地勘行业的绿色低碳之路

发布时间:2024-01-26
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“绿色”一词被用于当今人类社会的多个方面。实际上,“绿色”的内涵与实质主要还是提倡人类的各种活动要“环境友好、生态无害、优质发展、持续进步”。当前,地质勘(钻)探工作中,几乎所有文章、报告等都要用上“绿色”一词。在真正理解“绿色”的内涵与实质后,工作中时刻提倡“绿色”非常必要。

根据“绿色”的内涵,目前全球已把是否大幅度降低二氧化碳的排放或达到零排放作为评价环境友好的最重要指标之一。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的预测, 实现21世纪末全球平均气温升高限制在1.5摄氏度以内的目标非常困难,气候变化将导致全球生态系统的破坏。

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布,中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取 2060年前实现碳中和目标。

2022年9月6日,习近平总书记在主持召开中央全面深化改革委员会第二十七次会议时指出,“发挥科技创新支撑作用,促进生产领域节能降碳”。

2022年10月16日,习近平总书记在党的二十大报告中指出,“加快节能降碳先进技术研发和推广应用”,“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。


地质勘(钻)探技术及其施工生产作为一个生产领域,应当按照总书记的指示精神实施和完成本职工作才能体现“绿色”的真正内涵。从2022年在埃及沙姆沙伊赫举行的《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)上各国对“绿色”发展的共识看,“降碳”是人类社会生存发展是否“绿色”的更重要的标志。所以,评价地质勘(钻)探生产过程中是否实现“绿色”,应将真正减少二氧化碳排放纳入主要考核指标。


推进地质勘(钻)探事业与环保工作协同发展


当前,地质勘(钻)探工作正处在加大地质勘探工作量、推进新一轮找矿突破战略行动实施、环保部门要加强绿色环保监管的特殊时期。地质勘(钻)探单位作为为国家寻找矿产资源的生产单位,工作场所主要是野外,只要开展地质勘(钻)探工作,多少会对施工现场地表、植被及附近的环境造成一定的扰动或不利影响。近几年来,因环保监管趋严,地质勘探工作进展受到了一定程度的影响。


地质勘(钻)探界已经注意到环保的重要性,也想到了如何尽可能减少对施工现场地表的扰动及附近环境的破坏,并进行了勘探技术创新,采用汽油机驱动的浅钻取样方法代替以往的开挖方法观测地质剖面,研发人工驱动无碳浅覆盖层化探固液气三相一体化取样技术,采用一个主孔内多个分支孔底来减少钻探工作量新技术,采用模块化设备完成取样钻探工作以减少道路修建造成地面及植被破坏,采用环保泥浆及防渗漏土工布实现“泥浆不落地”,通过架空摆放工具合理有效的方式最大限度地减少重型山地工程对生态环境的扰动和破坏,通过标准化机台建设,做好废液、废渣、废油、生活生产垃圾的现场收集,并进行分类无害化处理,同时认真做好事后地面与植被恢复工作。上述技术措施及所做工作与以往相比,对实现地质勘(钻)探绿色环保起到积极作用。

鉴于地质勘探及环保工作都非常必要,笔者建议:环保监管部门要理解地质勘(钻)探工作的性质及特点,给予积极支持与指导,地质勘(钻)探施工生产单位要积极配合支持环保监管部门的工作。同时,地质勘(钻)探行业主管部门及经费管理预算部门也要与时俱进,对地质勘(钻)探行业施工生产的单位成本费用进行重新核算,使地质勘(钻)探找矿事业客观合理地与环境保护工作协调推进。


理解“绿色”内涵,真正实现地质勘(钻)探施工“绿色”


如前所述,当今人类各项活动及经济与社会发展过程中已把是否实现少能低碳及优质可持续发展作为“绿色”的主要指标。地质勘(钻)探行业提倡“绿色”除了尽可能实现施工过程中减少修路、场地平整及开挖填方、设备安装现场占地、减少泥浆池及循环槽开挖造成的地面扰动、减少泥浆及废料处理的污染、减少对植被及附近环境破坏外,还应考虑降低施工过程中二氧化碳排放。因为大量的二氧化碳排放已经给人类造成一系列的间接危害。


