念转变以及循环体系建构4个维度提出对应的碳减路径与举措,为纺织业绿色发展的重点任务规划、关键技术选择以及产业发展布局提供理论支撑和实践参考。
绿色低碳发展已经成为纺织业的主旋律,近年来关于纺织业绿色发展的研究也快速增长。依据纺织品全生命周期的6个阶段,即纤维生产、纺纱织造、染整加工、成衣制造、消费使用、回收再利用,总结了纺织业绿色创新的现状。
纺织品的生命周期是从纤维生产开始的,纤维品类主要可分为化学纤维与天然纤维。由于传统化学纤维的用量大,单位能耗高,普遍不可循环再生,对生态环境有较大的危害,开发绿色纤维是当前研究的重点方向。
绿色纤维具有原材料污染小、可再生重复利用、合成过程环境友好、使用后环境破坏程度低等优势。当前,研究主要着眼于生物基化学纤维、循环再利用纤维和原液着色纤维3大类。1生物基化学纤维。此类纤维来源于大自然,生物相容性和生物降解性都较高;2循环再利用纤维;3原液着色纤维。
为进一步探索纺织产业全生命周期低碳发展路径,从纺织产业升级转型、清洁能源占比提高,绿色消费理念方式转换,以及循环再利用体系的建设规划绿色创新的具体路径。
落后纺织产业转型升级在石化原料日益紧张和传统纺织业减碳任务加重的双重压力下,需要在供给侧进一步淘汰落后产能,淘汰高污染、高环境风险的纺织类产品,优化产业结构。传统合成化学纤维对煤、石油等不可再生化石资源的依赖度较高,生产过程中碳排放量大,且不易降解,存在巨大环境风险,因此,避免传统化纤产业的重复扩张,通过纤维材料的创新从根源上提升纺织产业是关键突破口。
生物基纤维利用动物、植物、微生物及其副产物加工制成。生物基纺织品一方面具有良好的生物降解性和生物相容性,能够在自然环境、堆肥环境或生物体内发生降解;另一方面,生物基纤维的原料所含碳来源于生物质,废弃后无论经填埋或焚烧,从全生命周期角度而言较少或不会产生额外碳排放,能实现整体碳减排或无新增碳排放。
首先,构建纺织品消费后闭路循环,重点建设生活源废旧纺织品回收体系。其次,加快纺织产业园区建设,推动纺织生产的流程协同和产业集聚。最后,要建立和完善废旧纺织品再生原料的追溯和认证体系,规范行业发展。
通过产业升级、能源替代、绿色消费理念转变、循环体系构建等多元化减碳方式助力碳达峰以外,要进一步实现完全脱碳,达成碳中和,需要前瞻性地探索碳移除手段。研发与现有工艺流程相匹配的碳捕集、利用和封存技术,推动净零乃至负排放技术的发展;推动纺织行业在碳交易市场的发展,完善核证减排制度来健全抵消机制;鼓励纺织企业积极参与或培育碳汇项目,最终达成纺织产业的碳中和目标。
中国工程院院士、浙江大学能源工程学院院长高翔表示本次论坛汇聚院士专家,旨在共同探索我国减污降碳协同增效的路径和解决方案,谋划科技助力生态环境高质量发展,为实现双碳目标出谋划策。
针对纺织工业的现状、纺织工业污染物排放、纺织工业碳排放等现状,建设减污降碳试点建设意义重大,要规划引领、先易后难、分步推进、一企一策,通过技术新工艺、数智新引擎、科创新平台、政策新洼地等举措。
围绕高标准建设减污降碳协同增效试点园区目标,对标国际先进企业,努力开展工艺流程优化和设备升级;加强纺织产品碳足迹、碳标签认证,探索制定行业标准,积极应对碳边境税;建立减污降碳大数据平台,实现数字化精准监管;推动园区低碳改造,加快实现绿色低碳转型;利用好海洋资源,逐步提高区域碳汇能力。通过多措并举、综合施策,全力推动纺织企业外向型经济发展,助力推动园区绿色低碳转型,打造减污降碳的零碳纺织工厂。
美国国家科学院院士、斯坦福大学教授崔屹表示现在全球的能源清洁化是大趋势,从巴黎协定,2050年的时间表,中国,俄罗斯,沙特碳中和2060的时间表,超过60%已经在气候上有碳中和的时间表,像亚马逊气候的宣誓誓言超过200个公司加入,谷歌也有碳中和的时间表,所以清洁能源的转化有巨大的机会。
