以綠色技術(shù)支撐產(chǎn)業(yè)向綠色轉(zhuǎn)型

龔永林

本刊主編

0 前言

“堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山理念，堅(jiān)持尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主，守住自然生態(tài)安全邊界。深入實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，完善生態(tài)文明領(lǐng)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，構(gòu)建生態(tài)文明體系，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化?！边@是國(guó)家十四五規(guī)劃中戰(zhàn)略任務(wù)。

為實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明戰(zhàn)略,為達(dá)到碳排放目標(biāo)，中國(guó)向世界承諾，力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全面向綠色轉(zhuǎn)型,我們電子電路產(chǎn)業(yè)不例外，也應(yīng)該思考為早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和做些什么，如何向綠色生產(chǎn)、綠色企業(yè)、綠色產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，本文就此談些粗淺的看法。

1 人類(lèi)與自然環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識(shí)

1.1 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候的影響

人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)是逐步的，數(shù)千年來(lái)人類(lèi)敬重自然，把一些自然界之物敬之為神，自然現(xiàn)象稱(chēng)為天意。古往的人們雖然無(wú)知，但卻客觀上做到了尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，與自然界共存。

現(xiàn)在人類(lèi)聰明了，當(dāng)上了自然界的主宰。在世界第一次工業(yè)革命后的200年間，科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模迅速擴(kuò)大，人類(lèi)打開(kāi)了地下的寶藏—煤炭、石油、天然氣，創(chuàng)造了地上奔馳的路虎、天上飛翔的鐵鳥(niǎo)、大海翻騰的蛟龍，森林縮小、草原退化，耕地沃土上鋼筋水泥大廈林立，這一切帶來(lái)了現(xiàn)代化，同時(shí)也帶來(lái)了對(duì)自然環(huán)境的破壞和對(duì)氣候的影響。有許多事或現(xiàn)象是“聰明反被聰明誤”。

近百年來(lái)由于砍伐森林和燃燒礦物燃料，大氣中的二氧化碳濃度迅速增加，加上氯氟烴等微量氣體的增加，造成溫室效應(yīng)加劇，全球氣溫變暖。近百年全球中高緯度冰雪融化，海面上升，全球海平面平均上升了二三十厘米，威脅到海島和沿海居住人的生存；全球變暖對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大危害，蟲(chóng)害增加，旱澇增多造成糧食減產(chǎn)；全球變暖夏季高溫日數(shù)增加，體弱人群犯病和死亡率都增加，引起的病蟲(chóng)害增加和細(xì)菌繁殖，對(duì)人類(lèi)健康的危害極大。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候的影響日漸加劇，不僅會(huì)破壞人類(lèi)賴(lài)以生存的居住環(huán)境，還將危及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 倒逼國(guó)際社會(huì)重視氣候變化

挖煤采油把地底下能量釋放于地表，本是獻(xiàn)寶，卻成了打開(kāi)魔盒；高樓大廈本是顯耀富足繁榮，卻成了熱島效應(yīng)……氣候環(huán)境的變化帶來(lái)了危害，倒逼人們重新認(rèn)識(shí)人與自然的關(guān)系。

1992年在巴西通過(guò)《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》，提出了控制全球大氣溫室氣體濃度的目標(biāo)。1997年，《京都議定書(shū)》達(dá)成，使溫室氣體減排成為發(fā)達(dá)國(guó)家的法律義務(wù)。

2015年在巴黎氣候變化大會(huì)上簽署了《巴黎氣候變化協(xié)定》，該協(xié)定為2020年后全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)作出安排，各國(guó)提出碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)；目標(biāo)是在20世紀(jì)末以前，必須控制地球平均升溫于2 ℃以?xún)?nèi)，2030年的碳排放必須減少50%，2050年達(dá)到凈零排放（碳中和）。

目前，歐盟等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體二氧化碳排放已經(jīng)達(dá)峰，在向碳中和過(guò)渡。歐盟、美國(guó)、日本、韓國(guó)、南非等承諾2050年達(dá)到碳中和，歐洲的芬蘭、奧地利、冰島是提前到2035年或2040年達(dá)到碳中和。

1.3 碳排放知識(shí)和低碳意義

“碳”的概念非常廣泛，我們身邊的大多數(shù)物體，如木材、塑料、橡膠、煤、燃油、天然氣等都是含碳物質(zhì)構(gòu)成；包括人類(lèi)在內(nèi)的已知地球所有生物，都是“碳基生物”。我們生活在一個(gè)由碳構(gòu)成的世界，碳元素遍布生活的各個(gè)角落，人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)離不開(kāi)“碳”。“低碳經(jīng)濟(jì)”指的是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式。“碳排放”指的是以二氧化碳為代表的所有溫室氣體的排放。