地质勘(钻)探界应当积极落实习近平总书记的“发挥科技创新支撑作用,促进生产领域节能降碳”指示精神,为实现碳中和目标做出应有的贡献。要想降低地质勘(钻)探工作中二氧化碳排放,首先要清楚地质勘(钻)探工作中造成二氧化碳排放的原因。由于目前地质勘(钻)探工作的不固定性,多数情况下不太方便使用网电作为动力源,几乎所有设备都采用内燃机作为动力源。这些动力源都是来自化石燃料的燃烧。化石燃料是造成二氧化碳排放的首要因素。另一方面,勘(钻)探设备自身的结构性能及传动方式是否低耗高效及减少化石燃料消耗,是降碳的间接且非常重要的因素。当前地质勘(钻)探设备主要有两大结构传动方式,一是机械传动,二是液压传动。两种传动方式在当前各种工程机械广泛应用,各有优缺点。科学研究及应用实践证明,机械传动与液压传动相比,在相同输出能力的情况下,机械传动效率可达90%,而液压传动效率可达60%左右(在高温环境下效率更低),这就证明液压传动要比机械传动多消耗50%的能量。



既然地质勘(钻)探行业提倡“绿色”,那么应当把野外工作过程中二氧化碳的释放多少作为判定是否实现“绿色”的重要指标之一。降低二氧化碳排放有多种措施,首先是从动力源利用方面考虑降低二氧化碳排放。由于地质勘(钻)探施工场所在野外,绝大多数情况下施工需要自带动力。如果在能满足工作需要的前提下减少施工设备对化石燃料的消耗,就可以减少碳排放。如前所述,两种传动方式效率及能耗的差别是无法改变的科学事实。虽然液压传动具有某些直线及旋转动作容易实现或方便转换、操控简便、自动化程度较高等优点,但实际上全液压驱动的地勘装备在相同工作条件下并没有比机械传动的装备有明显高的施工效率。按照当前液压传动与机械传动的地质矿产勘探钻机现实情况看,如相同能力的地质勘探钻机,液压传动的钻机购置费用及动力配备是机械传动钻机的1.5~2倍,如果采用化石燃料作为动力源,液压传动钻机的二氧化碳排放量将是机械传动的1~1.5倍。所以,地质勘(钻)探界要创新研发并推广应用少能低碳新装备及新技术。

长期以来,有专家一直提倡推广应用被认为较先进全液压驱动钻机,并曾预测我国“十二五”时期全液压钻进市场占有率将达25%。但从目前的现实应用情况看,市场占有率远远低于上述期望值。从液压驱动钻机的传动效率看,它并不符合当前生产单位要加快节能降碳技术研发和推广应用的要求及趋势,从购置费用、工作效率和应对复杂地层施工及处理事故的能力、维修简单等不仅没有明显优势,也不完全符合我国的国情。近期也有专家大力推捧模块化全液压钻机是实现绿色勘探的理想设备,实际上这是没有真正理解液压传动的特性及“绿色”的内涵。模块化地勘设备对满足难以到达地区施工搬迁具有一定优势,但一个物体拆开的块数越多,安置所需的面积就越大,所以模块化地质勘探装备施工现场占地面积及对地面的扰动和植被的破坏也就越大,除非将所有模块设备摞起来安置。通过不断创新和优化设计,机械传动的地勘装备也可以实现模块化。

在当前地质勘(钻)探工作面临不断加大工作量及又要节能降碳的形势下,地质勘(钻)探科技工作者应积极创新,勇于担当,为新一轮找矿突破战略行动的实施和实现“碳中和”承诺作出应有贡献。


专家单位:中国地质科学院勘探技术研究所

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