2008年9月28日,,聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署等4個(gè)國(guó)際組織發(fā)布《綠色職業(yè)》報(bào)告,將發(fā)展生物燃料列為振興經(jīng)濟(jì),、抵御金融危機(jī)的有效手段,。為此,兩院院士石元春,、清華大學(xué)新能源研究所副所長(zhǎng)李十中致函本刊,,客觀分析生物燃料在創(chuàng)造內(nèi)需市場(chǎng)、提供就業(yè)機(jī)會(huì),、替代石油,、改善環(huán)境、解決三農(nóng)問題上的作用,,呼吁理性發(fā)展生物燃料,。
生物燃料五宗罪?
生物燃料引發(fā)了人車爭(zhēng)糧,、糧食漲價(jià),、能效和減排不力等質(zhì)疑,但這些罪名的確"鐵證如山"嗎,?
伴隨著油價(jià),、糧價(jià)的起伏跌宕,這兩年生物燃料也處于輿論的風(fēng)口浪尖,。曾幾何時(shí),,一些人對(duì)發(fā)展生物燃料頗有微詞,,認(rèn)為它是引起糧價(jià)上漲的"元兇",能效不高,、破壞生態(tài)等等,。而美歐等國(guó)政府在認(rèn)真聽取和科學(xué)分析不同意見的同時(shí),卻態(tài)度堅(jiān)定,,一路高歌猛進(jìn),。筆者認(rèn)為,有必要客觀分析生物燃料產(chǎn)業(yè),。它真的是想象中的罪惡之源嗎?
人車爭(zhēng)糧,?
說到"人車爭(zhēng)糧",,主要是指美國(guó)。美國(guó)盛產(chǎn)玉米,,素有玉米加工傳統(tǒng),。上世紀(jì)八九十年代玉米乙醇一直維持在年產(chǎn)三五百萬噸上下,倒也相安無事,。本世紀(jì)初玉米乙醇快速發(fā)展,,2004年超過1000萬噸,引起了社會(huì)關(guān)注,。2006年,,有人表示:"灌滿一個(gè)25加侖油桶的乙醇,需要用去的糧食可供一個(gè)人吃一年,。"此后,,這一論點(diǎn)漸漸衍化為"人車爭(zhēng)糧"、"糧食安全",、"人道危機(jī)"等,。
美國(guó)是世界玉米生產(chǎn)和出口大國(guó),年產(chǎn)玉米約3億噸,,55%加工為飼料,,25%工業(yè)利用(乙醇約占70%),另有20%出口,。2006,、2007兩年,美國(guó)分別生產(chǎn)了1600萬,、2100萬噸乙醇,,是否減少了玉米出口呢?事實(shí)上,,2004-2007年間美國(guó)玉米出口量一直在增加,,2007/2008年度將創(chuàng)歷史最高(6096萬噸),因?yàn)槊绹?guó)農(nóng)民生產(chǎn)積極性提高了。
在2007年開始的糧價(jià)危機(jī)中,,玉米由每噸166美元到233美元,,只上漲了40%,而小麥由每噸120美元漲到480美元,,漲了200%,。泰國(guó)B級(jí)大米出口報(bào)價(jià)甚至在2008年3月27日一天就由每噸580美元漲到760美元,20天后突破1000美元大關(guān),。事實(shí)否定了發(fā)展玉米乙醇是引起此次糧價(jià)危機(jī)的"元兇"的說法,,連"幫兇"也不夠資格。
相反,,石油價(jià)格上漲確是實(shí)實(shí)在在地為此次糧價(jià)危機(jī)做出了貢獻(xiàn),。美國(guó)進(jìn)步中心首席執(zhí)行官JohnPodesta2008年初指出,美國(guó)上漲的谷物成本中用于種植和運(yùn)輸?shù)幕剂险剂巳种?,石油價(jià)格上漲使2007年的農(nóng)業(yè)成本增加了25%,。美國(guó)農(nóng)業(yè)部的資料表明,每消費(fèi)1美元采購食品,,農(nóng)戶只能拿到19美分,,剩余的81美分是勞動(dòng)力、燃料,、運(yùn)輸,、包裝和其他非農(nóng)成本。影響食品價(jià)格上漲的主要因素是非農(nóng)成本,,特別是能源價(jià)格,。能源價(jià)格對(duì)食品零售價(jià)格的影響比農(nóng)產(chǎn)品本身高2~3倍。
2008年10月底開始,,玉米價(jià)格隨著石油價(jià)格從147美元/桶跌至70美元以下,,美國(guó)芝加哥玉米期貨價(jià)格也從7月的7.90美元/浦式耳降至3.80美元/浦式耳。顯而易見,,是什么原因造成了糧價(jià)上漲,。
然而,幾乎所有的質(zhì)疑和指責(zé)都是沖著玉米乙醇的,,一些媒體更是混淆了玉米乙醇和生物燃料,。生物燃料的種類非常多,有固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)的,,乙醇只是液態(tài)中的一種,生產(chǎn)乙醇的原料可以是玉米,,也可以是甘蔗,、甜高梁,、薯類以至作物秸稈和林業(yè)剩余物中的纖維素。只有美國(guó)才大規(guī)模用玉米生產(chǎn)乙醇,,其他原料并不存在"爭(zhēng)糧"問題,。
能效更低?
