馮加伶編譯;蔡麗伶審校

過去幾年,科學家開始反思生質燃料的永續性,像是為了種植生質燃料,土地利用的改變所造成的碳排放,或是生質燃料的生產鏈對環境造成的衝擊。

栽種地點、作物種類 影響碳排量

根據科學網站ScienceDaily報導,最近一項發表於自然氣候變化期刊(Nature climate change)的研究指出,生質燃料作物的栽種地點和作物種類的選擇,會對當地氣候造成影響,而其中左右溫室氣體排放的最大因素是生質作物的地理分佈,影響程度高達90%。

這份研究首次比較了全球地理環境、評估生質燃料作物生命週期、估算植被、土壤到含氮肥料的溫室氣體溢出,建立了生質燃料作物生命週期評估的標準流程,提供更廣、更永續的觀點。

研究作者表示,如果我們忽略地理資訊,就會過度簡化生質燃料所產生的溫室氣體。

「當我們把濕地或是森林變成生質燃料的種植地時,亦會造成碳匯(自大氣中移除溫室氣體以及溫室氣體前驅物的能力)的大量損失。因此,就算使用生質燃料能夠減少碳排放,短期來看,我們還是增加了總體的碳排放量。」

國際應用系統分析研究所(IIASA)生態系服務暨管理部門所長Michael Obersteiner解釋,長期來看,自然生態系能進行碳封存,像是森林和草地,能將大氣中的碳保存在植被及土壤中。

然而,作物也能從大氣中吸收碳,但是它們不能進行碳封存,如果再加上不永續的農耕方式還會導致土壤侵蝕和逕流,讓土壤儲存碳的能力每況愈下。

栽種地點影響「溫室氣體回收期」

為了評估生質燃料的使用效率,研究團隊估算出「溫室氣體回收期」,也就是在整個生產鏈過程中,生質燃料需要多少年才能取代石化燃料所排放的溫室氣體、彌補碳匯和氮源的損失。

研究團隊發現,溫室氣體回收期會隨著當前的土地利用模式、作物種類和栽種方法而有變動,其中最重要的影響因子就是地點,影響力高達90%。

研究結論顯示,地理位置是造成生質燃料對氣候造成衝擊的首要因素。總體來看,溫室氣體回收期的範圍很廣,從1年至162年(95%信賴間區,中位數:19年),其中溫室氣體回收期最長的地點發生在熱帶地區。

油菜籽最不傷環境 穀類最具能源效率 

研究人員發現,土地現階段的使用模式及作物種類,也會影響溫室氣體回收期的長短。如果在不額外灌溉或是添加肥料的栽種條件下,油菜籽對環境造成的影響最低,平均回收期為20年 ; 甘蔗的回收期最長,全球中位數為60年。

若採用集約栽種,所有作物的回收期都會系統性地降低,其中最有效率的原料是穀類,像是冬麥和玉米,溫室氣體回收期都低於10年。

國際應用系統分析研究所先前的研究亦顯示,在設定生質燃料的永續標準時,若不將世界各地的農業類型及消費量的改變一併考量進來,將會限制生質燃料的使用效率。

除此之外,土地利用的間接改變所造成的衝擊,像是改變作物種類、貿易和供需的改變,都會影響生物燃料總體排放量的平衡。

 

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本文載自環境資訊中心