先进的生物燃料显示出替代某些化石燃料的希望

一组国际科学家表示，基于植物的生物燃料在减少温室气体排放和从大气中清除过量二氧化碳方面可以发挥关键作用，与其他土地利用方式相比，在某些景观中种植这些作物可带来气候净收益。

“在过去的十年中，关于生物能源在可持续能源的未来中是否具有重要作用存在许多疑问，”农业和生物工程学教授，宾州州立大学能源与环境研究所所长汤姆·理查德(Tom Richard)说。 。“我们已经证明，如果做得对，生物能源将扮演明显的角色，并且我们指出了那些系统发挥积极效益所必需的场所和方法。”

在美国，生物燃料是可再生能源的常见来源，但一些科学家质疑与其他土地利用替代方式(例如种植森林)相比，种植这些作物的环境效益。

宾夕法尼亚州立大学地理学教授埃里卡·史密斯维克(Erica Smithwick)和埃里卡·史密斯威克(Erica Smithwick)说：“许多生态学家担心，生物燃料可能会取代森林或对支持粮食生产的地区造成其他间接变化，同时又不能提供足够的气候效益。” “这项研究使我们能够充分考虑从土壤到尾气排放的生物燃料的影响，并对碳流量进行全面核算，以了解这种批评的真实程度。”

在全面研究中，包括植物科学家，生态学家和工程师在内的跨学科研究人员团队使用模型来模拟柳枝cultivation种植，生物燃料生产以及碳捕获和储存，跟踪碳和生态系统的影响。他们将结果与其他在土地上存储碳的方法(例如生长的森林或草原)进行了比较。

他们发现，在不再种庄稼或牧场的土地上生长的柳枝，(下一代生物燃料的主要候选者)在气候效益方面可与重新造林媲美，而且比恢复草地还重要。科学家们说，尽管分析不支持用生物燃料替代成熟的森林，但碳捕获和储存等技术进步可能导致生物燃料产生的收益是其他土地利用选择的数倍。

科学家们说，这项发现发表在《美国国家科学院院刊》上，提供了如何以及在何处寻求生物燃料的路线图，并重申了该技术在应对气候变化中可以发挥的重要作用。

史密斯威克说：“通过该项目的工作，我已经非常确信，有机会将生物燃料整合到一些土地使用决策中，以便我们能够为气候挑战创造更具可持续性的解决方案。” “我们处于气候危机中。生物燃料提供了可持续的能源，在向我们提供所需能量的同时，不会向大气释放过量的二氧化碳。”

传统上，生物燃料来自诸如玉米之类的食品，当发酵时会产生乙醇。可以将其添加到用于驱动汽车，飞机和轮船的化石燃料中，从而减少一些二氧化碳的排放。下一代生物燃料或纤维素生物燃料将由植物的不可食用的纤维状部分如柳枝switch制成。作为研究的一部分，研究人员创建了模型来模拟纤维素生物燃料精炼厂将如何处理碳捕获和储存。

科罗拉多州立大学的研究科学家，研究的第一作者约翰·菲尔德说：“我们发现，进入精炼厂的柳枝around中约有一半的碳变成了可用于碳捕获和储存的副产物。” “由此产生的高纯度二氧化碳副产品流在地下存储之前不需要太多分离或清理。”

这些纤维素生物燃料被认为是负碳的，因为当用作燃料源时，它们清除和储存的二氧化碳多于向大气排放的二氧化碳。

“我们需要负碳系统，”理查德说。“理想情况下，它们将成为有利可图的系统，可以成为碳负，气候正经济的基础。如果像我们在本案例中所展示的那样，如果我们基于光合作用建立经济，那么在解决气候变化的同时，我们将有一条发展经济的道路。”

科学家表示，由于当前应对气候变化的延误，如果像美国这样的国家希望将全球变暖的影响限制在工业化前水平的1.5摄氏度以内，就必须对生物燃料和其他负排放技术采取更加积极的立场。