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研究人员争相寻找更好的生物燃料替代品

时间：2022-04-10 10:16:02 来源：

借助诸如《巴黎协定》和联合国气候变化首脑会议等备受瞩目的政治和媒体活动，温室气体排放和全球变暖已成为本世纪最热门和最紧迫的国际危机之一。在世界各地，研究人员和科学家都在急切地寻找解决方案，以解决我们的石油成瘾以及对传统的基于化石燃料的能源的压倒性，不可持续的依赖。不断扩大的生物燃料行业是用更加环保的运输方式代替耗油耗气大户的可能性之一。尽管目前的生物燃料产业还远未达到生态完美的状态，但来自加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的一组科学家表示，我们可以做得更好。

在环境科学杂志《自然可持续性》上发表的最新研究中，加州大学圣塔芭芭拉分校的一组研究人员（以及明尼苏达大学科学家的额外研究成果）认为，我们目前的生物燃料作物种植系统比弊端更多。好处-但不一定非要这样。论文的合著者，布伦环境科学与管理学院生态学教授戴维·蒂尔曼（David Tilman）说：“制造具有实际环境效益的生物燃料非常困难。”“当一种粮食作物被用来制造生物燃料时，从本质上讲，这将使粮食从世界各地的穷人手中夺走，事实证明，这种方法几乎没有减少温室气体的排放。”

当前，我们一些最普遍的生物质资源以极其不可持续的方式生长。最近，棕榈油因其作为替代燃料源的迅猛发展而引起的广泛的森林砍伐和总体环境破坏而备受争议，但它并不是唯一的具有严重生态弊端的主要生物燃料。藻类作为不可思议的万能生物燃料解决方案的潜力已得到了很多关注，但是在许多情况下，海藻作为能量固定剂的前景却被大大夸大了。其他大量生产的生物燃料作物，例如玉米，大豆，油棕和甘蔗，也占用了大量有害的基于氮的肥料，并且需要大量土地，可用于种植急需的粮食作物。

氮肥的使用尤其抵消了种植农作物作为生物燃料的许多好处，蒂尔曼称之为“两刃剑”。他解释说，氮肥“可以给我们带来更高的产量，但它也会释放大量的温室气体，并且会污染我们的井水以及河流，湖泊和海洋。”

为了寻找更好的生产生物质以转化为生物燃料的方法，Tilman和他的研究小组进行了为期10年的实验，比较了各种生物质产生方法的利弊，寻找产生最少负面环境和经济方面影响的方法。效果。实验中测试的一种有前途的作物是根深蒂固的草原草，与其他根深蒂固的一年生作物相比，它能更好地在土壤中储存碳。草原草还可以在极度贫瘠的土地上生长，这意味着它们将不需要占用更适合种植粮食作物的宝贵农业用地。正如加州大学圣塔芭芭拉分校的研究所指出的那样，草原草“可以最大程度地减少与食物的竞争以及与潜在的直接或间接土地清理相关的温室气体排放，增强生态系统服务的恢复并提供野生动植物栖息地。”

该实验还发现，当涉及氮肥和灌溉用水时（某些因素使生物燃料变得不环保），节制是关键。研究人员能够从使用低氮肥和灌溉水的中等处理量的地块中获得最佳结果。这些地块产生的生物量产量和碳储量是未经处理的地块的两倍，实际上比使用大量肥料和水处理的地块更成功。与中等处理的地块相比，深处理的地块产生的结果差得多：温室气体节省量减少了30％，硝酸盐淋失量增加了10倍，植物多样性损失增加了120％。

该研究突出了两个重要事实。第一：我们目前进行生物燃料生产的方式既不明智也不可持续，并且该行业没有兑现其提供化石燃料的环保替代品的承诺。二：有更好的办法；行业只需要拥抱它。

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