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生物质能源反而加剧气候危机?欧洲可再生能源

来源:未知 编辑:生物质能源发展十 生物质能源 时间:2020-06-02

生物质能源反而加剧气候危机?欧洲可再生能源政策建立在燃烧树木之上

火炬松和柏树在美国东南部的低地森林中捕捉空气中的二氧化碳。它们从太阳获得能量,释放氧气并接受碳,生长树干、树皮和树叶。

但是大部分碳不会停留在那里。事实证明,以减缓气候变化为名,每年从这些森林中稀有的数百万吨木材被运到大西洋的另一边,供英国和荷兰等国的发电厂燃烧。

随着对煤炭依赖的逐渐释放,欧洲友好国家正依靠木材能源或“生物质能”来履行《巴黎天气协定》所规定的义务。

这是因为在2009年,欧盟承诺到2020年将20%的可再生能源投入使用,并将生物质能纳入可再生能源清单。一些国家,如英国,向生物质产业提供了补贴,从而突然形成了一个木材市场,但木材产业没有取得足够的增长。在美国、加拿大和东欧,弯曲的树木、树皮、树梢和锯末被制浆、压制成颗粒,并在窑中加热和干燥。到2014年,生物质能将占欧盟可再生能源的40%,是目前为止最大的可再生能源。据估计,到2020年,这一比例将达到60%,美国也打算效仿。

推动这种繁荣是一种简洁而直观的方式:生物质是可再生的,“碳中和”,这是一种基于燃烧化石燃料的经济联系的方式。

然而,一群科学家和政策活动家现在提议反击。他们认为生物质能源是建立在虚假会计基础上的。在已经失控的天气危机中,生物质不是碳中和的,而是清除了数百万吨的碳储备。

  燃烧碳来储存碳?

在生物质行业,几乎没有比Drax集团更大的企业。德拉克斯集团在英格兰北部的发电厂损失了近四分之一的世界锯末谷物产量,其中约三分之二来自美国。英国在生物质能上投入了大量资金。德拉克斯为英国10%的电网供电,这在很大程度上要归功于每年12亿美元的巨额补贴。

Drax的首席执行官安迪科斯(Andy Koss)表示,与煤炭相比,在以前的燃煤电厂中燃烧木材可能会减少80%的二氧化碳排放。"我们将在25到30年内减少碳排放。"

Drax和木材颗粒工业中的其他人基于以下方法对碳中和进行论证:首先,颗粒中燃烧的碳可能以新树的形式带回到地球;其次,燃烧的木材是工业废料,不管城市如何排放到空气中。

美国工业粒子协会(一个专门从事国际贸易的行业组织)的赛斯金瑟说,美国的木材工业仍在大量削减,而木材粒子市场提供了一个无论如何都必须削减的木材市场,否则它只会停留在这种情况下,慢慢蒸发或燃烧成废物。

他说,任何明智的网站所有者只会留下宝贵的资源,如丛林,而不是赚钱。但是金瑟说,网站所有者承诺像德拉克斯这样的发电厂用燃料代替煤,一旦使用,可以从零开始发展。

科斯认为,生物质产业与其说是在推动砍伐树木,不如说是在哄骗燃烧的材料。“砍伐树木是砍伐森林的传统方式。因此,决定丛林是否被砍伐的不是生物量。大多数护林员会告诉你,这是恢复寿命的最佳方式,而且在管理完善的地区,这有利于生物多样性。”木质颗粒工业通过移除会减缓丛林生长的枯木,从生物质中节省了更多的碳。英国商业集团生物质英国的发言人本尼迪克特麦卡伦暗示。

据业内人士称,关于生物量的一个更大的争论是林业格言,“无论丛林花费多少,它都会得到。”通过向过去依赖境况不佳的纸浆和造纸行业的农村林业从业者提供一个新市场,他们创造了“种植更多的树木和把这个地方变成其他工具之间的区别”

科斯说,他与之交谈的丛林所有者“经常告诉我,如果不是德拉斯或其供应商恩维瓦,我会把这个地方变成沃尔玛。”

  准确问题的错曲解决方案

然而,科学家比尔莫霍夫认为,这一切都是由于碳核算的短视和当前的天气。

穆斯莫现在是塔夫茨大学的荣誉教授,获得了诺贝尔和平奖,是政府间气候变化专门委员会报告的共同作者,也是其他四份政府间气候变化专门委员会报告的共同作者,还是碳封存方面的专家。

2009年,在马萨诸塞州就生物量是否应该被认为是碳中和的初步讨论之后,他致力于科学研究。在评估了生物能源的碳排放和替代森林的缓慢再生率后,他得出结论,生物量是“一个严重的问题”对穆莫来说,生物质最终是否是碳中和的问题并不能平衡生物质的问题。

与他专注的同事玛丽布斯(Mary Booth)一起,摩尔和保护法律基金会说服州官员在州可再生能源组合规模下限制对生物质的补贴。不幸的是,该州后来允许为建筑供暖提供大量烧柴补贴。

