通过客人的作者21/06/2021


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生物燃料能取代新西兰所有的化石燃料吗?与氢等其他低碳解决方案相比,生物燃料的经济和气候效益和成本是什么?

特洛伊Baisden,怀卡托大学

快速浏览一下这些数字就会发现,新西兰将有足够的土地生产生物质能,以取代该国目前的化石燃料使用。但这并不意味着我们拥有技术或可以在经济上做到这一点,也不意味着我们可以通过人们的选择来实现这一点。

气候变化委员会的最后的建议上周提交给政府的报告对成本、效益和替代能源进行了统计,但没有任何现实的方案表明完全转向生物燃料是可行的。在考虑了提交的材料后,委员会发现生物燃料和其他替代能源,包括绿色氢,可以取代比最初估计的更多的化石能源。

新西兰的当前的需求化石燃料大约570 petaj (PJ),可以分解成70PJ的煤,略低于200PJ的天然气和略高于300PJ的液体燃料。森林覆盖了新西兰约11%的土地可以生产这么多能量。

相比之下,草原覆盖了半个国家产生牲畜代谢的700-900PJ能量.这推动了乳制品、绵羊和牛肉产品的出口。

生物燃料的利与弊

一些见解来自于对不同形式能量的比较。即使转换成相同的单位,燃料和能源也不容易互换。

把精力投入更熟悉的术语.一顿晚餐大约是1兆焦耳(MJ), PJ的十亿分之一。相比之下,一升柴油的能量含量为38兆焦耳,可以转化为大约10千瓦时的电力,相当于两到三美元的家庭电费。电在家里很方便,但却像一升燃料一样难以随身携带。

液体生物燃料便于运输,但难于生产。而内燃机无论燃烧的是化石燃料还是生物燃料,都浪费了65-75%的能量作为热能。此外,任何新的生物燃料生产,如果不是来自废物,通常意味着我们停止生产以前有价值的东西。

拖拉机收获
生物燃料可以从废物流中产生,包括森林砍伐,或者在目前用于种植粮食的土地上种植燃料作物。Kletr /伤风

将生物质能转化为生物燃料也会损失大量能源,因此委员会预计生物燃料仍将相对昂贵。电动汽车改变了这一切,因为它们的效率约为90%,使同样的能量比液体汽油或柴油多消耗三倍。

许多生物燃料原料有环境影响,从氮氧化物排放和土壤碳损失作物甲烷排放与兽脂有关,兽脂是一种肉类副产品,其产量足以抵消约2%的液态化石燃料的使用。森林砍伐和浪费更丰富,应该有更低的影响,除了可能导致侵蚀。

节约能源

最有利的解决方案是节约能源。欧盟委员会建议目前的政策将把煤炭和天然气的需求分别减少到2035年的40PJ和100PJ。但运输部门对能源的需求不断增长,意味着液态化石燃料预计将增长到400PJ的稳定水平,然后在2035年后缓慢下降。

委员会制定了一个示范路径减少了到2035年,化石煤、天然气和液体能源的使用量分别达到25PJ、80PJ和270PJ,大大减少了排放和对新可再生能源的需求。

一个很好的例子是用木材代替煤来加热,最重要的是在干燥牛奶的乳品工厂。

养护后,增加使用可再生电力可以发挥很大的作用。除了电动公路运输,短途区域航班也可以实现电气化。但是电池和高效的电动机需要锂和能源的开采而且远非没有影响。

生物燃料生产的影响

如果生产生物燃料的数量超过当前的废物流,那么生物燃料将需要具有经济价值的土地农林产品.将土地用于生物燃料也限制了它用作森林碳汇尽管新种植的用于生物燃料的森林在生长过程中只是暂时的碳汇。因此,生物燃料的成本和收益在很大程度上取决于它们在哪里以及如何生产。

用于加热的木屑颗粒
木屑颗粒可以代替化石燃料为工业锅炉供暖。Aliaksei Charapanau /伤风

发展、运输和生产生物燃料将产生一些明显的影响,就像今天的化石燃料生产的足迹包括采矿、钻探、精炼、储存和运输。根据地理位置的不同,新的森林可能会改变当地的景观和经济,产生特定的影响,如河流下游的流量。

在2018年,接穗估计将30%的运输燃料转化为生物燃料需要的面积是斯图尔特岛的三倍,每小时需要使用55辆卡车。

生物燃料经济的想法既吸引人又不确定,因为它可能对大面积的土地使用产生巨大影响,并具有潜在的好处,如减少硝酸盐的流失或侵蚀。

未来的环境影响难以预测,因为生物燃料技术仍在发展,未来的能源成本和排放也不确定。但许多替代方案的成本和收益也是如此。

关于使用氢作为燃料的想法和争论不断发展,无论是在运输中还是在电池中,如果效率可以提高或者用于燃烧,甚至可以添加到天然气中。但氢是绿色的如果它是用清洁的可再生能源生产的。谈话

特洛伊Baisden,环境科学教授亚博贴吧怀卡托大学

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