循环经济通过资源高效利用和废弃物循环再生，为碳中和提供重要支撑。
文 ‖本刊记者 陆晓如
当前，全球气候变化和环境退化问题日益严峻，推动绿色转型已成为国际社会的共同目标。中国一直致力于践行绿色发展理念，不仅向国际社会做出碳达峰碳中和的庄严承诺，而且以实际行动推动经济社会向绿色转型。党的二十届四中全会明确提出，加快经济社会发展全面绿色转型，以碳达峰碳中和为牵引，协同推进降碳、减污、扩绿、增长。
在中国工程院院士金涌看来，在共同促进全球可持续发展和我国经济高质量发展的双重要求下，循环经济通过资源高效利用和废弃物再利用推动绿色低碳发展，重要性日益凸显，已成为实现“双碳”目标的重要途径。
循环经济意义重大
中国石油石化：金院士，您好！在您看来，循环经济对实现“双碳”目标有怎样的意义？
金涌：我国经济社会发展的根本目的是不断满足人民对美好生活的向往。这就需要大量的生产、大量的消费，由此产生了资源问题和环境问题。当前，资源禀赋不足、发展方式粗放、环境污染严重、生态系统退化等问题对我国经济社会发展的制约日益凸显。
循环经济作为一种新型经济模式，致力于在生产、流通和消费的全过程中实现“减量化、再利用、资源化”。这种经济模式彻底颠覆了传统的大量生产、大量消耗、大量废弃的生产与消费模式，追求低消耗、低排放和高效率。通过高效和循环利用资源，能显著降低能源、水资源和土地的消耗强度，减少污染物和温室气体的排放，从而以最小的资源环境代价换取最大的经济社会效益，助力实现碳达峰碳中和目标。
例如，每回收利用1吨废旧物资，平均可节约矿产资源约4.12吨、能源约1.4吨标煤，可减少碳排放约3.72吨，可有效降低产业链碳排放强度。据测算，“十三五”期间，发展循环经济对我国碳减排的综合贡献率达25%左右，2023年我国通过发展循环经济约减少排放35亿吨二氧化碳。
循环经济的意义显而易见。但是，根据艾伦·麦克阿瑟基金会的研究，在全球范围内，只有8.6%的经济活动实现了循环，而超过91%的经济仍然沿用线性模式。近年来，我国再生资源产业的规模快速扩张，特别是“十一五”以来，主要类别再生资源回收总量整体呈现逐年递增趋势。而有数据显示，当前我国仍有20亿吨/年的固体废弃物没有被利用。
为促进循环经济的发展，2024年8月印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》强调，要大力发展循环经济，到2030年大宗固体废弃物年利用量达到45亿吨左右。2024年9月，中国资源循环集团有限公司成立。这是党中央着眼健全绿色低碳循环发展经济体系，全面推进美丽中国建设作出的重要决策部署。中国资源循环集团将以“国家队”的龙头作用，引领我国资源循环利用产业高质量发展。
促进资源再生利用
中国石油石化：循环经济如何助力实现碳中和目标？
金涌：循环经济通过“减量化、再利用、资源化”原则重构产业链，能够实现资源高效利用，助力实现碳中和目标。
从“减量化”角度来看，要求减少资源开采与加工排放。传统的“开采—生产—废弃”的线性经济模式导致资源枯竭和环境污染。目前，钢铁、石化、化工、有色金属等重点行业固废产生量仍然较高，源头减量潜力有待进一步挖掘。这要求企业从生产工艺的源头进行根本性革新，而非仅仅满足于末端治理。在这些行业发展循环经济，可以有效减少产品的加工和制造步骤，延长材料和产品生命周期，从而减少资源消耗和二氧化碳排放，降低单位产品碳排放强度，是实现结构性降碳的有效途径。