后来,麻省理工学院的约翰斯特曼(John Sterman)证实了这一说法,证实了今天燃烧木材将加剧气候变化,“至少在2100年前是这样——即使木材取代了碳最密集的燃料——煤。”

奶奶很担心。与二氧化碳对变暖的影响不同,对生物量的科学研究尚未完成。碳动力学和丛林科学是复杂而有争议的领域。当评估生物量是否优于替代品时,模型必须考虑——或者故意忽略——复杂的同一性。这些模型根据各种假设来确定它们对生物量的影响,例如木材在各种生态系统中的腐烂速度,以及新吸收到土壤中的几何碳量等变量。

然而,从政策角度来看,穆斯莫说,没有必要关注,因为有一件事是没有争议的:燃烧生物质意味着,尽管我们需要开始迅速减少碳排放,但我们需要迅速向大气中释放更多的碳。“除非你发现林业完全被当局控制,否则我无法理解这项[政策将如何向前发展。”

他认为,第一个问题来自于工业刺激的概念,即生物质仅使用可能发臭的木材,这是欧洲可再生能源规模的假设。根据《京都议定书》条目,森林所有者,而不是木制品的最终用户,应该考虑森林砍伐时的碳损失。因为假设被砍伐的树木以任何方式被分割,像Drax这样的公司只需要与从废木材转变为燃料所需的碳竞争——电锯用汽油,运输用柴油——而不是烟囱排放的实际碳。

这意味着从美国进口的木材如果不褪色进入大气,也会从碳市场褪色。因为乔治w布什和化石燃料行业在后期进行了艰苦的游说,美国没有在《京都议定书》年进行干预,这意味着美国没有义务跟踪因森林砍伐造成的碳排放损失。

此外,用于生物质制浆的“废木材”只是一种废物,因为市场对碳的判断有误。人们可以想象这样一个世界,在这个世界里,森林所有者接受由他们培育的树木提供的碳减排待遇。“如果我们让一些丛林生长,我们每年可能会减少10%到20%的排放量。”穆斯莫说,“相反,我们向人们支付补贴来削减他们,燃烧他们而不是煤,并把他们当作零碳排放。”

第二个问题触及碳中和概念的焦点,因此它也触及了我们自己对碳会计系统的一个焦点误差校准:时间。请记住,设定碳排放规模是因为世界正处于气候危机的早期阶段,而且可能会变得更糟。

大多数经合组织主管部门和国际机构认为,未来几年采取的行动将对未来产生巨大影响,即使它们无法采取这些行动:即使是众所周知和庄严的联合国气候变化专门委员会(IPCC),在其2018年的申诉中,也只给了世界10多年的时间将碳排放减少到2010年以下的水平,以避免给形势带来重大灾难性后果。

因此,当我们讨论旨在向低碳经济转型的工艺时,像穆斯莫这样的科学家认为时间是一个主要因素。我们可以称之为碳中和能源的问题并不在于某些模型是否表明未来的植树将最终填补今天的燃烧。唯一的主要问题是需要多长时间。如果允许树木继续生长而不是砍伐和燃烧,它们将获得多少碳?

欧洲科学院的莫莫和迈克尔诺顿等研究人员;智库查塔姆研究所的研究员邓肯布莱克;麻省理工学院的约翰斯泰因曼给出的答案是时间太长了。

  陷入碳债务逆境

原因可以用一个词来概括:“碳债务”。无论是燃烧树木获取生物量,还是锻造钢铁制造风车,每一项可再生能源政策都会在城市的前端释放碳,而进步会在后端节省成本。生物量的碳中和假说认为,当一棵新树长回来时,它会重新连接几十年前获得的碳来获取能量。在此之后(称为“等效”),假设当生物质工业经常将木材视为废物并在发电厂中燃烧它而不是燃烧煤,并且木材已经被燃烧成废物时,大气将会更好。

Moomaw认为这种推理是基于一系列实际上是伪造的可疑假设。想象碳作为家庭预算。"如果我们在日常生活中用这种方式做财务会计."他说,“我们都得去坐牢。”

当发电厂燃烧曾经活着的树木的木屑时,它们承担了大量的碳债务——或者,正如斯泰因曼指出的,清理现有的碳信用。把这个当成校长。和金融机构一样,世界的碳和天气系统也收取利息:如果这棵树继续生长并从空气中吸收更多的碳,会发生什么?

