減排手段有哪些？

段景頤

一直以來，運輸行業是碳排放第二高的行業，僅次于發熱供熱電行業，因此，推廣新能源汽車是實現碳中和目標的必要手段之一。中國工程院院士孫逢春解釋說：“在生產和報廢回收階段，新能源汽車和燃油汽車的碳排放量相當，而在車輛使用階段，電動汽車的碳減排潛力有明顯優勢。”如果到2030年，全中國電動汽車普及率達到20%，那么累積減排的二氧化碳排放量將高達3040萬噸。

一輛每百千米油耗為7升的家用轎車，如每天平均行駛40千米，一年下來，其排放的二氧化碳量約為2700千克。這個量是什么概念呢？一棵處于生長初期的樹每年能吸收12～14千克二氧化碳，按照平均數13千克計算，一輛轎車使用一年產生的碳排放量，就需要207.7棵樹才能完全吸收掉。電動車的每千米碳排放量則比燃油車低30%左右，并且，隨著風電、水電和太陽能電在電網中的比例不斷上升，產生每1千瓦時電能的碳排放繼續減小，電動車的每千米碳排放量還有繼續下降的空間。

交通運輸業的碳排放量非常高，而航空業又是其中的排放大戶。以國內航線為例，一架從上海飛往廣州的波音737-200型客機，在2.5小時的飛行過程中，需要消耗8～9噸航空煤油。而客機起飛前一般會多加一些油，以便應對備降等意外事件。多加的油會增加油耗，不但增加成本，還會增加碳排放。為此，一些航空公司采取了“按需”加油的措施——在保證飛機具備正常備降能力的前提下，盡可能合理控制加油量。

其實，給飛機減重并不是現在才開始的。早在2008年，英國不少航空公司為了應對當時高昂的航空煤油價格，紛紛采取奇招給飛機減重。有的航空公司取消了飛行餐，有的雖然提供飛行餐，但將金屬刀叉替換成了更輕的塑料刀叉。沉重的餐車也被更輕便的餐車替代，飛機上報紙和雜志的數量大大減少，機組所使用的航行計劃、天氣預報等紙質文件紛紛被電子化文件替代……

今天，一些航空公司把減重的焦點放到了機身上，他們通過安裝地帶式烘干系統，大大減少了機艙和飛機外殼之間的水分;更有甚者，將飛機表面的涂料磨掉。據計算，一架波音737飛機機身磨光后，機身可減重200千克，每年可節約100多萬元的燃油費。

如何給飛機減重：去除涂料輕量化設備減少機身含水量......

服裝工廠在生產服裝時需要使用大量電能，服裝的包裝運輸過程還會繼續消耗化石燃料和電能。據統計，每生產一千克布料，平均會排放23千克二氧化碳氣體。在碳中和的趨勢要求下，不少紡織企業開始在節能上動腦筋。

換熱器的工作原理

衣服要好看就離不開印染，印染企業每天會排放大量高溫廢水。在以往，高溫廢水都是在冷卻池冷卻后進入城市污水管網。然而，這廢水中蘊含著大量熱量，白白浪費實在可惜。一些印染企業想到了利用這些廢水熱能的方法：利用換熱裝置將廢水的熱能交換給干凈的工作用水。大型工業換熱器有的是管道型，有的是多層板型，但原理都是利用盡可能大的接觸面積和金屬優良的導熱性，將一種液體的熱量快速傳遞給另一種液體。這種方案既提高了廢水的冷卻速度（接觸面積大大增加，廢水冷卻效率高），同時也充分利用了廢水中的熱能，減少了用在加熱水上的耗電。

在今天這個智能化時代，大到城市運行，小到手機支付，都離不開計算。然而，計算中心設備是出名的高能耗設施，它們在消耗巨大電能的同時也積累了許多熱量，要避免計算設備過熱，降溫系統又耗費了許多額外能源。

為了減少計算中心的冷卻用電，一些工程師想到了利用大自然來為數據中心降溫：有的數據中心修建在涼爽的溶洞中，有的修建在常年低溫的高原地區，還有的則干脆將地點選在海底，利用流動的低溫海水給計算設施降溫。2018年，微軟就在英國北海進行了將數據中心沉入海底的實驗。2020年7月，這些數據中心被從海底打撈上來，結果設備運行一切正常，實驗取得了令人滿意的結果。

海底數據艙

海底數據艙示意圖

海水的比熱容是等體積空氣的3.9倍，也就是說，海水能吸收的熱量是相同體積空氣的3.9倍，這也是水冷比風冷降溫效率更高的重要原因。2021年1月，北京一家企業的海底數據艙在珠海首次亮相。

海底數據艙的外形是一個圓柱形罐體，其優異的密封性能是內部計算設備在水下正常工作的重要保障。下沉至海底后，艙體要能承受住巨大的海水壓力。數據艙中充滿氮氣，以杜絕燃燒的可能性。冷卻系統利用管道將海水直接通過計算設備機架背面的散熱器，從而帶走計算設備的熱量，被加熱后的高溫海水被再次排向大海。

海底數據艙可以為海洋牧場、漁業網箱等生態類活動提供就近的計算服務，又可支持海上風電、海上石油平臺等工業類活動。