“碳達(dá)峰”是指向社會(huì)的二氧化碳排放量達(dá)到頂峰，即最高值。此后，無(wú)論經(jīng)濟(jì)整體如何增長(zhǎng)，而二氧化碳的排放量不再增長(zhǎng)，并且達(dá)到峰值之后會(huì)逐步降低。

“碳中和”就是將社會(huì)排放的溫室氣體，通過(guò)各種手段降為零，以實(shí)現(xiàn)碳排放不大于碳吸收。對(duì)于國(guó)家或地區(qū)、企業(yè)而言，碳中和測(cè)算是指在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。

我國(guó)是世界制造業(yè)第一的大國(guó)，也是碳排放量世界第一；二氧化碳排放量占全球約30%，超過(guò)美國(guó)、歐盟、日本的總和。在這場(chǎng)全球參與的“碳中和”世紀(jì)大考中，中國(guó)不能落伍！

實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)艱巨，到2030年碳達(dá)峰時(shí)中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石類(lèi)能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右。

把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，加快形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式，堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。中國(guó)經(jīng)濟(jì)將向綠色、低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型。

2 電子電路產(chǎn)業(yè)的碳中和

2.1 企業(yè)中的碳排放

每個(gè)企業(yè)都有碳足跡、碳排放，電子電路企業(yè)也無(wú)一例外。制造加工企業(yè)都需要設(shè)備動(dòng)力、需要原材料、需要增值加工，其中必定有碳排放。如印制電路板（PCB）用主要原材料覆銅板（CCL）企業(yè)，耗用大量的樹(shù)脂、玻纖布和銅箔等，這些都是能耗較高的原材料，其CCL加工過(guò)程中樹(shù)脂合成、上膠、層壓等又會(huì)耗用大量能源及產(chǎn)生廢氣。又如PCB制造企業(yè)，需要耗用CCL及其他化工產(chǎn)品，在PCB加工過(guò)程又會(huì)耗用大量水電及產(chǎn)生廢水、廢氣。

企業(yè)碳排放分為直接排放和間接排放。直接排放是指由企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程擁有或控制的碳排放源產(chǎn)生的排放，包括由能源消費(fèi)、在制品加工過(guò)程中由原材料或中間產(chǎn)物變化產(chǎn)生的碳排放，如壓制層壓板、多層板時(shí)消耗能源的碳排放。間接排放是指用于企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的能源或者產(chǎn)品，在企業(yè)組織以外所產(chǎn)生的溫室氣體排放，企業(yè)不控制其碳排放源，如消耗的外購(gòu)電力、熱力、原材料等產(chǎn)生的碳排放。

電子電路企業(yè)應(yīng)該在清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)職能基礎(chǔ)上，增加碳排放的控制管理。企業(yè)碳排放量需要核算，以數(shù)據(jù)說(shuō)明我們企業(yè)、產(chǎn)品是否低碳經(jīng)濟(jì)。在核算碳排放總量前，企業(yè)應(yīng)首先確定組織邊界，對(duì)邊界內(nèi)所有排放源進(jìn)行識(shí)別；根據(jù)排放源種類(lèi)來(lái)源，選擇適合本單位情況的方法，進(jìn)行相關(guān)碳排放信息、數(shù)據(jù)的采集，計(jì)算碳排放量；碳排放量單位常用單位產(chǎn)品或單位產(chǎn)值會(huì)排放多少碳（二氧化碳）來(lái)考核?，F(xiàn)在已有一些碳排放量核算規(guī)范可參考，如廣東省DB44/T 1945-2016 企業(yè)碳排放核查規(guī)范（2021年修訂）等。

碳排放的控制管理已是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要部分，將與清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)一起接受社會(huì)監(jiān)督。國(guó)際上一些大公司加入公益性氣候行動(dòng)組織，響應(yīng)能源轉(zhuǎn)型和碳減排運(yùn)動(dòng)。如Apple（蘋(píng)果）公司宣布將在2030年達(dá)到碳中和，由此帶動(dòng)其供應(yīng)商承諾2030年制造蘋(píng)果零部件時(shí)的消耗能源為再生電源。其中臺(tái)積電不僅承諾蘋(píng)果產(chǎn)品的產(chǎn)線(xiàn)要求，也承諾到2050年建成100%使用再生電源的半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)；鴻海集團(tuán)也承諾2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。谷歌（Google）統(tǒng)計(jì)其在2018年排放490萬(wàn)噸溫室氣體，約等于100萬(wàn)輛小客車(chē)在一年內(nèi)產(chǎn)生的碳排放總量，將在2030年前全面采用碳零排放能源，并且宣布不再協(xié)助任何研究開(kāi)采化石燃料的人工智能技術(shù)。微軟（Microsoft）宣告2030年實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放。三星承諾將100%使用再生電源，率先在美國(guó)、歐洲和中國(guó)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)碳零排放。

