潛力巨大的負碳生物燃料，真的能取代化石燃料嗎？

2020-09-05 科學大觀園雜誌


不再用於農業的土地被重新造林（左）；將土地改造成柳枝稷種植基地，以生產負碳生物燃料（右）。

應用生物燃料和生物能源系統，是替代化石燃料、減少碳排放的方案之一。然而，關於這些系統的溫室氣體淨減排效益，一直存在爭議——土地使用變更造成的碳損失，以及變更之前土地的碳封存效益，都是關注的重點。

據美國「物理學組織」網站8月24日消息稱，美國科羅拉多州立大學（CSU）的跨學科團隊預測，使用先進的生物燃料技術將帶來顯著的氣候效益。

在《美國國家科學院院刊》同日刊發的研究論文中，該研究小組分析了生物燃料系統中的所有碳流，並將其與草原和森林中的碳流進行了比較。他們發現，只要採取某種明確的策略，就可以讓生物燃料獲得淨碳收益。

CSU自然資源生態實驗室的研究科學家John Field表示，對生物燃料行業來說，證明植物不可食用部分製造纖維素生物燃料的商業可行性，一直是一個巨大挑戰。而可持續生產的植物材料的主要候選原料，是一種生長於北美許多地區的本土草植，名為柳枝稷（Switchgrass）。該研究團隊運用數據模型模擬了柳枝稷的種植、纖維素生物燃料的生產以及碳捕獲和碳存儲、跟蹤生態系統和碳流。然後，科學家們將這種模型與陸地上儲存碳的其他方法（包括種植森林或草地）進行了對比分析。

有科學家指出，受某些國家拖延應對氣候變化的影響，很多國家就必須對生物燃料和其他負排放技術採取更為積極的態度。

Field警告道：「如果我們想達到這個目標，那麼就必須儘快部署化石燃料的替代品方案。」他還表示，人類需要清理大氣中的碳汙染，並追溯歷史上的碳排放效應。

如果這類植物材料收集起來並轉化為能源，產生的二氧化碳副產品就可以在捕獲後泵入地下，將其儲存在枯竭的油井或其他地質構造中，而不是送回大氣之中。同樣的，纖維素生物燃料之所以具有吸引力，是因為它們可以幫助減少航空、航運和卡車等交通領域中的化石燃料使用量，而這些領域都面臨著向電力轉型的挑戰。

接下來，該研究團隊希望擴展其數據模型，將其規模升級到全美國範圍內，而不是只盯著國內幾個特定的地區。

Field評價道：「未來先進生物燃料的許多用途，目前只在小規模的層面上展開。解決問題的關鍵是要把所有因素綜合起來，以確保我們繼續得到支持，讓這項技術能夠蓬勃發展。」

原創編譯：朱明逸 審稿：alone 責編：雷鑫宇

期刊來源：《美國國家科學院院刊》

期刊編號：0027-8424

原文連結：

https://phys.org/news/2020-08-advanced-biofuels-real-fossil-fuels.html

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。

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  • 製造生物燃料的最佳途徑是什麼?
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