加州生物质利用的好与坏
随着加州努力实现气候和空气质量目标,转型的关键将来自生物质,即来自植物和动物的可再生有机材料。
加州大学戴维斯分校的新 研究发表在《全球变化生物学生物能源》杂志上,研究了生物质的好与坏使用,以及实现加州 到 2045 年将二氧化碳排放量比 1990 年水平减少 85% 的目标的最佳途径。
“加州很幸运,拥有大量的生物质资源,”该研究的主要作者、植物科学系兼职教授彼得·弗里尔-史密斯 (Peter Freer-Smith) 说。“找到生物质的最佳利用仍然具有挑战性,这项研究概述了有效利用的未来情景。”
并非所有生物量都是平等的
加州生物质资源丰富且分布广泛,每年可利用的量高达 5400 万干吨。这主要来自森林和荒地、城市固体废物、动物粪便和农作物残留物,例如收获后留下的材料。
但这种生物质的使用存在争议,而且并非所有生物质都是平等的。有效利用这种资源来生产能源,并最大限度地减少温室气体排放和空气污染是加州可持续未来的关键。
弗里尔-史密斯说,政策制定者、规划者和其他致力于减少废物流和污染物的人应该利用这项研究作为资源。
“利用这些信息,我们可以采取行动,确保加州有效利用生物质,”他说。“如果你的使用不当,那么你可以以不同的方式使用生物质,或者你可以改变技术,以便解决与该使用相关的问题。此外,一些生物质是废物,所以我们必须摆脱它,我们不妨用它做一些明智的事情。”
弗里尔-史密斯和其他研究人员检查了 2005 年至 2022 年撰写的 400 多篇有关加州生物质利用的论文,并对排放的影响进行了分类。
选择正确的生物质发展道路
该论文发现,有 34 条途径有助于减少温室气体或特定空气污染物,其中 14 条途径可以实现这两类污染物的减少。相反,包括野火、露天燃烧生物质和其他用途在内的 13 种途径会增加有害排放。
生物质的良好用途包括燃烧产生可再生能源、生产生物柴油以及将废物转化为沼气。厌氧消化器可将可生物降解材料分解为能量,在转化农业、牲畜、食品和水废物方面具有积极作用。
不良途径包括火灾、动物粪便露天堆肥以及在不产生垃圾填埋气的情况下处置城市固体废物。野火的负面影响最为严重。
森林材料的燃烧(例如规定的燃烧)和农作物副产品也是有害的。
弗里尔-史密斯说:“最好将其运至发电站并燃烧以产生能量。” “即使在发电站燃烧生物质也更有利于气候政策,而且相对于现场燃烧更有利于空气质量。”
该论文还发现,正在开发新的创新途径来替代化石燃料、实现气候目标并为生物经济做出贡献。
“最好将生物质用于可再生能源或发电,在燃烧受到控制且碳捕获成为可能的情况下,因此相对于现场燃烧而言,这更有利于气候政策和空气质量,”弗里尔-史密斯说。“同样,按照规定燃烧森林生物质也很重要。”
加州大学戴维斯分校植物科学系的 Jack H. Bailey-Bale、Caspar L. Donnison 和 Gail Taylor 为这项研究做出了贡献。
初步分析的资金来自加州空气资源委员会。约翰·B·奥尔环境植物科学基金会和橡树岭国家实验室生物能源创新中心也支持了这项研究。
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