2008年9月28日,,聯(lián)合國環(huán)境計劃署等4個國際組織發(fā)布《綠色職業(yè)》報告,,將發(fā)展生物燃料列為振興經(jīng)濟、抵御金融危機的有效手段,。為此,,兩院院士石元春、清華大學(xué)新能源研究所副所長李十中致函本刊,,客觀分析生物燃料在創(chuàng)造內(nèi)需市場,、提供就業(yè)機會、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)了人車爭糧,、糧食漲價、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、糧價的起伏跌宕,,這兩年生物燃料也處于輿論的風(fēng)口浪尖,。曾幾何時,一些人對發(fā)展生物燃料頗有微詞,,認(rèn)為它是引起糧價上漲的"元兇",,能效不高、破壞生態(tài)等等,。而美歐等國政府在認(rèn)真聽取和科學(xué)分析不同意見的同時,,卻態(tài)度堅定,一路高歌猛進,。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,?
人車爭糧,?
說到"人車爭糧",主要是指美國,。美國盛產(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,,引起了社會關(guān)注,。2006年,有人表示:"灌滿一個25加侖油桶的乙醇,,需要用去的糧食可供一個人吃一年,。"此后,這一論點漸漸衍化為"人車爭糧",、"糧食安全",、"人道危機"等,。
美國是世界玉米生產(chǎn)和出口大國,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?事實上,,2004-2007年間美國玉米出口量一直在增加,,2007/2008年度將創(chuàng)歷史最高(6096萬噸),因為美國農(nóng)民生產(chǎn)積極性提高了,。
在2007年開始的糧價危機中,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B級大米出口報價甚至在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)。事實否定了發(fā)展玉米乙醇是引起此次糧價危機的"元兇"的說法,,連"幫兇"也不夠資格,。
相反,石油價格上漲確是實實在在地為此次糧價危機做出了貢獻,。美國進步中心首席執(zhí)行官JohnPodesta2008年初指出,,美國上漲的谷物成本中用于種植和運輸?shù)幕剂险剂巳种蛢r格上漲使2007年的農(nóng)業(yè)成本增加了25%,。美國農(nóng)業(yè)部的資料表明,,每消費1美元采購食品,農(nóng)戶只能拿到19美分,,剩余的81美分是勞動力,、燃料、運輸,、包裝和其他非農(nóng)成本,。影響食品價格上漲的主要因素是非農(nóng)成本,特別是能源價格,。能源價格對食品零售價格的影響比農(nóng)產(chǎn)品本身高2~3倍,。
2008年10月底開始,玉米價格隨著石油價格從147美元/桶跌至70美元以下,美國芝加哥玉米期貨價格也從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,。只有美國才大規(guī)模用玉米生產(chǎn)乙醇,其他原料并不存在"爭糧"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,。國際能源署(IEA)曾就此發(fā)表評論,,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在計算玉米乙醇的需水量中將降水也算進去了,,計算能耗時將玉米轉(zhuǎn)化的太陽能也算進去了,,反之卻未計算汽油生產(chǎn)中鉆井、運輸,、煉油等過程所需的化石能源數(shù)量,,所以才得出了錯誤的負(fù)值結(jié)論。
美國阿岡國家實驗室進行了二十多年的不同能源全生命周期能效對比的研究,,結(jié)果是:每投入一個化石能源能量單位,,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)對玉米乙醇的生命周期評價研究結(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MichaelWang2008年2-3月兩次致信《科學(xué)》雜志,,指出該文中的8項錯誤。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增排溫室氣體等技術(shù)性錯誤外,還將美國計劃2015年生產(chǎn)玉米乙醇4500萬噸推測為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)錯誤的憑空想象,,一種科學(xué)上的武斷,。
環(huán)境殺手?
還有一個頗具震撼力的標(biāo)題《生物燃料使氣候變得更糟糕》,,是2008年2月英國《獨立報》署名S.康納的一篇報道,。該文主要是引述了美國大自然保護協(xié)會的喬·法爾焦內(nèi)的觀點和資料,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),,很讓人動情,。但問題是非要毀泥炭地和熱帶雨林才能生產(chǎn)生物柴油嗎?
其實,,一塊可生長植物的土地就是一個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。