复旦团队首次揭示造纸行业温室气体排放特征
日前，复旦大学环境科学与工程系、复旦丁铎尔中心王玉涛教授团队领衔与合作者在《自然》杂志（Nature）在线发表题为“Country-specific net-zero strategies of the pulp and paper industry”（《制浆造纸行业的国家差异化净零排放策略》）的研究论文（Article）。文章首次从系统视角揭示了全球主要造纸生产与消费国家造纸行业温室气体排放特征，提出了2050年不同国家实现该行业净零排放目标的差异化策略。
指出了当前实现《巴黎协定》的1.5摄氏度目标的行动窗口正在迅速变小，强调各国尽快采取深度减排措施的紧迫性。造纸行业是全球人为温室气体排放的主要贡献者之一，由于该行业温室气体排放呈现显著的复杂性特征，推动其逐步脱碳并实现净零排放面临系统性挑战。
造纸行业产业链长，涉及林业、化工、能源、回收等多个行业，这些行业在原料采集、产品生产、废弃物管理等阶段与造纸行业相互作用，共同影响着造纸行业温室气体排放。因此，当前多数相关措施或研究仅关注生产阶段等单一阶段或过程的碳减排，可能会忽略其他环节的减缓机会。
从系统视角来看，造纸行业具有碳源与碳汇的双重属性，这进一步增加了该行业温室气体排放特征的复杂性。尽管部分研究通过生命周期分析等方法考虑了造纸行业多个阶段的温室气体排放，但往往忽略了上游可能存在的森林碳排放和下游形成的碳存量。此外，在多个阶段多个过程影响造纸行业温室气体排放的因素，如资源禀赋、能源特征、生产结构、技术水平等，具有显著的区域异质性，加剧了造纸行业脱碳的难度。
针对以上问题，复旦团队建立了首个涵盖全球30个主要造纸生产与消费国家长时序（1961—2019）、多阶段、多过程、高解析度的造纸行业温室气体排放数据集，揭示了该行业温室气体排放特征，从时间、阶段、过程、空间等多个维度识别了排放热点，并通过情景分析研究提出了考虑各国本地化特征的2050年净零排放策略。
本文图片均由受访团队提供
研究结果表明，1961—2019年，全球造纸行业温室气体累积排放435亿吨CO2-eq，其中，使用与废弃物管理阶段形成的碳存量抵消了超过100亿吨CO2-eq。原料采集阶段和使用及废弃物管理阶段的温室气体排放几乎占据了总排放的一半，凸显了生产阶段以外减排工作的重要性。其中，由不可持续浆木采伐带来的毁林和森林退化导致的温室气体排放（森林碳排放）占原料采集总排放的64%（即69亿吨CO2-eq）。该研究结论表明实现森林的可持续管理对造纸行业实现净零排放目标尤为重要。
文章认为，能源结构和能源效率的改进是最为有效的减排措施，能够在30个国家中分别实现64%和41%的平均减排量。然而，其他措施在不同国家之间的效果差异很大。例如，对于林业资源丰富的热带发展中国家来说，改进木材采伐实践更为有效，而对于埃及、法国、新西兰等国家，改善废弃物处理结构和提升甲烷捕获率的效果更好。
值得注意的是，回收率能够通过影响造纸行业各环节的物质流动，从而对各国造纸行业温室气体排放产生不同影响。因此，有关回收政策调整需要根据国家本地化特征谨慎选择。此外，印度尼西亚、印度、中国、美国和巴西等5个国家2050年对全球造纸行业温室气体排放影响显著（0.51~8.26亿吨CO2-eq），同时其碳存量潜力最大（0.23~1.02亿吨CO2-eq），可能会在全球造纸行业脱碳过程中起到主导作用，需要被重点关注。
单一措施对30个国家2050年温室气体排放的影响和所有情景下温室气体排放量。
据悉，该论文是《自然》主刊首篇关于造纸行业净零排放的研究文章，为推动工业行业逐步脱碳并实现净零排放目标提供了重要的科学参考。复旦大学环境科学与工程系博士研究生代敏为论文唯一第一作者，复旦大学环境科学与工程系王玉涛教授为论文唯一通讯作者。
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