近日，由复旦大学领衔、我院满奕副研究员参与合作的论文，“Country-specific net-zero strategies of the pulp and paper industry”（《制浆造纸行业的国家差异化净零排放策略》）在《Nature》发表。文章从系统视角揭示了全球主要纸产品生产与消费国家造纸行业温室气体排放特征，提出了2050年不同国家实现造纸行业净零排放目标的差异化策略。

由于造纸行业温室气体排放呈现显著的复杂性特征，推动其逐步脱碳并实现净零排放面临系统性挑战。首先，造纸行业产业链长，涉及林业、化工、能源、回收等多个行业，这些行业在原料采集、产品生产、废弃物管理等阶段与造纸行业相互作用，共同影响着造纸行业温室气体排放。因此，当前多数相关措施或研究仅关注生产阶段等单一阶段或过程的碳减排，可能会忽略其他环节的减缓机会。其次，从系统视角来看，造纸行业具有碳源与碳汇的双重属性，这进一步增加了该行业温室气体排放特征的复杂性。尽管部分研究通过生命周期分析等方法考虑了造纸行业多个阶段的温室气体排放，但往往忽略了上游可能存在的森林碳排放和下游形成的碳存量。此外，在多个阶段多个过程影响造纸行业温室气体排放的因素，如资源禀赋、能源特征、生产结构、技术水平等，具有显著的区域异质性，加剧了造纸行业脱碳的难度。

针对以上问题，该论文建立了涵盖全球30个主要造纸生产与消费国家长时序（1961—2019）、多阶段、多过程、高解析度的造纸行业温室气体排放数据集，揭示了该行业温室气体排放特征，从时间、阶段、过程、空间等多个维度识别了排放热点，并通过情景分析研究提出了考虑各国本地化特征的2050年净零排放策略。研究结果表明，1961—2019年，全球造纸行业温室气体累积排放435亿吨CO2-eq，其中，使用与废弃物管理阶段形成的碳存量抵消了超过100亿吨CO2-eq（图1、图2）。原料采集阶段和使用及废弃物管理阶段的温室气体排放几乎占据了总排放的一半，凸显了生产阶段以外减排工作的重要性。其中，由不可持续浆木采伐带来的毁林和森林退化导致的温室气体排放（森林碳排放）占原料采集总排放的64%（即69亿吨CO2-eq）。

 图1 1961-2019年造纸相关全球温室气体排放量

 图2. 1961年至2019年30个国家造纸相关部门的温室气体排放

情景分析结果显示，能源结构和能源效率的改进是最为有效的减排措施，能够在30个国家中分别实现64%和41%的平均减排量。然而，其他措施在不同国家之间的效果差异很大。例如，对于林业资源丰富的热带发展中国家来说，改进木材采伐实践更为有效，而对于埃及、法国、新西兰等国家，改善废弃物处理结构和提升甲烷捕获率的效果更好。值得注意的是，回收率能够通过影响造纸行业各环节的物质流动，从而对各国造纸行业温室气体排放产生不同影响。因此，有关回收政策调整需要根据国家本地化特征谨慎选择。此外，印度尼西亚、印度、中国、美国和巴西等5个国家2050年对全球造纸行业温室气体排放影响显著（0.51~8.26亿吨CO2-eq），同时其碳存量潜力最大（0.23~1.02亿吨CO2-eq），可能会在全球造纸行业脱碳过程中起到主导作用，需要被重点关注。

到2050年，30个国家造纸行业都有望实现净零排放，但实现的可能性和难度显著不同（图3）。多数发展中国家造纸行业2050年实现净零排放的目标面临着显著挑战，而意大利、法国、挪威等欧洲国家的造纸行业实现净零排放的难度相对较低。多数发达国家可以通过单一措施实现净零排放，但需基于特定环节实施极具挑战性的改进措施；大多数发展中国家净零排放目标的实现则需要依赖多个阶段措施的紧密配合。除了能效提升和能源转型等措施外，森林资源丰富的热带发展中国家应优先考虑加强可持续森林管理，而其他发展中国家应更加重视废纸管理相关措施。

 图3. 2050年各国造纸行业净零排放策略分析

综上所述，该研究首次针对全球主要纸产品生产与消费国的造纸行业构建了包括原料采集、制浆、造纸与印刷、使用与废弃物管理等多阶段多过程的1961—2019年温室气体排放数据清单，强调了从系统视角研究造纸行业温室气体排放特征的必要性，提出了考虑区域异质性的不同国家造纸行业实现净零排放的差异化策略。该论文是《自然》主刊首篇关于造纸行业净零排放的研究文章，为推动工业行业逐步脱碳并实现净零排放目标提供了重要的科学参考。

华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室为本文第五完成单位，负责相关制浆造纸工艺技术支撑。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06962-0（DOI: 10.1038/s41586-023-06962-0）

                                      （图/文 满奕 代敏 王玉涛）