循环经济模式的系统结构和产业革新

(节选)

区域循环生态经济系统,通过模拟自然生态系统的食物链和生态系,建立产业系统中的“生产者——消费者——分解者”的产业经济链,形成互利共生的循环经济网络,实现物质能量流的闭合式循环。区域内企业间实现废弃物与原材料的有机对接,通过清洁生产和绿色工业达到以“零排放”为理想目标的最低环境污染。

一个理想的循环经济系统通常包括三类主要行为主体:生产者——资源开采者、加工制造者;消费者——资源、产品和服务的消费群体;分解者——废物处理者。由于存在反馈式、网络状的动态联系,物质能量流在系统内不同行为主体间高效有序循环。通过优化区域经济系统各组成部分间的关系,达到系统生态环境综合效益的整体最优,最大限度地消解长期以来环境与发展之间的根本性对立冲突。

循环经济的建立为传统经济向可持续发展的新经济转型提供了战略性的理论范式,但也给产业结构的发展带来严峻挑战,迫使我们尽快完成从产品工业向绿色工业的生产模式转换,建立集约型经营、可持续发展的21世纪新经济模式。

绿色工业是支持循环经济的技术平台,它要求工业生产过程模仿自然界的生态循环,形成生态产业链和循环经济网络。通过3R技术(Reduce, Reuse, Recycle)实现环境友好型的清洁生产,开发便于回收的循环制品,减少污染废弃物排放,缓解生态环境的容量压力,做到产业环保化、环保产业化。

建构区域循环经济,意味着将生态系统规律应用于区域经济规划,依据区域内的具体实际制定一套可再生资源利用的可行性方案。逐步淘汰传统产业,优化产业结构,组建循环经济产业系统。

2000年全球的原油消耗为280亿桶,平均每天7600万桶,以每桶27美元计,总价值达75600亿美元/年。而这些投资若用于风能和氢能发电,则可满足全球1/5的电力需求。在未来的5~20年中,基于全球石油储备的总量限制,石油管道输出产量将达到顶峰并逐步下滑,全球变暖的加剧将进一步激化这一趋势。

重建能源工业的自然平衡,必须实现从“能源耗竭型”经济向“能源再生型”经济的转型,注重风能、太阳能、地热资源等可再生能源的开发利用。风力发电将产生理想的低成本能源,并用于电解水产生应用广泛的氢能以代替传统的不可再生能源,与此同时提供了风能储存与转化的有效途径。同样,现存的石油和天然气输出管道网络可以应用于氢气的远距离运输。

1996年以来,全球的煤业需求已下降7%,并逐步被天然气、风能等高效能源所取代。能源结构的调整使得汽车工业面临深层次的产业重组。从汽油燃料的内燃机转向氢能燃料电池引擎,这一从可燃性动力向电化学驱动的发动机革命,将导致引擎工厂的设备重组、汽车工程师和技师的技术革新以及相关产业人员的结构调整。

处于萌芽阶段的风力发电产业将成为新经济增长的动力基石,并带动电解水产生氢能以满足社会经济活动的电力需求。与此同时将出现与风能相关的辅助产业:涡轮制造业、涡轮安装业和涡轮维修业。当近年来全球高科技股快速滑落时,风力涡轮产业则异军突起,销售额直线攀升,并带动涡轮制造业的迅速繁荣,该产业有望在未来几十年中稳步成长。各国可充分利用地区风力资源以发展低成本、高效能的以风能、氢能为引擎的绿色电力,以期逐步取代煤矿、油田和石油精炼厂等环境破坏型工业生产。

交通运输业以电化学过程驱动的燃料电池引擎为发动机取代内燃机,氢能燃料电池仅以水最终排放物,而不会产生破坏气候环境的CO2­及其它危害健康的污染物。以高速互联网技术和现代可视化通讯为基础的远程电信会议的广泛普及,将有效推动全球金融服务业的一体化运作,并显著缓解区域性交通运输业的超负载运营,改善气候生态环境趋向良性循环。

材料工业将从线性生产模式向循环生产模式转化,材料来源从矿山、森林转向废弃物。通过废弃物的多次回收利用,做到产品的低废弃、低排放。造纸业的循环生产将改变森林退化的现状,代用能源的发展将减少木材作为燃料的消耗。此外,推进木材燃烧率的技术改良,将显著缓解林业采伐的超负荷。

农业实践从高度开垦转向适度耕种的方式变革,有助于减轻土壤侵蚀程度以利于新土壤层形成,从而提高综合环境容量。农业森林学将有助于循环经济的形成,通过全民植树造林的森林重建工程,以科学规划和生态化管理,营造高产林地,逐步改善内陆降水循环和控制洪水泛滥,以彻底改变乱砍乱伐导致的土地退化局面。以农作物残余物喂养家畜,家禽间采取废物饲料化,实现清洁养殖,以减轻牧场所承载的过度压力。

全球食品产业也将面临重大变革,1990年以来全球水产业以每年11%的增幅快速递增,平均产量达到3100万吨/年。人工渔业的发展有助于谷物向动物蛋白的高效转变。据预测,2010年全球的人工渔业产出将超过牛肉产量,甚或赶上海洋渔业的产量。在中国,人工渔业产出已占海产品总量的2/3。伴随食品工业的快速增长,餐桌污染和食品安全问题成为全世界共同关注的议题。发展有机食品、绿色食品和无公害食品将是一项推动农业生产方式、食品工业的工艺流程与设计包装、食品科技水平发生重大变革的系统工程,必须推行循环经济机制,加快建立区域性与全球化的无公害农产品市场信息、饲料安全体系、食品安全和质量标准体系的立法机制和法律监督体系建设,探索构建安全食品销售平台,营造良好的安全食品市场氛围。

过去50年的发展以追求提升土地生产力为目标,未来50年则将关注产水能力的提高。水资源的高效优化管理将推动灌溉工程技术的长足发展。城市废水回收后经充分净化,使水资源在区域内多次循环利用,从而有效提高水资源利用率和抬升地下水位,促进自然界的良性水循环。

大力发展废物循环业,在全社会树立循环经济观念,建设废物处理和回收利用的系统工程。坚持源头控制与末端治理相结合、集中处理与分散处理相结合的原则,切实做到废物减量化、资源化和无害化,通过资源——废物循环经济链提高废物综合利用率,从而根本性改变高消耗、高废弃、高污染的传统经济增长模式,实现生态经济系统的协调可持续发展。

只有高度重视对循环经济的研究与实践,积极开发和应用环境友好技术,才能为实施可持续发展战略提供必要的理论基础、经济模式和技术支持,达到区域可持续发展的环境经济综合效益最大化,以资源良性循环和生态环境改善为前提实现经济永续增长的战略目标。

(中国科学院可持续发展战略研究组撰写) 

   中国网 2004年3月11日


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