"生物燃料影響環(huán)境"的說法基本都源自美國(guó)康奈爾大學(xué)的昆蟲學(xué)教授Pimentel之口,。他在2003年《自然資源研究》雜志發(fā)文提出,,"從所需要的全部能量投入考慮,玉米乙醇生產(chǎn)的能量平衡是負(fù)值(-29%)",,該文有一定影響,。國(guó)際能源署(IEA)曾就此發(fā)表評(píng)論,認(rèn)為十多年的研究結(jié)果表明,,用谷物生產(chǎn)燃料乙醇產(chǎn)出的能量高于投入的化石能源,,"得到負(fù)值的原因是忽視了生產(chǎn)乙醇過程技術(shù)進(jìn)步所產(chǎn)生的節(jié)能降耗效果"。2008年4月《Mexia每日新聞》發(fā)表密歇根大學(xué)化工教授BruceDale的文章指出,,D.Pimentel在計(jì)算玉米乙醇的需水量中將降水也算進(jìn)去了,計(jì)算能耗時(shí)將玉米轉(zhuǎn)化的太陽能也算進(jìn)去了,,反之卻未計(jì)算汽油生產(chǎn)中鉆井,、運(yùn)輸、煉油等過程所需的化石能源數(shù)量,,所以才得出了錯(cuò)誤的負(fù)值結(jié)論,。
美國(guó)阿岡國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了二十多年的不同能源全生命周期能效對(duì)比的研究,結(jié)果是:每投入一個(gè)化石能源能量單位,,電力,、汽油、煤炭,、玉米乙醇和纖維素乙醇的產(chǎn)能,分別是0.45,、0.81、0.98,、1.36和10.31,,即三種化石能源均為負(fù)值,而玉米乙醇是1.36,,纖維素乙醇在10以上,。天津大學(xué)對(duì)玉米乙醇的生命周期評(píng)價(jià)研究結(jié)果是能量投入產(chǎn)出比為1∶1.34;農(nóng)業(yè)部能源環(huán)境研究中心利用其與意大利都靈大學(xué)合作開發(fā)的"非糧原料模型"計(jì)算了甜高粱生產(chǎn)乙醇的能量投入產(chǎn)出比為1∶1.76,。由于大量使用化肥,,農(nóng)業(yè)種植過程消耗化石能源大于乙醇生產(chǎn)過程使用的化石燃料。
一波未平,,一波又起,。律師出身在普林斯頓大學(xué)做訪問學(xué)者的D.Searchinger在2008年2月7日的Scienceexpress上發(fā)表了題為《生物燃料會(huì)以改變土地用途的方式增加溫室氣體排放》的文章,,又引起了新一波的混亂。D.Searchinger文中應(yīng)用的GREET模型的開發(fā)者M(jìn)ichaelWang2008年2-3月兩次致信《科學(xué)》雜志,,指出該文中的8項(xiàng)錯(cuò)誤,。除在模型應(yīng)用、DDGs替代玉米參數(shù)選擇,、玉米地改種多年生能源植物會(huì)增排溫室氣體等技術(shù)性錯(cuò)誤外,,還將美國(guó)計(jì)劃2015年生產(chǎn)玉米乙醇4500萬噸推測(cè)為9000萬噸,并由此推導(dǎo)出需要全世界增加1080萬公頃耕地種植玉米,。這是基于數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的憑空想象,,一種科學(xué)上的武斷。
環(huán)境殺手,?
還有一個(gè)頗具震撼力的標(biāo)題《生物燃料使氣候變得更糟糕》,,是2008年2月英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》署名S.康納的一篇報(bào)道。該文主要是引述了美國(guó)大自然保護(hù)協(xié)會(huì)的喬·法爾焦內(nèi)的觀點(diǎn)和資料,,認(rèn)為印度尼西亞改一塊泥炭地為棕櫚園,,需要432年才能還清二氧化碳的欠債;亞馬孫地區(qū)改熱帶雨林為大豆地需要319年才能還清二氧化碳的欠賬,。這賬算得很精細(xì),,很讓人動(dòng)情。但問題是非要?dú)嗵康睾蜔釒в炅植拍苌a(chǎn)生物柴油嗎,?
其實(shí),,一塊可生長(zhǎng)植物的土地就是一個(gè)通過植物光合作用將太陽能和空氣中的二氧化碳加工轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)和化學(xué)能量的車間。只要部署一個(gè)好的人工生態(tài)系統(tǒng),,就能取得更多的能量和物質(zhì)產(chǎn)出而不傷害生態(tài)與環(huán)境,。D.Tilman2006年在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的文章中就提出一種以草地植被為基礎(chǔ)的,低投入高產(chǎn)出的二代生物燃料,。其能量產(chǎn)出投入比是5.44∶8.09,,比玉米乙醇和大豆柴油高出2~5倍;溫室氣體減排上平均每公頃6~10噸,,而玉米乙醇和大豆柴油不到1噸,。