根据Moomaw和stedman的说法,在达到平衡之前,这个系统不会达到平衡,需要多长时间取决于树木如何被砍伐——以“稀疏地砍伐”个别树木或砍伐整个丛林——,它们所取代的树木以及它们所取代的化石燃料。

对于煤,麻省理工学院怀特曼实验室估计这种等价需要60到90年。欧洲科学院甚至更不担心。它估计在几代人和几个世纪之间。如果生物量取代天然气,EAS的发现将至少需要几个世纪才能实现等效。(当然,这是假设天然气比煤燃烧得更干净,这也是有争议的。如果你想知道,风力涡轮机的碳债务将在大约一年内还清。

生物质产业对这些数据发表了两个评论,认为丛林的“稀疏”导致剩余树木的更快生长,从而更快地获得碳。“就像你头上的头发。”英国生物质公司的麦卡利斯南说。“如果你拔掉一根头发,你周围的头发会从头开始生长,所以不会有净亏损。如果你剃光头,需要很长时间才能恢复。但我们不是这样做的——我们没有砍伐整个丛林。”德拉克斯的科斯认为,他们购买的丛林将需要长达30年的时间来偿还他们的碳债务。

然而,如果这里的数学是有争议的,像Moomaw这样的批评家认为它在某种程度上是可有可无的,因为毫无疑问的事实是,在隐喻的意义上,更多的采摘相当于大气中更多的碳,而气候变暖加剧了这种情况,而今天是基于未来会有更多储蓄的承诺。在比利时麻省理工学院的一篇论文中,斯泰因曼将碳中和的逻辑与投资1000美元到一家银行进行了比较,该银行预计将在80年内还清贷款,前提是他们不会破产或决心将其用于其他目的。"如果你留着你的钱,你的生活会更好。"他写道,“最好让树木留在陆地上,并从大气中排出所有的碳。”

因为大气中任何额外的碳含量都是坏消息,关键不在于具体的等效年份。在最终支付碳债务之前的这些年里,大气中额外的二氧化碳加剧了天气变化,其后果将持续到我的余生。

“碳中和”莫妈说,“天气对它是中性的。即使你达到平衡,碳已经漂浮了一个世纪,接受辐射热。这意味着永久冻土释放更多的甲烷,更多的冰川融化。即使替代树木生长成功,它们也不会在100年内消失。即使我们将来停止释放碳,海平面在几个世纪后仍会上升。天气效应是相反的。”

  科学家们呼吁终止使用生物质能源

正是因为这个原因,去年1月,穆莫加入了来自世界各地的近800名科学家的行列,恳求欧盟议会终止对生物质的支持。

"欧洲一直鼓励印度尼西亚和巴西等国家保护自己的丛林。"科学家写道,“但是这个指令的信息是‘砍伐丛林,燃烧它们获取能量。"一旦这些国家投资于这种努力,就有可能纠正错误. "

科学家写道,为了满足仅增长了3%的全球对木材能源的需求,世界将不得不将其贸易收成增加一倍。“在关键时刻,各国需要‘争取时间’来应对天气变化。这相当于“出售”世界有限的时间来匹配它。”

那么,研究人员认为生物质扮演什么角色?从一开始,生物质能源可再生能源的最初定义就是基于这种努力,例如,芬兰造纸厂或瑞典锯木厂使用自己的废物代替柴油,应该受到表扬。因此,他们写道,如果造纸厂和锯木厂燃烧残渣和废料,这些燃烧过的材料将很快分解,成为碳中性。然而,从天气变化的角度来看,增加伐木量33,354是不合理的。即使商业组织相互对抗,它也为森林所有者提供了额外的收入。

公平地说,安迪科斯同意这一点,至少在原则上是这样的:他认为德拉克斯确实是在经营一个更大的木材切割行业的燃烧物。"甚至我们的批评者也认为残留物是真正的碳中性的."

生物量只能通过减少丛林中燃烧的物质来维持的概念受到了像山茱萸联盟这样的组织的网站运营商的质疑。然而,更大的问题是“燃烧材料”所隐含的财务会计与碳会计不匹配。每增加一棵“废”树仍然意味着变暖的程度将会逐渐降低,未来的子孙将会有一个更加混乱的世界。这是一个不可估量的好处。因此,这一好处不包括在价格中。

科学家们认为,基于砍伐和燃烧树木,生物质能已经找到了获取能源的方法。这个事实是错误的,也就是说,从碳排放的角度来看,基本上没有必要砍伐或焚烧另一棵树。

因此,政策制定者面临的挑战是找到一种激励和法律制度来扩大丛林地区。研究员兼演示者玛丽布斯称之为“唯一一项经过测试的碳隔离技术”在19世纪,科学家们得出结论,“将木材作为生物能源来处理有助于刺激西欧的森林砍伐,尽管欧洲人当时消耗的能源比今天少得多”。他们还写道,化石燃料能源拯救了丛林,但目前的解决方案是“不要回到燃烧的丛林,而是用低碳能源替代化石燃料,如太阳能和风能”。

然而,2018年6月,在锯末工业和斯堪的纳维亚木材工业的游说压力下,欧盟委员会投票将生物质列为可再生能源。这一决定将使欧洲友好国家与他们的“可再生能源”政策联系起来。现在,美国也加入了他们的行列。像英国一样,美国也有我们继续使用的又大又贵的煤电厂,而生物质似乎提供了一种方式。

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