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在化石能源大量使用之前,生物能源在人类能源利用史上一直处于主导地位。即使在今天的一些发展中国家,高达90%的能源消耗仍是由生物质能供给的。随着能源危机的加重及化石燃料大量排放温室气体造成的生态环境持续恶化,许多国家开始重新关注生物能源并不同程度地实施了生物液体燃料的生产与利用促进政策。
能源作物生产过程中为了达到一定的经济产量而转变土地利用方式并进行集约化生产,农业生产技术也相应影响着土壤、水和农田生物多样性的变化,可能造成诸如水土流失、土壤碳库破坏等所附带的环境成本。我国生物燃料发展较晚,相关研究相对薄弱,加强生物燃料产业发展研究,阐明生物燃料发展对环境的影响,无疑有利于促进我国生物燃料产业的健康发展。
许多生物液体燃料政策基于“碳中性(Carbon Neutral)”的物理假设,将温室气体减排设定为政策目标之一。所谓碳中性,即指从理论上来讲,生物液体燃料燃烧所排放的二氧化碳与能源作物生长过程中从大气中固定的二氧化碳之间实现了碳平衡。但在实际生产过程中,无论是能源作物的种植过程,还是生物液体燃料的生产加工过程,均需要投入大量的化石能源,生物液体燃料的碳中性问题受到了的质疑。近的研究成果也显示,生物液体燃料温室气体排放受能源作物物种、加工工艺、转化效率等多种因素影响,结果差异很大。
近来,对生物液体燃料温室气体减排的研究很多,结论并不一致。其中比较综合的研究成果是国际能源署及粮农组织 [13] 对世界范围内生物液体燃料生产过程温室气体排放进行的评估。
生物液体燃料温室气体减排关键是如何评估副产品的替代效应近一些研究发现,为显著的分析结果差异源自副产品的分配与土地利用方式转变所导致的碳排放变化。
能源作物种植过程与生物液体燃料加工过程产生的副产品产生的替代效应,如作为饲料处理的副产品及参与二次利用(诸如蔗渣发电、废料还田)的副产品,这些被称为是“避免了”的温室气体排放对评估结果影响。此外,能源作物大规模集约化种植导致土地利用方式发生变化,与其他农作物形成土地竞争,垦荒导致的碳排放很难纳入到这一分析体系。如果希望温室气体平衡的评估结果完整而,那么土地用途转变导致的排放数据将非常关键。