利用玉米發(fā)動汽車、燃燒木材發(fā)電等方法似乎能幫助我們減少對化石燃料的依賴，解決氣候危機。雖然某些形式的生物能源確實能發(fā)揮作用，但劃出土地專門培植生物能源作物的做法是不明智的。這樣會占用糧食生產(chǎn)和碳儲存所需土地，為生產(chǎn)少量燃料投入大量土地，而且無法減少溫室氣體排放。
首先，劃出土地專門培植生物能源作物會加劇土地競爭。
目前，全球植被覆蓋土地的四分之三已用于生產(chǎn)人類所需的糧食和林產(chǎn)品。預(yù)計到2050年，人類的糧食和林產(chǎn)品需求將上升70%。其余土地大多包含自然生態(tài)系統(tǒng)，能夠吸收導(dǎo)致全球變暖的二氧化碳、保護淡水供應(yīng)、維護生物多樣性。
正因為土地及植被具有上述功能，將土地——即使是退化、利用率低的土地——轉(zhuǎn)化為生物能源，會減少人們迫切需求的糧食、木材和碳儲存。
第二，劃出土地專門培植生物能源作物會造成土地利用效率低下。
雖然光合作用能有效地將陽光轉(zhuǎn)化為糧食，但將陽光轉(zhuǎn)化為可利用的非糧食能源的效率卻很低。因此，從植物中提取少量的燃料需要大量土地(及水)。世界資源研究所發(fā)布的新工作論文指出，2050年全球液體運輸燃料的10%就相當于目前全球全年糧食能源總產(chǎn)量的30%。
推動生物能源發(fā)展不僅包含運輸燃料，還包括用于發(fā)電和發(fā)熱的樹木和其他
生物質(zhì)能。一些研究顯示，到2050年生物能源能滿足全球每年20%的能源需求，但所需植被相當于目前糧食收成、植物殘渣、木材和牲畜草料之總和——實現(xiàn)目標的確希望渺茫。
第三，劃出土地專門培植生物能源作物一般不能減少溫室氣體排放。燃燒
生物質(zhì)能——無論是直接燃燒木材還是以乙醇或生物柴油的形式——都會和化石燃料一樣釋放二氧化碳。事實上，產(chǎn)生等量能源時，燃燒生物質(zhì)直接產(chǎn)生的二氧化碳比化石燃料還要多。但大多研究沒有計算燃燒生物質(zhì)產(chǎn)生的二氧化碳，因此得出生物能源相對化石燃料燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放更少的結(jié)論。研究者認為燃燒生物質(zhì)產(chǎn)生的二氧化碳與植物生產(chǎn)生物質(zhì)時吸收的二氧化碳數(shù)量相當或完全抵消。
但是與植物的天然生長相比，將其轉(zhuǎn)化為生物能源并不能增加從大氣中吸收的二氧化碳數(shù)量，從而無法抵消燃燒生物質(zhì)產(chǎn)生的排放。此外，砍伐天然林生產(chǎn)生物能源或?qū)⑥r(nóng)田用于生產(chǎn)生物燃料，溫室氣體排放量反而會上升。
但也有一些形式的生物能源不會加劇糧食或土地競爭，以這些能源替代化石燃料能減少溫室氣體排放。例如生物能源需求能刺激生物質(zhì)生產(chǎn)，如用作能源的冬季覆蓋作物，此外還包括木材加工廢料、城市廢棄木材、垃圾填埋甲烷、少量農(nóng)業(yè)廢渣等。
利用所謂的第二代技術(shù)將作物秸稈等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物能源是一種能避免土地競爭的有效方法。一大難題在于實現(xiàn)規(guī)模化，因為大部分作物秸稈已用于動物飼料或增強土壤肥力，而剩余的又很難回收。
除了專門培植生物能源作物之外，還有一些好辦法。例如，
光伏電池能把陽光直接轉(zhuǎn)換成與生物能源差不多的可利用能源，但能效更高、耗水更少。在全球四分之三的土地上，太陽能光伏系統(tǒng)每公頃生產(chǎn)的可利用能源是生物能源的100倍。電動發(fā)動機的能效是內(nèi)燃機的2到3倍，而太陽能光伏每公頃生產(chǎn)的運輸燃料是生物能源的200到300倍。
我們這代人面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何到2050年為96億人可持續(xù)地提供糧食。利用作
物或土地生產(chǎn)生物燃料會對糧食生產(chǎn)構(gòu)成競爭，使這一目標更難實現(xiàn)。
世界上的土地資源是有限的。隨著地球人口越來越多，肥沃的土地及植被對于糧食、木材和碳儲存愈加珍貴，而糧食、木材和碳儲存都無從取代。
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