从“再利用”角度来看，我国很多重要战略资源对外依存度长期偏高，如石油和天然气的对外依存度分别超过70%和40%，同时铁矿石、钢材、铜、铝等大宗商品的国际定价权受制于人。据《中国再生资源回收行业发展报告（三十周年特别版）》，我国回收的再生资源主要品类有废钢铁、废有色金属、废塑料、废纸、废轮胎、废电器电子产品、报废机动车、废旧纺织品、废玻璃及废电池等多个品类。发展循环经济，可有效回收利用我国的废弃物资源，相当于开启了“第二矿山”，可以大幅减少对原生矿资源的依赖。例如，用废钢铁替代天然铁矿石用于钢铁冶炼，每回收利用1吨废钢铁，相当于减少进口62%品位的铁矿石约1.6吨。有数据显示，每回收利用1吨再生资源，可减少碳排放约1.95吨。
从“资源化”角度来看，比如农林废弃物是可以利用的资源。例如，秸秆做燃料，热值为11825千焦/千克，而秸秆压块燃料热值达43631千焦/千克；秸秆发酵做沼气，可满足农户用能及获得生物肥的需求；秸秆加工成生物炭，可以用作土壤改良剂、能源替代品以及碳汇材料。二氧化碳也是一种资源。通过碳捕集与封存技术（CCUS）等负碳技术的应用，可以减少二氧化碳进入大气。被捕集的二氧化碳有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料以及转化成甲醇等其他清洁能源。
中国石油石化：我们杂志是属于能源行业的媒体，因此特别关注循环经济在能源领域的应用。您认为能源行业发展循环经济可以从哪些方面入手？
金涌：经过长期发展，我国已成为世界上最大的能源生产国和世界上最大的能源消费国，建立了煤、油、气、核、水、风、光等全面发展的能源供给体系，为经济社会持续快速发展提供澎湃动力。但是，能源既是经济社会发展的重要物质基础，又是碳排放的最主要来源。
现阶段我国正着力推进能源转型，意味着能源供应保障不仅要“跟得上、能满足”，还要“提品质、增效果”。这要求我们一方面要逐渐减少化石能源的利用，减少碳排放；另一方面要加大可再生能源利用，保证能源的供给。但无论是化石能源、可再生能源，都涉及到资源问题，尤其化石能源是不可再生资源。因此，要在能源行业大力发展循环经济，大的原则同样是“减量化、再利用、资源化”，具体来说可以从多个方面入手。
例如，塑料废弃物与煤、原油密切相关。PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚苯乙烯）等塑料制品可以沸点油为介质，通过热裂解和催化裂解生产燃料油；成分单一、清洁无污染的废塑料可以通过简单物理法再生技术制造成再生制品，或通过改性再生技术等恢复塑料的使用性能。这样就可以减少煤、原油在制造塑料方面的消耗。
再例如，在能源转型背景下，我们大力发展光伏、风电等新能源，而光伏组件、风电机组都有一定的使用期限。光伏组件寿命约为20~30年，但综合考虑组件质量及失效情况、光伏电站设计与工程施工及运维质量、光伏电站技改替换等因素，已有不少光伏组件早于平均寿命提前退役。风力发电机组的设计使用寿命为20~25年。我国从2000年左右开始大规模推进风电产业发展。2025年，国内风电产业已迎来一波风电机组退役潮。
退役光伏组件、风电机组的处置成为我国发展新能源的一大难点痛点。国际可再生能源署（IRENA）预测，到2030年，中国退役光伏组件将达150万吨，2040年达700万吨，2050年突破2000万吨。有专业机构统计，到2030年我国预计有超过3万台风电机组退役，产生的固体废物总量将突破300万吨，其中退役风机叶片重量将突破50万吨。这就可以通过循环经济实现资源化利用。
退役的光伏组件可以走“梯次利用+拆解再生”的双重路径。品相完整、发电量达标的退役组件，可优先选择梯次利用。损坏或性能不达标的退役组件选择拆解回收，回收成本大概一块30元，可获得的玻璃、银、铝、铜等原材料价值在200元以上。近年来，相关回收企业通过攻坚克难，自主开发了22台（套）光伏组件回收设备，建成了国内首条年处理能力达4000吨的光伏组件规模化回收生产线，实现铝型材、玻璃、贵金属、高纯硅材料等高价值原材料的大规模完全回收。风电设备中的各类零部件主要由钢、铜、铝、热固性复材、磁钢等组成，每千瓦用钢量约为0.11吨，每千瓦用铜量为2.9~3.52千克。除叶片较难处理外，其余85%~90%的部件可以进行回收利用。