擔(dān)當(dāng)社會(huì)責(zé)任、塑造低碳企業(yè)形象已是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的手段。這種現(xiàn)象也會(huì)延伸到電子電路企業(yè)，誰(shuí)為碳中和貢獻(xiàn)大誰(shuí)就會(huì)先受客戶(hù)青睞，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)；反之，面臨淘汰出局。

2.2 以綠色技術(shù)推動(dòng)碳中和

要達(dá)成碳中和目標(biāo)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵是科學(xué)技術(shù)，而科學(xué)技術(shù)按對(duì)人類(lèi)、對(duì)自然環(huán)境的影響而有“顏色”之分，至少有“灰色”和“綠色”之區(qū)別，我們把與生態(tài)環(huán)境友好技術(shù)稱(chēng)為“綠色技術(shù)”。唯有綠色低碳技術(shù)的研發(fā)與推廣才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的低碳化發(fā)展。在此以印制電路板企業(yè)展開(kāi)陳述。

PCB制造企業(yè)碳排放的首要源頭是動(dòng)力能源，工廠能源主要是外來(lái)電力，電力消耗在廠房空調(diào)潔凈設(shè)施、空氣壓縮機(jī)組、多層壓機(jī)、烘烤干燥裝置，以及各種設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)。電力雖為外來(lái)能源，而目前我國(guó)的電力主要使用煤炭為主的化石能源，是溫室氣體主要來(lái)源，PCB工廠成了間接碳排放者。有的工廠自備柴油等化石能源發(fā)電機(jī)設(shè)施應(yīng)該淘汰了，這屬高碳排放源。

外來(lái)電力的能源我們企業(yè)無(wú)力干預(yù)，而減少電力用量是完全可以做的，這在于設(shè)施、設(shè)備的技術(shù)。廠房空調(diào)潔凈設(shè)施是用電大戶(hù)，空調(diào)潔凈系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展很快，這方面節(jié)電有很大潛力。空氣壓縮機(jī)組不同規(guī)格型號(hào)的耗電量也差別顯著。多層壓機(jī)的熱源有多種，如電加熱、油加熱、蒸汽加熱，從減少碳排放考慮是電加熱合適；壓制過(guò)程是加熱、冷卻循環(huán)進(jìn)行，可考慮熱量的再利用。PCB生產(chǎn)過(guò)程有多道烘烤干燥或固化工序，這些設(shè)備都耗電量較大，但所用器件有電熱、紅外線(xiàn)熱等不同，同樣功效卻消耗不同電能?，F(xiàn)在的新型設(shè)備都要考慮到能耗指標(biāo)，這像我們購(gòu)置家用電器那樣選擇低能耗的家電一樣，即使價(jià)格稍為高些也是值得的。

現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)有不少新建或擴(kuò)建企業(yè)，做到碳中和應(yīng)是基本的技術(shù)要求之一。工程設(shè)計(jì)時(shí)就核算出工廠溫室氣體排放量，廠房的采暖、采光、通風(fēng)如何做到綠色環(huán)保，設(shè)備設(shè)施如何選擇節(jié)能降耗，溫室氣體排放量和吸收量如何做到中和零排放，包括配套多少綠地和種多少樹(shù)，有條件時(shí)還配備太陽(yáng)能電池網(wǎng)?，F(xiàn)在許多新工廠建設(shè)，動(dòng)輒就是上百畝土地，甚至圈地?cái)?shù)百畝，如果是為做到碳中和創(chuàng)造優(yōu)美生態(tài)環(huán)境，那是可喜的。

對(duì)于一定規(guī)模的電子電路工業(yè)園區(qū)，可以借鑒集中廢水治理和廢棄物處理模式，建造太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能等再生能源電力供應(yīng)站。這對(duì)于單個(gè)企業(yè)可能力量有限，而工業(yè)園區(qū)作為公共設(shè)施可以實(shí)施，為園區(qū)內(nèi)供電提供幫助，促進(jìn)園區(qū)碳中和達(dá)標(biāo)。

PCB制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)，原材料和工藝技術(shù)的革新必不可少。如為了適應(yīng)無(wú)鉛焊接要求，提高基板耐熱性，多層板壓合溫度也要提高及時(shí)間延長(zhǎng)，這無(wú)疑增加了能耗，是否可以改進(jìn)基材樹(shù)脂成分使基板有高耐熱性而不必要高加工溫度呢？又如光致干膜層壓是否可以降低溫度，這減少設(shè)備能耗又利于室內(nèi)恒溫環(huán)境控制；還有如一些化學(xué)處理溶液都要加熱，既消耗熱能又易污染環(huán)境，是否能做到室溫條件下生產(chǎn)呢？這些現(xiàn)在是夢(mèng)，希望開(kāi)發(fā)綠色技術(shù)使夢(mèng)想成真。

