研究证实了生物能源对减缓气候变化的贡献
生物燃料可以促进更清洁的全球能源组合被广泛接受,但生物能源在减轻温室气体(GHG)方面的净效益尚无定论。例如,有人认为生物燃料是不可持续的,因为非农业用地向能源作物的转化可能导致碳储存的显着初始减少,从而形成所谓的“生物燃料碳债务”。
一个跨国研究小组发表在“美国国家科学院院刊”(PNAS)上的一项研究可能有助于驳斥这一论点。
该研究表明,柳枝稷的GHG缓解潜力美国用于纤维素乙醇生产的种植与每公顷的再植相当比草地恢复大几倍。柳枝稷(Panicum virgatum)是一种广泛种植的北美本土草,被提议作为生物经济的生物质。
更先进的技术和碳捕获与储存(CCS)的整合可以进一步提高每公顷的缓解潜力。根据该研究,生物能源系统的数量增加了六倍,由圣保罗研究基金会FAPESP通过John J.Sheehan领导的项目提供支持。
Sheehan隶属于美国明尼苏达大学,目前是坎皮纳斯大学农业学院的访问研究员。巴西圣保罗市的工程(FEAGRI-UNICAMP),在(圣保罗卓越**(SPEC))的主持下。
该研究的共同主要作者,美国新罕布什尔州汉诺威达特茅斯学院教授Lee R.Lynd开始了一项研究。2月在UNICAMP分子生物学和基因工程中心(CBMEG)开展,
“该研究详细强调了以有助于稳定t的方式实施生物燃料生产的重要因素和策略他气候,”林德告诉。
回答的问题
据作者说,生物能源批评者质疑原料作物是否可以可持续来源而不会导致生态系统碳储存的自我挫败减少。
除了非农业用地转化为能源作物种植园导致的“碳债务”外,如果粮食生产流离失所,其他地方的温室气体排放量增加,使用现有的低碳生产性农田也会适得其反。
这种被称为间接土地利用变化的影响可以通过在低产量或废弃农田上种植生物燃料原料,或通过未来农业集约化或改变饮食来避免持续农业使用的土地来最小化或避免。
重建提供了这种土地的替代用途,用于减缓温室气体。然而,人们经常声称,对这些地区的生物能源生产进行评估应考虑其“机会成本”,即土地用于原料生产而不是再植时放弃的碳固存。
“迄今为止发表的主要研究表明,净土地使用变化为零,但Lynd说,间接土地利用变化仍然被认为是对生物燃料的一个关键批评。
这些论点最初针对的是从农田种植的粮食作物中的糖,淀粉或植物油中获得的第一代生物燃料,但关注碳债务,间接土地使用变化,
基于这些和其他论点,最近的研究表明,利用土地生产生物能源原料在缓解气候危机方面的影响不太理想,并建议将研究和政策重新重点放在陆地生物碳管理上。
然而,这些研究通常基于seco对生物能源系统绩效和缓解机会成本的估计。此外,作者指出,他们通常不考虑CCS或未来技术改进。
“我们在研究中讨论的每一项批评在指出可以抵消有益影响的因素方面都具有一定的合法性。生物燃料对气候的影响,Lynd说。
为了驳斥生物燃料可持续性批评者提出的论点,研究人员使用了生态系统模拟结合纤维素生物燃料生产和CCS模型,与其他陆地减缓方案相比,估算能源草生物燃料替代化石燃料和直接隔离碳的潜力,
他们校准了生态系统模型,以便在美国的三个案例研究地点对不同土地利用选择下的大气-生物圈碳交换进行时间明确的模拟。
分析表明,在农民从柳枝稷过渡到纤维素乙醇的地方每公顷的减缓潜力与再灌溉相当,是草地恢复的几倍。
它还表明,未来能源作物产量和生物精炼技术的合理改善以及CCS的减缓潜力可能是再灌溉和比草地恢复高15倍。
“此外,我们发现天然土地覆盖率和供应链的技术成熟度在估算生物燃料减缓温室气体的相对效益方面存在显着差异。恢复自然植被,“林德说。
柳枝稷种植在美国部分地区特别有用,因为美国的天然植物覆盖物是由草而不是树组成的
将来,研究人员计划使用相同的建模方法在全国范围内为美国讨论这些问题。”研究点的一个重要方向是分析更广泛的地点,能源作物和转化过程,包括旨在以符合循环经济的方式包括生物燃料生产的那些,“林德说。
他补充说,这种方法也可以用来分析巴西甘蔗的生物燃料生产。