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隨著經(jīng)濟(jì)全球化和貿(mào)易自由化進(jìn)程的加快，環(huán)境問題逐漸成為全球共同關(guān)注的問題。同時貿(mào)易與環(huán)境的相互影響也在加劇，有關(guān)氣候變化等國際環(huán)境問題的探索日益成為理論與政策研究的熱點(diǎn)，隨著2009年哥本哈根第十五次締約方大會的召開，CO2等溫室氣體的控制減排已不再是個純科學(xué)議題，而成為國際政治經(jīng)濟(jì)關(guān)系的重要話題，貿(mào)易中隱含碳的排放成為研究的焦點(diǎn)。現(xiàn)在國外在天然石材生產(chǎn)、建筑應(yīng)用與貿(mào)易上的碳影響也已成為科研的熱門話題。
為此，蘇格蘭SISTech研究所和Heriot-Watt University合作進(jìn)行了一項相關(guān)研究，以了解用于建筑工程和蘇格蘭建筑物修復(fù)中所使用的天然石材的隱含碳（embodied carbon）（注1）問題。在這兩個機(jī)構(gòu)合作研究做出的最終報告中，將天然石材的隱含碳和其他建筑材料的隱含碳做了對比，并將使用天然石材對環(huán)保的優(yōu)勢做了量化。這里將研究結(jié)果介紹如下，以供業(yè)內(nèi)人士參考。
1.研究方式
研究工作使用的是蘇格蘭和英國礦山開采出的天然石材——砂巖、花崗石和板巖樣品，內(nèi)容是通過研究石材在開采、加工和運(yùn)輸過程中的碳排放量，以及將天然石材從西班牙、波蘭、印度、中國運(yùn)輸?shù)教K格蘭和英國的碳影響，以確定各種天然石材在各個運(yùn)作階段的隱含碳量。所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是BSIPAS（Publicky Available Standard）2050。
2.研究結(jié)果
2.1天然石材的隱含碳
表1列出的是在英國石材礦山和加工廠生產(chǎn)出的砂巖、花崗石和板巖產(chǎn)品的隱含碳。為算出每一種石材全部數(shù)值，所調(diào)研的每一種運(yùn)作的所有碳足跡數(shù)值，都是以這些石材噸位計。
表1 石材產(chǎn)品生產(chǎn)過程和從產(chǎn)品生產(chǎn)到
建筑施工過程中的隱含碳

表中“從原材料開采到生產(chǎn)出產(chǎn)品過程中”的數(shù)值反映的是石材開采和加工使用的能量，而“從開采、加工產(chǎn)品到建筑施工過程中”的數(shù)值則反映的是石材在蘇格蘭運(yùn)輸和在英國國內(nèi)英國石材的運(yùn)作量。
所研究的3種石材中，板巖在兩種過程中的碳足跡（注2）最高。“從原材料開采到生產(chǎn)出產(chǎn)品過程中”板巖的碳足跡高的原因是板巖在開采和加工過程中的廢石材量非常大，大約占85%，產(chǎn)生這么大量的廢板巖，其原因是礦床層狀稀疏，并且板巖本身的性質(zhì)是易碎的。而砂巖和花崗石的廢石材產(chǎn)生量分別約占29%和47%。
“從開采、加工產(chǎn)品到建筑施工過程中”的數(shù)值是主要在英國國內(nèi)將石材運(yùn)輸?shù)浇ㄖさ氐钠骄[含碳。
研究表明每一種石材的碳足跡的主要構(gòu)成都集中在生命周期中的加工階段，因?yàn)榧庸し譃閹讉€加工工序（初切、二次切割、終修研磨拋光），以及每一加工工序都使用著多種機(jī)械設(shè)備。驅(qū)動石材初切機(jī)器、石粉提取裝置以及水泵機(jī)器所使用的電能是生命周期的加工階段大量碳排放根源。
2.2 和天然石材進(jìn)口相關(guān)的隱含碳
這里所分析的國家西班牙、波蘭、印度和中國都是石材的主要出口國。根據(jù)從每一個國家內(nèi)各個石材生產(chǎn)地區(qū)到蘇格蘭的假定目標(biāo)的平均碳影響，得出對每一個國家的分析結(jié)果。表2列出了各種石材從各個原產(chǎn)國家進(jìn)口運(yùn)輸對石材隱含碳的影響。
表2 天然石材從各個原產(chǎn)國家運(yùn)輸時對“從開采、加工產(chǎn)品
到建筑施工過程中”隱含碳數(shù)值增減百分比

