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生物燃料时代来临!用柳枝稷等植物材料替代化石燃料 气候效益大大增加

生物w66.com利来国际旗舰版燃料和生物动力体系是代替化石燃料运用和经过碳捕获和贮存发生负排放计划的组成部分。可是,这些体系的温室气体净减排效益一向存在争议,由于人们忧虑土地运用改动形成的碳丢失,以及代替土地运用带来的封存效益。

科罗拉多州立大学(Colorado State University)牵头的一项新研讨猜测,运用先进的生物燃料技能将带来显着的气候效益。该研讨包含一个由植物科学家、生态学家和工程师组成的跨学科团队。考虑到生物燃料体系中的一切碳流,并将其与草原和森林中的碳流进行比较,研讨小组发现,有清晰的战略可以让生物燃料取得净碳收益。

空气净化

这是第一批着眼于当时和未来碳负生物燃料的研讨之一。8月24日宣布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的《经过先进生物燃料完结温室气体净减排和负排放的稳健途径》(Robust paths to net greenhouse gas mitigation and negative emissions via advanced biofuel)对此进行了研讨。

生物燃料运用值得从头审视

CSU天然资源生态实验室的研讨科学家约翰·菲尔德(John Field)说,对生物燃料职业来说,展现运用植物不行食用部分制作的纤维素生物燃料的商业可行性一向是一个应战。柳枝稷(Switchgrass),一种成长在北美许多区域的本乡草,是可持续出产植物资料的一种首要代替品。

该研讨团队运用模型来模仿柳枝稷的栽培、纤维素生物燃料的出产以及碳捕获和存储、盯梢生态体系和碳流。然后,科学家们将这种模型与陆地上贮存碳的其他办法(包含栽培森林或草地)进行了比较。

伊利诺斯州至少有一家工厂正在运用碳捕获和贮存技能,将玉米作为传统生物燃料加工成乙醇,但这些体系还没有遍及。作为这项研讨的一部分,研讨人员创建了模型来模仿纤维素生物燃料精粹厂的状况。

菲尔德说:“咱们发现,进入炼油厂的柳枝稷中,大约有一半的碳变成了可用于碳捕获和存储的副产品。”由此发生的高纯度二氧化碳的副产品流在贮存地下之前不需要太多的别离或整理。

该研讨小组剖析了三个比照显着的美国事例研讨,发现在农人或土地管理者不再栽培作物或保持草场供放牧的土地上,栽培柳枝稷出产纤维素乙醇的每公顷缓解潜力与从头造林适当,比草地康复的潜力大几倍。(一公顷大约是一个一般足球场的2.5倍大。)

在柳枝稷康复效果特别显着的部分区域,栽培更多的树木并不是正确的挑选。菲尔德说:“在大平原上,草原是更天然的植被。”“这些体系吸收的碳不如森林体系那么多。假如你开端将生物燃料参加其间,它们的碳效益是草原的2.5倍。假如你地址的区域草原将成为原生植被,那么运用生物燃料有一个显着的优势。”

正是在生物燃料遭到几个尖利又观点显着的批判之后,他们展开了这项研讨。“咱们想看看咱们是否能得出与那些对生物燃料持批判情绪的研讨人员相同的定论。”

“咱们的剖析标明,事实上,假如有意图地去调整和改动的话,生物燃料可以完结对气候发生一系列巨大的优点。”达特茅斯学院环境工程设计出色教授Lee Lynd表明。

运用生物燃料是完结气候方针的燃眉之急

科学家说,由于现在在应对气候改动方面的延迟,假如像美国这样的国家想要将全球变暖的影响约束在比工业化前水平高出1.5℃的水平上,就有必要对生物燃料和其他负排放技能采纳更活跃的情绪。

假如咱们想到达这个方针,咱们真的有必要赶快布置化石燃料的代替品。”他弥补说,咱们还需要整理大气中的碳污染,并追溯历史上的碳排放。

自2016年《联合国气候改动结构条约》(United Nations Framework Convention on Climate Change)签署《巴黎协议》(Paris Agreement)以来,消除碳污染是一个被广泛评论的主意。

“咱们有必要开端整理曩昔排放的一些碳污染,由于咱们在削减排放方面太慢了。”

有不同的办法来完结这项清洁作业,最简略的办法便是栽培树木来在土地上贮存更多的碳。

该研讨还概述和剖析了其他代替计划,包含碳负生物燃料的运用。植物从大气中吸收碳来成长,这些碳被用来构建植物安排。

假如这些植物物质被搜集并转化为动力,那么发生的一些二氧化碳副产品就可以被捕获并泵入地下,贮存在干涸的油井或其他地质结构中,而不是被送回大气中。

相同,纤维素生物燃料之所以具有吸引力,是由于它们可以协助削减航空、航运和货车、电动车等范畴的化石燃料运用,而这些范畴都是向电力转型的应战。

接下来,研讨团队期望扩展其模型,在全国范围内扩展,而不是只盯着全国的几个特定地址。

“未来先进生物燃料的许多用处只存在于小规模场景中。”“关键是要把一切这些要素归纳起来,保证咱们持续得到支撑,以便它可以昌盛开展,即便在像现在这样油价相对较低的时分。”

这项研讨的部分资金由国家食品和农业研讨所——美国农业部、美国动力部经过生物动力立异中心和巴西的圣保罗研讨基金会供给。

翻译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来历:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200824165632.htm

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