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)愿景，更需要有突破性技術(shù)支撐。在電子電路制造中“加成技術(shù)”是項(xiàng)突破性技術(shù)，而且是綠色技術(shù)。加成技術(shù)是在絕緣基板上添加電路圖形，直接成為電路板，改變了原材料種類(lèi)、改變了加工工藝與設(shè)備。如加成技術(shù)在印制電子的應(yīng)用，顯著減少了工藝步驟、減少能耗物耗，減少碳排放，正有待于擴(kuò)大到PCB制造中應(yīng)用。

2.3 做好減少碳排放的點(diǎn)滴

要做到減少碳排放、實(shí)現(xiàn)碳中和，也離不開(kāi)每個(gè)人的覺(jué)悟與行動(dòng)。

地球環(huán)境會(huì)影響每個(gè)人的生活，每個(gè)人的生活方式都會(huì)直接影響地球生存。用水、飲食、娛樂(lè)、出行，用紙、用電、垃圾處理……這些都與碳排放相關(guān)。每個(gè)人都有自己的碳足跡，即每個(gè)人都在排放溫室氣體。因此，除了在企業(yè)做好本職工作，維護(hù)好設(shè)備，不要浪費(fèi)能源；管理好原材料，不要多耗物料外，也要在日常生活中做到低碳化。

歐洲一些工業(yè)先進(jìn)國(guó)家，在做到碳高峰并向碳中和過(guò)渡中，重要的一點(diǎn)是個(gè)人會(huì)自覺(jué)減少“碳足跡”。如飛機(jī)是碳排放最大的交通工具，提倡放棄不必要的乘坐飛機(jī)，在時(shí)間允許和短途時(shí)利用火車(chē)代行。而我們出行算的是錢(qián)與時(shí)間，有的還會(huì)擺闊氣，沒(méi)有碳排放的概念。

“勿以善小而不為”，如換用節(jié)能燈，關(guān)閉不在使用的電器電源，出行少開(kāi)車(chē)多坐公交，餐飲光盤(pán)等，從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起。要注意“促進(jìn)消費(fèi)”恐怕有促進(jìn)浪費(fèi)之嫌疑，勤儉節(jié)約的美德不應(yīng)過(guò)時(shí)。在企業(yè)里節(jié)電、節(jié)水、節(jié)紙，減少?gòu)U品等，都有減少碳排放的作用。

有人認(rèn)為要使碳排放減少，必然導(dǎo)致生活質(zhì)量降低。對(duì)“生活質(zhì)量”的理解是在保證具備基本生活物資后，體現(xiàn)于開(kāi)心、快樂(lè)程度。對(duì)于只顧奢侈享樂(lè)、不顧社會(huì)利益者，減少碳排放是會(huì)“降低”其生活質(zhì)量；而對(duì)于有益社會(huì)、知足常樂(lè)者，多做減少碳排放之事會(huì)更快樂(lè)，就會(huì)體會(huì)到“綠水青山就是金山銀山”的快樂(lè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在，經(jīng)濟(jì)發(fā)展遇到了生態(tài)環(huán)境的矛盾，人類(lèi)與自然之矛盾當(dāng)然是人類(lèi)服從自然。所有企業(yè)有義務(wù)和責(zé)任在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，兼顧到社會(huì)效益的平衡。人類(lèi)要由碳中和來(lái)維系大氣層，這必定要打破已有的一些傳統(tǒng)技術(shù)，會(huì)失去一些經(jīng)濟(jì)利益，這難度很大。然而，要實(shí)現(xiàn)碳中和，沒(méi)有替代老一套的新技術(shù)不行，尤其必須要以綠色技術(shù)支撐碳中和。電子電路產(chǎn)業(yè)在國(guó)家、全球的碳達(dá)峰、碳中和大局中可能是非常微小的一子。但現(xiàn)在的限電、停電卻已影響到我們行業(yè)，影響到PCB企業(yè)的生產(chǎn)；現(xiàn)在國(guó)家又對(duì)電力價(jià)格放開(kāi)允許上漲，逼使企業(yè)必須有所作為。在當(dāng)前大環(huán)境下PCB企業(yè)要高質(zhì)量發(fā)展，碳中和也是高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)，讓我們以綠色技術(shù)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)碳中和，向綠色轉(zhuǎn)型！