许多生物能源行业的支持者提出碳中和作为他们支持的基础。但是，该索赔可能无法经受审查。根据一些说法，生物质发电厂的排放量，包括在种植，收获和加工燃料时产生的排放量，可能超过化石燃料发电机组的排放量。
生物质能是当今欧洲最热门的东西。按照字面。英国和欧盟（EU）大约60%的可再生电力现在是通过燃烧木屑颗粒产生的 – 主要是在退役的燃煤电厂 – 有些是由美国收获的树木制成的。其他主要国家，包括中国、韩国和日本，都在考虑转向木材燃烧，以减少燃煤电厂的温室气体排放。
根据环境影响评估，生物质通过燃烧产生热量转化为能量，例如用木柴加热或在发电厂燃烧;热化学转化为固体，气体和液体燃料;化学转化为液体燃料;和生物转化以产生液体和气体燃料，如垃圾填埋场甲烷。
EIA在其2021年12月的短期能源展望中指出，美国电力部门预计到2021年底将拥有6，154兆瓦的生物质发电能力，包括3，793兆瓦的废物生物质容量和2，362兆瓦的木材生物质容量。预计到2022年底，生物质容量将增加到6，190兆瓦，其中包括3，829兆瓦的木材生物质容量和2，362兆瓦的废物生物质容量。截至2020年底，生物质容量为6，295兆瓦，包括3，790兆瓦的废物生物质容量和2，505兆瓦的木材生物质容量。
生物质：原始形式的有用能源
从生物质中生产能源并不是什么新鲜事（图1）。它和人类一样古老，从火开始。希腊神话说普罗米修斯从众神那里偷走了火，并将其交给了人类，尽管火远远早于希腊人。这是一项革命性的技术，允许加热，烹饪和其他用途。在人类历史的大部分时间里，燃烧生物质驱动了有用的能源。煤炭之所以运抵英格兰，是因为砍伐树木作为燃料破坏了该国曾经丰富的大部分森林。
当然，煤炭是另一项革命性的技术，推动了工业革命和长途陆路运输的兴起。但是，由于环境问题，煤炭不再是王道，环境问题正日益影响所有化石燃料。
为什么选择生物质？
碳汇？泥炭 – 并重复威尔士班戈大学湿地科学家克里斯蒂安·邓恩（Christian Dunn）表示，在世界各地的沼泽中发现的低矮，潮湿，酸性泥炭可能是储存人为排放物中二氧化碳的越来越重要的方式。他最近告诉《华盛顿邮 》，”如果你真的想减缓气候变化，你必须认真对待泥炭。这意味着，除其他外，不要购买它作为花园覆盖物。 根据邓恩的说法，当谈到吸收二氧化碳时，泥炭是”自然界的超级英雄”。他计算出泥炭地（图2）约占地球陆地面积的3%，但土壤中储存了约30%的碳，远远超过树木和其他植被。 邓恩补充说：”几代人以来，我们一直在排干湿地。我们已经降解了泥炭 – 将其丢弃，燃烧，装袋 – 并将数量惊人的碳释放到我们的大气中。爱尔兰和苏格兰长期以来一直燃烧泥炭作为取暖燃料。爱尔兰在发电厂中使用泥炭而不是煤炭。卢旺达最近开设了一座15兆瓦的泥炭发电厂。在许多国家，政府的一个重点是清除泥炭沼泽，以开发更多的农业用地。邓恩称这种做法”几乎是犯罪的”。 怎么办？邓恩说，停止破坏泥炭地，而是恢复它们。英国认为泥炭在实现其到2050年实现净零排放目标方面非常重要。英国首相鲍里斯·约翰逊（Boris Johnson）宣布了到2050年恢复69万英亩泥炭地的目标。这比罗德岛的大小还要大。苏格兰 – 更少的土地但更多的泥炭 – 的目标是到2030年恢复618，000英亩的土地。 |
为什么不呢？
