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以木头为原料发电是否值得提倡?

发布时间:2019-06-06 15:48:37

一粒小小的橡树种子想要在美国有北卡罗来纳的阔叶林中长成一棵参天大树,差不多需要半个世纪。然而,想要把这棵好不容易长成的大树变成欧洲发电厂的燃料,只要几秒。

在巨大的轰鸣声中,巨型伐木机将一棵棵大树推倒,再切割成一段段木料。剩下的枝桠连同一些小树,则被处理成木质颗粒,飘洋过海送到英国,用作火力发电的燃料。

在北卡罗来纳州立大学森林经济学家Bob Abt看来,这种跨洋木质颗粒贸易之所以越来越繁荣,主要是因为一些政治家、工业集团和科学家持有这样一种观点:烧木头发电,可以有效遏制二氧化碳的排放。在他们看来,比起煤炭或天然气,木头算得上是低碳燃料。而且,老树被砍掉,新树会顶上,所以对气候不会造成太大影响。

Abt表示,从这种角度看木头燃料相当不错,“很自然地构成了一个碳循环”。

如今,全球不少国家都把木头视为碳中性燃料,并在税收、贸易等方面予以倾斜,这也引发了各界的热议。批评者认为,碳循环绝非表面看起来那样简单:烧木头不仅没有遏制碳排放,反而还增加了碳排放。而且,这样一来会让不少人打着保护环境的旗号,大肆砍伐树木,严重破坏生物多样性。

世界自然资源研究所高级研究员Tim Searchinge直言不讳地说道:“这会给刚果或印度尼西亚等国留下这样一种印象:砍伐森林以供能,是一件利国利民的好事。”

积极种“木柴”

一些英国电厂表示,之所以用来自北卡罗来纳的木头发电,是因为燃烧木头释放的二氧化碳较少。但这其实很片面。事实上,在某些情况下,比起烧煤或烧天然气,烧木头有时候反而会释放出更多的二氧化碳。不过,由于欧盟在2009年制订了一项野心勃勃的计划——到2020年,20%的电力将来自可再生资源——所以,那些掌权者便将木头列为了碳中性燃料。

结果便是,一座座新的燃木发电厂在英国、比利时、丹麦、荷兰等国拔地而起,还有部分燃煤发电厂被改造为燃木发电厂。例如,为了获得燃料,英国电力公司等企业将目光投向了全球各地的森林。

于是,很多地方开始种植生长速度比较快的树种。美国出口的木质颗粒几乎都来自东南部,2005年时出口量还几乎为零,到了2016年增至650万吨,到2021年有望达900万吨。

这也引起了美国当局的注意。事实上,在一些森林产业界人士的鼎力支持下,美国国会议员已经提出议案,希望紧跟欧盟的步伐,把木质颗粒列为碳中性燃料。不过,目前这些议案尚未获得批准。

但值得指出的是,以木头为原料发电是否值得提倡,已导致了环境保护团体和科学家的大分裂。

2016年2月,65位科学家上书参议院,警告说若给木头贴上碳中性的标签,将会导致滥砍滥伐,进一步促进温室气体的排放。然而,仅一个月后,又有100多位科学家发出了不同的声音,他们认为烧木头发电是好事,可以有效降低碳排放。

Abt和同事则希望把这些针锋相对的观点整合成一个系统。但研究者认为,这个问题相当复杂,涉及森林生态学、土地拥有者的经济行为以及时间范围的设定等。伊利诺伊大学环境经济学家Madhu Khanna表示:“因为统计方法不同,所以答案各异。”

建立模型

其中一种模型聚焦于生物学图景,计算的是燃烧生物质时会释放出多少碳,以及一个生态系统要吸收掉这些碳得花多长时间。这种统计方法看似简单,但很多细节仍值得商榷:砍伐的是什么树?重新种植的树生长速度如何?

由于释放与吸收存在一定的时间差,因此利用这种方法进行的研究常会得出这样的结论:燃烧木头燃料导致的效应会持续相当长的时间,促使全球变暖。自然资源保护委员会(NRDC)的一项研究显示,比起烧煤,起码在头几十年里,烧木头的发电厂净碳排放量更高。

实际上,时间范围怎么设定非常重要。Abt所在的美国环保局(EPA)专家组设定的时间段比较长,如100年,他们认为,只有这样才能完全评估温室气体排放的整体影响。在这期间,新种的树完全可以成长起来,重新捕获碳,这样木头燃料看上去倒算得上碳中性。

然而,另一些科学家却提出了异议,认为时间如此长实际上掩饰了这样一种风险:短时间内燃烧大量的木头导致的直接危害。“打个比方,如果我们在20年内把北极的冰都给化了,那么这些冰就再也回不来了。”EPA顾问、卡里生态系统研究所生物地球化学家William Schlesinger说。

NRDC林业科学家Sami Yassa也给出了忠告:在制定、推动相应政策时,要慎之又慎。“我们的信条是为了规避可能的灾难,必须先解决那些不确定性。”

与此同时,Abt等人还在设计一种模型,这种模型将把经济学乃至人类行为对森林的影响等因素都囊括在内。在极端情形下,被砍伐的林地可能会变成农田或住宅区,这样就没有树吸收碳了。当然,也可能存在另一种极端情况:受利益驱使,人们把农田或牧场变为林地,结果碳效益大增。

利用Abt的研究方法,有研究得出了一个违反直觉的结论:从长远来看,美国东南部木质颗粒产业的迅速发展或许会提供碳净收益。原因是这会刺激当地人种更多树,导致更多的碳储存。

此外,Abt等人在2015年刊登于《环境研究通讯》上的研究报告中还指出,将木质颗粒输往欧洲用于发电,无论是在经济上还是环境上都有一定的意义。从整个循环周期来看,将生产、运输等因素均考虑在内,比起烧煤,烧木头的碳排放量减少了74%~85%。Abt表示:“你不能仅仅从生物学的角度考虑这个问题。如果忽略了市场因素,你必定出错。”


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