碳的排放的来源多元化,电力行业,运输行业,工业,还有农业,还有建筑行业的空调,碳中和的重要行业就是电力电网需要用清洁的能源,太阳能,风能,核能,需要用数据计划将来电力电网的发展。
第二是交通,车的电动化,船的,飞机的去碳化越来越重要。第三是工业,水泥8%的碳排放,还有化工的行业也很重要,农业是化肥,畜牧业,羊牛,养羊,建筑能里面的空调,照明这块都要充分的考虑。
在斯坦福大学研究所最重要的研究CDOM,过去20年已经在清洁能源的研究上建立整个系统化的人才,从科学工程到经济政策。在能源方面斯坦福大学针对碳的排放,过去5年建立了一系列的计划,用大数据,人工智能帮助电力行业去碳化。储能很重要,包括电池用于电动汽车,包括大规模储能,还有天然气的计划,技术的研究中心能够支持我们,还有材料中心能够支持。
可持续发展,在碳中和上面做了一些工作,主要是纳米的技术,材料的技术支持可持续发展,用纳米纤维的技术和教授共同发明的过滤空气中的颗粒物,在疫情期间我们生产出了非常好的产品,过滤效果非常好,为疫情做了贡献。
目前研发集中在2点,一个是在高能量密度的电池上,能量密度越高,续航能力越强,但是电力值的能量密度需要材料,现在石墨负极能够把硅或者金属用好,它的能量是石墨的10倍,这样大大增加了电池的能量密度,传统金属的氧化物弱化,容量是传统材料的10倍,对电池有很大的影响,如果把新材料用好,可以从现有的技术,石墨和三元,还有250瓦的电池。所以能量密度有可能3倍,成长意义非常的大,电池的续航能力会大大增加,甚至是短途的,中途,电动飞机都有可能实现。
发现了解决硅阳极膨胀问题的方法:具有良好的抗膨胀和抗开裂性能硅纳米线,于是成立Amprius,目前已实现了世界上第一个100%硅纳米线锂离子电池负极,直接替代石墨负极。Amprius作为颠覆性硅纳米线负极的引领者,持续致力于商业化生产用于移动场景的超高能量密度锂离子电池。Amprius的硅纳米线负极技术使电池具有更高的能量密度与功率密度,并在广泛的工作温度范围内具有极高的快速充电能力,从而使其电池与传统的石墨锂离子电池相比具有优异的性能。Amprius的电池产品在航空、电力运输、无人机等领域拥有广泛的应用前景。
2021年,Amprius做出的100%硅负极锂电池实现了能量密度370Wh/kg,并且充电时,从0充电到80%,仅用6分钟。Amprius还开发了具有低成本的硅碳复合负极,电池能量密度达到350 Wh/kg。2022年,美国 Amprius 宣布出货第一批商业化的450Wh/kg(1150Wh / L)锂离子电池单元。根据 Enpower 的数据,Amprius 锂电池的能量比特斯拉 Model 3 的电池高出 73%,而体积却减少了 37%,是可用电池中能量密度最高的锂电池。
绿色低碳发展是当今时代科技革命和产业变革的方向,绿色经济已成为全球产业竞争重点。我国力争2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和,是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,也是推动经济转型升级、绿色发展的内在需要。
宁波市纺织行业协会应邀参加线上会议,与海内外相关领域知名专家、学者,凝智聚力,共同探讨中国纺织产业绿色发展中的基础共性和关键技术问题,为纺织产业绿色低碳发展出谋划策。
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宁波市纺织行业协会成立大会暨一届一次会员大会胜利召开