【研究亮点】

1. 对造纸工业全产业链的能耗及能源结构进行了评估。

2. 通过比较基于不同原料的生产路径下造纸产品的生命周期能耗和不同纸种的平均生命周期能耗，探讨了全产业链内，造纸工业的节能潜力和能源结构调整方案。

3. 基于不同能源结构场景，测算了到2050年中国造纸工业的温室气体排放量，提出了未来造纸工业实现国家减排目标的可能路径。

上述研究成果，发表在SCI知名国际刊物Green Chemistry（IF=8.586）上，并被选为当期封面论文进行报道。

【研究背景】

随着造纸行业门槛和环境保护标准的进一步提高，节能减排问题已经成为造纸行业可持续绿色制造的最大限制之一。造纸工业的供应链较长，涉及农业、林业、制浆造纸、能源供应、化学品以及中间物流等环节，能源消耗存在于其产业链的每个阶段。因此，从生命周期的角度，对造纸工业全产业链节能减排问题进行分析和研究，将为造纸工业的节能减排问题提供新的思路。

【研究简介】

针对造纸工业能源密集，产业链长以及产品种类复杂等特点，本研究对造纸工业主要生产纸种的生命周期能耗进行了评估，包括能源开采、植物纤维的获取、造纸化学品的生产、运输以及制浆造纸阶段，如图1所示。研究首先给出了各类纸张的生命周期清单和计算方法，接着对产业链内的各阶段能耗进行综述，之后对各类纸张在不同生产路径下的生命周期能耗进行了量化，最后根据纸浆消费结构获得2015年各类纸张的平均生命周期能耗，其中生活用纸具有最高的能耗强度，约为38 GJ/t纸，是瓦楞原纸和箱板纸的2倍以上。

在中国提交的“国家自主贡献预案”的背景下，本研究利用国家应对气候变化司预测的到2050年中国能源需求和温室气体排放总量，估计出对应于造纸工业分配目标，根据造纸工业能源结构，能耗强度变化趋势和产品需求预测，计算出不同情境下对应于造纸工业的能源需求和温室气体排放量，如图2和图3所示。结果表明：按照正常的发展速度，中国造纸工业能够满足到2050的能耗需求，但能耗相关的温室气体排放将超过减排目标，通过改进能源结构和发展低碳技术能够实现这一目标。

【文献信息】

Man et al., Life cycle energy consumption analysis and green manufacture evolution for the papermaking industry in China. Green Chemstry, 2019, 21(5), 1011-1020.

(https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/gc/c8gc03604g#!divAbstract)

【作者简介】

满奕，博士，华南理工大学轻工科学与工程学院，助理研究员，主要研究方向是基于数据驱动的工业过程建模、模拟和集成优化。