但要注意，首先要注重从源头上将再回收、可循环因素纳入整体设计进行考量，强调全生命周期可循环利用的概念。进入循环利用阶段后，技术路线众多，但经济性更好的新技术新工艺还需不断打磨。而且循环利用是有科技含量的，需要有一定水平的回收企业去做，否则容易造成二次污染。
资源化利用二氧化碳
中国石油石化：您前面提到二氧化碳也是一种资源。如何以循环经济的视角，更好地利用这种资源？
金涌：世界气象组织的报告称，2023—2024年，全球二氧化碳平均浓度激增了3.5ppm，达到423.9ppm，较20世纪60年代已增加了3倍。即使到2060年，我们已经实现碳中和，也不可能完全不利用化石能源。比如在民航领域，航空燃油（如航空煤油）的能量密度约为12000瓦时每千克，而当前主流锂电池的能量密度仅为250~300瓦时每千克，即使未来技术成熟的固态电池预计也难以突破500瓦时每千克。因对能量和功率密度的苛刻要求，长航程、大载重的干线客机仍将依赖燃油。相比汽车的电动化，航空燃油在当下和未来都很难被电储能技术取代。这种情况下，虽预计2060年化石能源在一次能源消费中的占比将显著下降，但一次能源消费占比的较低预测为20%~30%，较高预测为47%。这说明届时必然还有大量的二氧化碳排放，还需要把二氧化碳利用起来。
二氧化碳可以分为灰碳、绿碳、白碳等类型。灰碳由燃烧化石燃料生成。绿碳指陆地生态系统通过光合作用捕集的二氧化碳。这类碳在自然碳循环中起到固碳作用，有助于缓解气候变化。白碳是通过模仿光合作用，利用一氧化碳加绿氢生产的生物质或二氧化碳气体矿化，使二氧化碳减量。
更好地利用二氧化碳，首先要捕集灰碳。一是收集化石燃料燃烧后产生的二氧化碳，比如火电站废气中二氧化碳的浓度大约14%，水泥厂废气中二氧化碳的浓度大于20%。二 是燃烧前预处理，采用富氧空气燃烧，可以大幅度提高废气中二氧化碳的浓度。
然后要规模化利用二氧化碳。例如，注入地下油藏用于驱油，提高原油采收率。或者转化为化肥、甲醇、合成燃料，甚至成为新型建材原料。中煤鄂尔多斯能源化工有限公司10万吨/年“液态阳光”项目，利用太阳能、风能等可再生能源产生的电力电解制绿氢，再将化工装置排放尾气提纯精制的二氧化碳与绿氢转化为甲醇，实现规模化绿电绿氢消纳和二氧化碳资源化利用。清华大学研发的绿色航煤合成技术，不仅能采用一氧化碳和氢气作为原料，而且可以采用二氧化碳和绿氢为原料进行定向合成，加氢精制后航煤产品收率达到90%，是绿色航空燃料的低碳制备的可行技术路线。二氧化碳与含钙、镁或钠等金属离子的化合物反应，能够生成稳定的固体碳酸盐矿物。这就是效仿地球初期的地质变化，在实验室里我们已经做成了。在一些饮料厂，捕集来的二氧化碳还能用于生产碳酸饮料。
二氧化碳从排放之害变为产业之材，转变背后不只是技术的进步，更是资源循环利用观念的升级。所以说，循环经济不是垃圾经济，而是可持续发展的资源保障，是环境污染的源头防止，是实现“双碳”目标的重要途径。
说一句题外话，通过低碳生活方式，人人都可以为实现“双碳”目标尽一份力。联合国环境署有研究指出，在公园慢跑代替跑步机跑步45分钟，可减排二氧化碳1千克；不用洗衣机甩干而自然晾干衣服，每人每天可减排二氧化碳2.3千克；不自驾旅行而用火车旅行，可减排二氧化碳1.7千克/8千米。总而言之，实现“双碳”目标是一项系统工程，需要产业体系和个体行为的共同转型与革新。
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