*這里的數(shù)值是這項研究中使用的將石材運(yùn)到假定建筑工地的數(shù)值。
由此可以得出結(jié)論，進(jìn)口石材運(yùn)輸?shù)奶加绊懙脑鲩L是隨著離原產(chǎn)地的距離增大而增長的：從印度和中國進(jìn)口石材時，從中國進(jìn)口砂巖的碳足跡增長了550%，碳的影響非常大。而從西班牙進(jìn)口，石材的隱含碳，板巖的和花崗石的只分別增長了7%和2%，只相當(dāng)于從英國一端運(yùn)到另一端的增長量。
在從西班牙和波蘭進(jìn)口石材時，大部分運(yùn)輸碳足跡產(chǎn)生于在每個國家內(nèi)從料場到港口的道路行程中，在某些情況下雖然海運(yùn)的行程最多是陸路行程的4?5倍，但碳影響還是低的，因?yàn)楹＿\(yùn)的（噸-公里）碳影響非常低。而從印度和中國進(jìn)口石材，則是特別漫長的海運(yùn)行程造成了大比例的碳足跡。
3. 結(jié)論
3.1 天然石材是最低碳建材
研究表明，和其他建筑材料相比，天然石材是低碳建筑材料。在英國和石材有關(guān)的碳影響，與石材加工、石材運(yùn)輸?shù)浇ㄖさ亍U石材產(chǎn)生量相關(guān)聯(lián)。和其他建筑材料—如粘土磚和混凝土—相比，砂巖和花崗石的開采和加工不是能耗密集產(chǎn)品。從表3可以看出，與石材相關(guān)的碳排放要低于其他建材。
而板巖的碳足跡的這么大，原因是板巖礦山和料場產(chǎn)生的廢石料量非常大。有時候，這一廢石料的噸量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這種作業(yè)所生產(chǎn)出的成品建筑板巖量，這樣在加工大量板巖毛料以生產(chǎn)出規(guī)格板巖產(chǎn)品時所使用的能耗當(dāng)然是很高的。
表3 天然石材與普通建材的隱含碳對比

注：表中所有數(shù)字都是“從原材料開采到生產(chǎn)出產(chǎn)品過程中”的數(shù)字。
如果使用再生能源電能還會有進(jìn)一步降低石材生產(chǎn)中的碳排放潛力。例如砂巖“從原材料開采到生產(chǎn)出產(chǎn)品過程中”的隱含碳（64KgCO2e/噸），包含了大約為116kWh/噸的電能。當(dāng)前英國電網(wǎng)排放因數(shù)為0.52公斤CO2e/kWh。如果這些都換成低排放因數(shù)的再生能源，砂巖的碳足跡可降低到15公斤CO2e/噸。
關(guān)于石材廢料，英國現(xiàn)在已經(jīng)找到了利用的途徑。 例如用大塊廢石料生產(chǎn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田圍擋墻磚，而用小塊的生產(chǎn)混凝土骨料。而板巖廢料則可以用來生產(chǎn)景觀材料等等。
3.2 進(jìn)口石材的碳影響
在進(jìn)口石材上，如前所述，石材碳足跡是隨著從進(jìn)口國家運(yùn)輸?shù)木嚯x增大而增長的，也就是說進(jìn)口來源國家越遠(yuǎn)，碳足跡量越大。例如從印度和中國運(yùn)輸石材到蘇格蘭，碳足跡分別增長90%到550%。即使石材“從原材料開采到生產(chǎn)出產(chǎn)品過程中”隱含碳排放會降低到零，運(yùn)輸?shù)教K格蘭的碳影響還是很大的。
還有一種情況值得注意：向中國出口石材荒料的國家主要有意大利、埃及、伊朗、巴西和印度。這些石材在中國加工后，再回頭出口到歐盟國家和美國。這種出口石材荒料到遠(yuǎn)東只為進(jìn)行加工，然后進(jìn)口加工石材成品到歐盟和美國，這種特殊走勢在全球石材貿(mào)易中長期以來是非常穩(wěn)定的，這種趨勢結(jié)果就是大大增加了與進(jìn)口石材相關(guān)的碳影響。
研究所得出的結(jié)論是英國當(dāng)?shù)靥烊皇囊彩堑吞嫉模商娲唠[含碳的建筑材料 — 如粘土磚和混凝土 —以及從印度和中國進(jìn)口的石材。總之可以說，石材只要是當(dāng)?shù)鼗驀鴥?nèi)產(chǎn)的，其碳排放量是低于其他建筑材料的。但板巖的碳足跡則與粘土磚和混凝土的一樣。而使用綠色能源作為加工石材的能量，石材工業(yè)會進(jìn)一步降低碳足跡，這種情況如果擴(kuò)大到整個建筑工業(yè)，還會降低整個國家的碳足跡。
（本文編譯自英國《天然石材專刊》2010年第6期“天然石材是綠色建材”和蘇格蘭研究報告“蘇格蘭天然建筑石材的隱含碳”。）
注1：丹麥“國際貿(mào)易和可持續(xù)發(fā)展中心”出版的報告“氣候變化和貿(mào)易— 通往哥本哈根之路”中，給隱含碳下的定義是“產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的碳排放”。《中國人口、起源與環(huán)境》雜志2008年第18卷第3期中齊曄等文章“中國進(jìn)出口貿(mào)易中的隱含碳計算”中的定義是“為了得到某種產(chǎn)品，在整個生產(chǎn)鏈中所排放的二氧化碳，稱之為“隱含碳””，也就是說，為在一種產(chǎn)品的制造過程中，由原材料開采到最終產(chǎn)品的運(yùn)作消費(fèi)各階段所排放的二氧化碳。
注2：《聯(lián)合國氣候變化框架公約》將碳足跡定義為：衡量人類活動中釋放的或是在產(chǎn)品或服務(wù)的整個生命周期中累計排放的二氧化碳和其它溫室氣體的總量。碳足跡通過全球變暖潛值GWP（Global Warming Potential）來量化。

來源：石材雜志