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从碳捕获到碳替代

食业开源节流化解二氧化碳短缺之痛

2022-09-20 09:07:15 中国食品报

  对于食品饮料行业而言,二氧化碳一直是个令人“又爱又恨”的存在。一面是想方设法减少大气中“游离”的二氧化碳,另一面,二氧化碳却像“救命稻草”一般,被各大食品企业视为“生命线”。今年,全球各地相继出现二氧化碳短缺现象,二氧化碳供应逐步收紧,食品饮料行业已经深受其害。包括可口可乐、泰森食品、卡夫亨氏等在内的行业巨头一直在寻找充足的供应源,而更多中小企业则面临停产、甚至倒闭的风险。二氧化碳到底是富余,还是匮乏?可持续减碳与工业制碳这两件看似矛盾的事,如何辩证看待?食品饮料行业又该如何舒缓、化解二氧化碳短缺之痛?

二氧化碳短缺威胁欧洲食品供应

  作为全球气候问题的“公敌”,减少二氧化碳排放量,或“封存”空气中超量的二氧化碳,是多年以来可持续战略中至关重要的一环。然而,作为一种重要的工业原料,二氧化碳能够与其他物质反应生成合成气,继而生成甲醇、燃料、酒精等碳氢化合物,或制成化学药品、烯烃、尿素等。此外,还能制成可降解塑料、成为食品原料,包装袋内填充二氧化碳可延长食品保质期,用二氧化碳制成的干冰能在运输过程中使食品保鲜。二氧化碳在食品饮料、医药行业有着难以替代的广泛用途。

  在过往数十年间,商用二氧化碳短缺现象其实一直存在。全球疫情暴发以来,二氧化碳匮乏问题日益加剧,能源价格上涨、气候异常等成为幕后推手。

  在主要生产商因能源成本上升而减产后,二氧化碳的短缺对一些欧洲国家的食品部门造成压力。英国CF化肥公司近日表示,因天然气和碳的价格高企,其位于比灵赫姆的工厂将暂停生产氨,合成氨期间生成的副产品二氧化碳也随之停产,CF化肥公司每年生产的二氧化碳占到英国总需求的六成以上。欧洲最大的化肥生产商挪威跨国公司雅苒最近也关闭了其在荷兰和比利时的工厂,雅苒也不排除会有更多工厂跟进的可能。德国化工企业巴斯夫公司也表示考虑进一步减产氨。

  在英国,大小城镇酒馆随处可见。而啤酒酿制过程中需要注入二氧化碳。英国啤酒与酒馆协会主管埃玛·麦克拉金说,供应链本已很紧张,CF停产雪上加霜,“情况已经不能再糟了”。她说,“人们严重担忧相关行业能否持续获得二氧化碳。能保证这一供应对酿酒业以及酒馆至关重要。”

  此外,氨是化肥的重要原料。因此,对农户来说,停产氨和二氧化碳分别关乎农作物种植和动物屠宰。英国全国农民联合会主席米内特·巴特斯说,联合会正在关注上述停产消息对市场上氨和二氧化碳供应的冲击,停产“令人极度担忧,这表明化肥和能源市场正饱受压力”。

  二氧化碳价格疯涨,报价从每吨200英镑飙升到1000英镑。严重依赖二氧化碳供应的产业如肉类、啤酒行业受到影响,或将进一步加剧英国食物短缺及通胀情况。英国政府一名发言人日前呼吁相关行业以公众利益为出发点,尽力满足市场需求。

  此前,丹麦啤酒公司嘉士伯在波兰的子公司也宣布由于采购二氧化碳困难而减产。波兰食品工业联合会秘书长安杰伊·甘特纳说,二氧化碳缺少也对该国的粮食安全构成威胁。

  意大利主要矿泉水生产商圣安娜公司首席执行官阿尔贝托·贝尔托内说,二氧化碳供应短缺问题愈发严重,公司已经暂停部分生产。另一家知名饮料生产商圣培露公司也表示,由于二氧化碳短缺,已经缩减了生产。

  意大利软饮料行业组织主席詹贾科莫·皮耶里尼说,夏季对饮料的旺盛需求加剧了二氧化碳短缺的情况,“越来越多企业,包括大型和中型企业已经对当前二氧化碳供应状况表达担忧。一些品牌可能将暂时从超市货架上消失”。

