文|金涌(中國工程院院士) 郭倩(整理)
循環經濟的基本思想是,在資源得到充分利用、循環利用、能源得到優化利用的條件下,減少污染物的排放。在三個前提下,追求經濟效益的最大化。這個原則適用于所有的生產過程和消費過程。
2003年,學術界召開第198次香山會議,有十幾位院士、50多位教授參會討論。當時已經發現,我國的經濟發展單純依靠生產要素擴張已經不可持續了,一定要改變發展模式,一定要促進資源循環利用。有學者提出了“社會生態要向自然生態學習”的理念。這次會議促使成立了兩個學會——循環經濟學會和工業工程學會。兩個學會自成立到今天,每年都有近百位專家共同參與研討。
循環經濟已經有15年的發展歷史。2004年,發改委開始推動循環經濟的發展,至此有了政府的強力介入。從2004年到2007年是發展循環經濟的宣傳階段,2007年正式開始試點,現在已經進入到驗收階段了。2010年,發改委總結提出了不同產業循環經濟的發展模式,而且提出了十項大工程。這些舉措作為國務院文件下發之后,循環經濟進入了推廣階段。現在我們提出來要改變發展動力。過去我們靠生產要素拉動,現在要靠科技推動。現在國際社會對資源循環利用率的提升十分重視。聯合國成立了一個與氣候變化委員會IPCC同等重要的提高世界資源利用率專家委員會,目前已有中國專家被聘入。
我國發生了很大變化。出口減小,消費占國民經濟總額的比重越來越大。1978年,我國國內消費總量是美國的5%,2016年,這個比例是34.08%。估計到2020年,我國的消費會超過美國的一半。中國有14億人口,消費能力是非常巨大的。我國需要改變過去來料加工的做法,盡可能地鼓勵進口。過去很多人跑到國外去買東西,現在我國要把流失在國外的購買力拉回到國內來,同時讓循環利用的發展跟上消費社會的需求。
1987年,我國五大出口行業是紡織、商業、糧油、日用品和日用機器。到2012年,我國主要出口的是化工、電力熱力、通信、計算機、電子產品、金融。我國的出口已經發生了很大變化,除了要打造核心技術,提高世界品牌,提高服務業水平,還需要提升循環經濟本身的質量。
2010年,為促進人才培養,我國向教育部爭取開設了一個二級學科——資源循環利用的科學與工程。開設這個專業是為了更好地研究循環經濟,研究提高資源利用率的技術。專業開設之初就配備了二十多位教授,也有碩士、博士學位的課程設置。目前,該專業第一屆畢業生已經畢業。學校的老師每年都會聚在一起討論學科的發展,溝通課程設置和教材編纂問題。這些工作都促進了學科發展和人才培養。
循環經濟大有可為。我認為有四個發展趨勢,或者說發展方向。
第一,通過科技創新提升循環經濟的水平。我們要研究每一個元素是怎么產生的,怎么在工業界應用。哪些技術是好的,哪些技術會產生污染。比如元素氯。工業冶金、造紙對堿的需求特別大。制堿過程要大量電解食鹽,產生很多氯氣。我們的專家就要研究,最終氯氣要如何回歸自然界。研究發現可以在高檔泡沫、高檔皮革的制作過程中消耗氯氣,制造空調氟氯烴也要大量消耗氯氣。再比如硫元素,工業使用濃硫酸,同時會排出大量的稀硫酸。我們研究提出,稀酸可以在水泥窯內燒,變成SO2、SO3,然后再做成硫酸。循環經濟技術的提升,就需要這樣一個元素、一個元素地進行鉆研。


第二個發展的方向是再制造技術向深度發展。再制造絕非“新三年舊三年,修修補補又三年”。通過再制造技術產生的再制造產品,質量要比原產品更好或者至少達到與新產品一樣。美國克林頓總統在2000年宣布,11月15日是美國的“再資源化日”。美國作為一個發達國家,對資源的利用率抓得很緊。2012年,美國再制造業出口430億美元。在我國也有相關技術的需求。比如,坦克曲軸是重要的零件,使用過后,僅僅是軸頭稍微磨損了一點,如果完全報廢重新熔煉,則消耗太大。我們可以采取等離子噴涂高耐磨合金,噴上之后再打磨到與原來一樣。這樣出來的產品比原來還好,軸頭更加耐磨。
我國是最大的汽車生產和消費國,再制造技術會受到所有汽車廠家的重視。比如外部輪胎使用磨損到一定程度之后把表面重新纏箍,硫化之后,與新輪胎看不出任何區別。這項技術要求很高,任何一個再制造輪胎在高速行駛時爆胎,后果都將不堪設想。這項技術目前不夠成熟,一旦發展成熟起來,對缺乏橡膠的中國來說是非常重要的。所以說,再制造的研究是發展循環經濟的重要著手點。
第三,中國的農業還存在很大的問題。首先是肥料使用過多。我國生產了超過全世界30%的肥料,用在了世界8%的土地上,單位土地施肥量是美國的五倍。這帶來土壤板結等一系列問題,被水沖走之后則造成赤潮,硝酸銨、磷酸銨揮發后還會造成PM2.5升高。肥料生產和使用量如此之大,真正被植物吸收的部分卻不多,可以說是非常浪費。此外,中國的農業用量占據了全世界的35%。
這種現狀是不符合循環經濟理念的,農業的綠色發展還有很多工作可以做。比如,生物需要的元素絕不僅是氮、磷、鉀,而是16種元素,包括“大量營養元素”氮、磷、鉀、氫、氧,“中量營養元素”鈣、鎂、硫,“微量營養元素”鐵、錳、硼、鋅、銅、鋁。其中微量元素也作用很大。通過肥料的營養元素配置,增加中量、微量元素,可以把氮、磷、鉀的含量降低30%-50%。除了肥料本身的改變,還可以采用新的施肥方法。比如“水肥一體化”,按需按量供肥,可以大幅減少施肥量,節水50%。測土施肥,協調均衡施肥,將大幅度提高肥料利用率。
第四,要深度挖掘可再生資源。比如塑料瓶,回收后可以制作短纖維,很多毛絨玩具里面的短纖維是塑料瓶回收制作的。還可以做衣服、包裝材料。每家每戶扔垃圾時,都用塑料袋裝著,經收集后直接掩埋。這會帶來很嚴重的塑料薄膜污染,同樣的污染還有農業使用的覆蓋薄膜。塑料薄膜污染很容易造成土壤板結。現在,可以在填埋之前先經過“風選”,把塑料袋挑選出來,經過高溫熔融、催化裂化,裂解成低分子燃油。
創新發展是推動生態文明建設的根本。循環經濟走過了15年的發展歷程,取得了很大成績,并且還在一路高速發展。未來,循環經濟發展將會發揮越來越重要的作用。