循環經濟於氣候變遷與低碳社會中的角色
2021-06-25

【撰文/高志全】

第26屆聯合國氣候峰會 (簡稱COP 26) 受到新冠肺炎疫情影響延期後將於今年11月初在蘇格蘭最大城格拉斯哥舉行。此次會議受到各國高度重視的原因在於自2015年各國所簽訂的氣候協議 (巴黎協議) 將首次進行進度的審視、檢討與改進,其項目包含控制全球平均氣溫升幅在工業化前水準的2oC以內,以不超過1.5oC為目標等。此外,由於新冠疫情對社會經濟活動帶來重大衝擊的同時也引發社會大眾對於氣候變遷與社會轉型的高度討論 (例如環境社會永續的經濟活動) ,這也是COP26受到關注的原因之一。循環經濟已被多次提及為減碳與降低氣候變遷的重要助手,其原因與扮演的角色將於本文探討 [1]。

溫室氣體 (Greenhouse Gas, GHC) 被認為是造成全球暖化與氣候變遷的主因,其中以二氧化碳與甲烷對溫室效應的影響最大。不同於甲烷,二氧化碳雖能在自然界的碳循環作用中被吸收。但自工業革命以來,人類對石化燃料的依賴提高所帶來二氧化碳排放量大幅的上漲,超過自然界所能「代謝」與平衡的程度,進而造成全球溫度不斷上升引發許多極端氣候。因此在不阻礙人類發展下減低碳排放量與脫碳的行為是必需的。據研究 (圖一) [2-3],全球大約55%的溫室氣體是從能源的生產與使用而來,這些包含生產電、熱等燃料與提供建築物、交通與其他能源系統運作所需的能源。其他的45%則來自於產品製造與土地管理、消費、使用與丟棄,如生產建築所需之鋼筋與水泥、運輸車輛的製造與擴張農牧生產的森林砍伐用等。

雖然能源使用種類可轉型成再生能源,如太陽能、風能、地熱等,來降低開採能源所造成的碳排放量,但那只解決了其中55%的問題。對抗全球暖化與氣候變遷也需解決另外45%的起因。如圖一所示,由產品製造所造成溫室氣體可分為工業製造 (46%),跟農林業與其他土地使用 (54%) 兩大宗。在工業製造方面,鋼、鋁、塑膠與水泥主宰了大部分的氣體排放,因為生產這些材料往往需要高溫製程與廢棄物處理 (如焚化等)。在農林業與其他土地使用,其氣體排放來源則為因食物、纖維與生物燃料的生產所延伸出非永續的畜牧、森林砍伐,與不當的土壤營養與土地管理 [3]。如果產品在第一次使用後即丟棄的話 (線性消費),「投資」在該產品的資源與溫室氣體也隨之一炬。因此,如何能讓產品與其材料有效率且永續地循環使用至關重要,同時也是循環經濟能提供協助的地方。

2010年全球溫室氣體排放量分佈圖一  2010年全球溫室氣體排放量分佈 (資料來源Ellen MacArthur Foundation [2-3])

 

循環經濟系統圖圖二 循環經濟系統圖 (來源Ellen MacArthur Foundation [4], 改編自威廉.麥唐諾 (William McDonough) 與麥克.布朗嘉 (Michael Braungart) "搖籃到搖籃"設計理念) 

 

艾倫.麥克阿瑟基金會 (Ellen MacArthur Foundation, EMF) 發表的循環經濟藍圖 (圖二) 詮釋了永續與低碳社會的架構與提供了降低因產品製造所造成的溫室氣體排放的方案。此圖是基於下列三大原則架構出來的 [3-4]:

- 以無汙染與無廢棄物為原則下做產品的設計與製造 (Design out waste and pollution):  此舉能降低由供應鏈中產生的溫室氣體。

- 產品與材料的循環使用(Keep product and materials in use): 此舉能保留投資於該產品的相關資源 ,如能源、材料等。

- 促進自然再生系統於產品製造中的使用 (Regenerate natural system): 此舉能通過土壤與產品達成固碳效果。

如圖中的再製造 (remanufacture) 循環途徑,產品在使用結束後經過完善與嚴格的再製造過程恢復跟新品一樣的性能,此舉能將新品製程中投入的能源與材料重新循環使用而大幅降低產品的碳排放量。以汽車發動器 (starter) 與發電器 (alternator) 為例,研究指出再製造產品比新品節省了約80%的能源與材料且平均價格低於新品的40-80%。[5-6]

對應氣候變遷的問題不能只單靠使用再生能源,畢竟那只占溫室氣體排放量的一半。另一半在產品製造所投入的資源需要更有效率地使用與處理,同時也是循環經濟能大展身手的地方。因應COP26到來,接下來篇幅繼續將就不同層面,如減碳目標、金融等議題,探討各國對抗氣候變遷措施與做法。

 

 

參考文獻

1. BBC 中文網,COP26:格拉斯哥氣候峰會的特點、意義和預期,https://www.bbc.com/zhongwen/trad/science-56745219,於2021年5月13日造訪

2. IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, pp. 151

3. Ellen MacArthur Foundation, Completing the Picture: How the Circular, Economy Tackles Climate Change (2019), www.ellenmacarthurfoundation.org/publications,於2021年5月18日造訪

4. Towards a circular economy: Business rationale for an accelerated transition, Executive Summary Report, Ellen MacArthur Foundation, 2015, www.ellenmacarthurfoundation.org,於2021年5月25日造訪

5. Steinhilper, R. 1998. Remanufacturing: The ultimate form of recycling. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag

6. Steinhilper, R. 2001. “Recent trends and benefits of remanufacturing: from closed loop businesses to synergetic networks.” In Proceedings Second International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing, pp. 481–488.

 

 

 

本站由 經濟部產業發展署 委辦 財團法人工業技術研究院 產業服務中心 製作