  此外,二氧化碳还被用于屠宰猪,比利时肉类工业联合会方面统计,比利时大约75%的屠宰是以这种方式进行的。比利时肉类工业联合会主席迈克尔戈尔说:“目前二氧化碳短缺的后果有限,大约10%的屠宰存在问题。”

  没有多余的二氧化碳排放吗?“我们的大气中确实有足够的二氧化碳”,比利时气候研究局彼得·威廉莱蒙斯解释说:“有许多部门排放二氧化碳,但它们含有许多其他气体和颗粒。食品行业需要非常纯净的二氧化碳流来确保食品安全。而这并不容易做到。”

  比利时食品行业联合会发言人尼克拉斯·库兰特说:“我们还不知道这将对食品行业造成多大的影响,但这再次证明了高能源价格对食品行业产生巨大影响。食品行业是一个能源密集型行业,因此成本巨大,无法全部计算出来,唯一的解决办法是控制能源价格。”

  比利时化学工业联合会方面表示:“问题在于,生产二氧化碳的替代品很少。目前,化肥生产变得无利可图,以至于欧洲各地的工厂都在减产。由于高昂的油价,现在若想让一套生产二氧化碳的设备重新保持运转,也要花很多钱。”

食业亟待建立更灵活的原料供应体系

  当前,在各种减碳、控碳技术中,碳捕获技术成为研究重点。碳捕获是指将大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源产生的二氧化碳收集并加以封存或再利用的技术,包括二氧化碳捕获、运输以及封存3个环节。它可以使单位发电碳排放减少85%—90%,被誉为零碳之路的“最后一公里”。

  全球越来越多的食品饮料公司都在试图将捕获的二氧化碳转化为可用产品。作为全球碳酸饮料领军者,二氧化碳的使用大户,可口可乐也不例外加入了这场热潮之中。可口可乐公司近日宣布,他们在欧洲的合作伙伴(装瓶商)将与加州大学伯克利分校的科研人员合作,开发将捕获的二氧化碳转化为糖的可扩展方法,力求减少可口可乐供应链中的二氧化碳排放。

  英国已经计划在21世纪30年代建立并推广这项技术。为了确保碳捕获可行,需要在基础设施方面进行大量投资。英国之外,瑞士和加拿大的初创企业,日本IHI及三菱重工等也在启动和建设大型碳捕获工厂。

  目前,全球有19个直接空气捕捉(Direct Air Capture)二氧化碳的工厂在运行。随着全球DAC工厂建设热潮的兴起,到2030年可实现每年捕获85吨二氧化碳,2050年则能每年捕获980吨二氧化碳。

  如果将向空气“借碳”视为“开源”,那么减少二氧化碳的使用场景,或开发其替代品,则是“节流”的重要举措。2020年,英国皇家化学学会提出开发新的气体原料作为二氧化碳代替品,氮气就是最佳“备选”。

  在食品饮料行业,对氮气的利用始于数年前充氮咖啡的兴起。此后,氮气啤酒、氮气牛奶纷纷出现。就在今年2月下旬,百事可乐推出全新的氮气可乐,泡沫更加柔和绵密,表面光滑,富有“天鹅绒”般的感觉。“比软饮料更软”成为充氮饮料的最大卖点。

  在二氧化碳的另一个消耗领域——生鲜食品保鲜中,人们也正在通过多种技术减少对二氧化碳的依赖。氮气是理想的惰性气体,用氮气保鲜的食品温度不会发生变化,水分也不会丢失,能够对传统的二氧化碳保鲜形成完美替代。

  除了气调保鲜,近年来食品行业也陆续开发出低温等离子杀菌、可食用涂膜、纳米氧化锌等新型保鲜技术,在丰富保鲜手段、提升保鲜效果和性价比的同时,进一步降低二氧化碳在保鲜领域的“出镜率”。

  业内人士表示,始自去年的棕榈油短缺阴影尚未消散,它已经给全球烘焙、糖果、方便食品产业造成巨大影响。如今二氧化碳原料又频频告急,从一个侧面也反映出当前国际供应链的脆弱与风险。面对诸多不确定性,食品行业一方面,必须要建立更灵活的原料供应体系,减少对某些原料、某些产地(供应源头)的依赖;另一方面,建立更多元化的产品结构,加快对可替代原料、配方的研发,则能让企业“左右逢源、进退自如”。

  (韩松妍 综合整理)

《中国食品报》(2022年09月20日02版)

  (责编:韩松妍

 

 

 

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