生物燃料会破坏环境吗？关于其碳中和承诺的真相

直截了当地说，答案并非简单的“是”或“否”。生物燃料是否会破坏环境，完全取决于其来源材料以及生产和精炼方法。虽然有些生物燃料与化石燃料相比，在生命周期碳排放方面有明显的减少，但另一些则可能对气候、土地和水资源造成更大的危害。

生物燃料的核心挑战在于，其“绿色”声誉往往因生产的环境成本而受损。排气管处的碳中和承诺，可能会被种植原料作物所需的土地利用变化、水消耗和肥料径流的现实完全抵消。

生物燃料的碳中和承诺

生物燃料的核心吸引力植根于一个简单的理念：碳循环。

植物在生长过程中从大气中吸收二氧化碳（CO2）。当这些植物物质（生物质）被转化为燃料并燃烧时，它会将相同的二氧化碳释放回大气中。

理论上，这创造了一个闭环系统。释放的二氧化碳等于吸收的二氧化碳，使得这种燃料“碳中和”，不会向大气中排放新的温室气体，这与释放古老、被困碳的化石燃料不同。

当我们审视燃料生产的整个生命周期时，这种理论上的碳中和就会失效。生物燃料通常被分为“几代”，每一代的环境足迹都大相径庭。

这些燃料直接来源于粮食作物。最常见的例子是玉米乙醇（在美国普遍）和甘蔗乙醇（巴西），以及来自大豆和棕榈油的生物柴油。

这些是最具争议性，也往往是最具破坏性的。它们的生产与主要的环境和伦理问题直接相关。

也被称为纤维素生物燃料，这些燃料由非食物来源生产。这包括农业废弃物（玉米秸秆、麦秸）、木屑或专门的非食物能源作物，如柳枝稷。

通过使用废弃物或在不适合粮食生产的边际土地上种植作物，这些燃料开始解决与第一代相关的大部分问题。然而，分解坚韧纤维素材料的技术更为复杂和昂贵。

这一类别包括第三代和第四代生物燃料，它们代表着技术上的重大飞跃。最突出的例子是源自藻类的燃料。

藻类可以在非耕地的池塘或生物反应器中生长，可以使用盐水或废水，并且比陆生作物生长速度快得多。它们有潜力以极小的环境影响生产出每英亩多得多的燃料，尽管扩大这项技术仍然是一个重大的经济和工程难题。

关于生物燃料的争论围绕着一些关键的环境和经济权衡，这些权衡在第一代燃料中最为严重。

最显著的隐性成本是间接土地利用变化（ILUC）。当现有耕地从种植粮食转向种植燃料时，这些粮食就必须在其他地方种植。

这通常会迫使农业扩张到新的区域，经常通过砍伐森林、泥炭地或草地等富碳生态系统。

这种土地转换行为可能会释放出巨大的、一次性的“碳炸弹”，可能需要几十年甚至几个世纪才能通过生物燃料的“碳节约”来弥补。因此，棕榈油和大豆生物柴油通常被认为比传统柴油对气候的危害更大。

使用玉米和大豆等主要粮食作物生产燃料，与全球粮食供应产生了直接竞争。

这种竞争可能推高粮价，不成比例地影响世界上最贫困的人口。这代表着将农业生产能力用于能源而非营养的重大伦理困境。

以工业规模种植燃料作物需要大量的水和氮肥。

特别是玉米，是一种出了名的耗水作物。氮肥的径流是水污染的主要原因，并在墨西哥湾等沿海地区造成“死亡区”。

对于一些第一代生物燃料，特别是玉米乙醇，其净能量平衡低得令人担忧。这意味着种植、施肥、收割、运输和精炼玉米所需的化石燃料能量，几乎与最终乙醇产品所含的能量一样多。

如果净能量增益微乎其微，那么生物燃料计划的主要功能就变成了补贴农业，而不是提供有意义的气候解决方案。

“生物燃料”一词过于宽泛，若不加限定则难以有效使用。您的评估必须具体到原料和生产路径。

如果您的主要关注点是即时、可验证的气候效益：优先选择由废弃物（例如，废弃食用油、农业残余物）或藻类制成的第二代和第三代生物燃料。对任何在专用土地上种植的粮食作物衍生的燃料持高度怀疑态度。
如果您的主要关注点是能源安全和多样化：承认第一代生物燃料可以减少对外国石油的依赖，但坚持制定明确的政策路线图，逐步淘汰它们，转而支持不与粮食竞争或破坏栖息地的先进生物燃料。
如果您的主要关注点是长期可持续性：将生物燃料视为一个更大的可再生能源组合（包括电气化、绿色氢和合成燃料）中的一个潜在利基角色，而不是单一解决方案。

最终，评估任何生物燃料都需要超越排气管，审视其从种子到发动机的整个旅程。