美国能源部的国家可再生能源实验室在一篇关于生物质能益处的论文中，对碳中和声明提出了警告。”燃烧生物质释放的二氧化碳量与燃烧化石燃料的二氧化碳量大致相同，”该论文说。”然而，化石燃料释放了数百万年前光合作用捕获的二氧化碳 – 本质上是一种’新’温室气体。另一方面，生物质释放的二氧化碳在很大程度上由其自身生长过程中捕获的二氧化碳平衡（取决于用于生长，收获和加工燃料的能量）。然而，研究发现，砍伐森林以种植生物质会导致碳损失，需要几十年才能收回，因此最好在以前清理过的土地上种植生物质，例如未充分利用的农田。
几年来，对生物质能的环保抵制一直在积聚蒸汽。2017年，英国智库查塔姆研究所（Chatham House）发表了一项研究，发现”尽管大多数可再生能源政策框架将生物质视为燃烧点的碳中和，但实际上这不能假设，因为生物质每单位能源排放的碳比大多数化石燃料多。只有本来会被当作废物燃烧或会留在森林中并迅速腐烂的残留物才能被认为是中短期的碳中和。
2020年3月，由普林斯顿大学伍德罗·威尔逊学院（Woodrow Wilson School）研究学者、世界资源研究所（World Resources Institute）高级研究员的律师蒂莫西·罗辛纳（Timothy Searchinger）领导的九名气候专家致函日本能源、贸易和工业部，警告不要将木屑颗粒作为发电燃料。日本正在考虑从煤炭转向木材。签名者包括加州大学伯克利分校的丹尼尔·卡门（Daniel Kammen）和前国务院科学特使，以及美国科学促进会前主席、美国国家科学奖章获得者彼得·雷文（Peter Raven）。
这封信建议日本政府，根据科学证据，”我们强烈反对日本以任何方式补贴木材的使用，而不是真正的废物和残留物用于生物能源，特别是在发电厂。此外，燃烧用于生物能源用途的木材所产生的烟囱排放应计入任何计算温室气体的法律中，或以其他方式设计用于这些气体。
对生物质能的批评在去年11月在苏格兰格拉斯哥举行的联合国气候变化大会（COP26）之前有所增加。虽然在格拉斯哥会议上有130多个国家承诺到2030年结束森林砍伐，但这一承诺没有细节，这是多年来应对全球变暖的许多国际承诺的特征。
碳排放量可与化石燃料相媲美
10月，自然资源保护委员会（NRDC）公布了一项揭穿森林生物质碳中和的研究。该环保组织以美国东南部森林中的木屑颗粒（图3）为重点，得出的结论是，”颗粒生命周期的碳排放量远远超过美国发电的平均排放量，即使发电厂增加了碳捕获和储存。
NRDC在COP26前夕的另一份 告呼吁英国停止补贴其北约克郡Drax发电站的木屑颗粒使用。该工厂位于英格兰广阔的煤田中部，是英国最大的发电机，已在很大程度上转换为木屑颗粒。它现在的生物质发电能力为2.6吉瓦，煤炭容量为1.29吉瓦。
NRDC援引环境智库Ember的一份 告称，”从2019年开始，英国电力部门燃烧生物质的碳排放量超过了煤炭，仅次于燃烧天然气的碳排放量。换句话说，许多政府认为’可再生’是最大的污染源。
在英国和欧盟，向木屑颗粒的转变是由会计规则推动的。《华盛顿邮 》在COP26之前的一篇文章称其为”树木学上的轻微手”。普林斯顿大学的Searchinger解释说，它的工作方式是，根据2005年建立的欧洲碳交易规则，燃烧木屑颗粒可以降低公用事业公司在交易计划中的排放费用，但不会减少实际排放量。因此，燃烧颗粒是值得的，即使它不能减少一氧化碳2短期内排放。随着政府在COP26之后深入研究温室气体排放以及碳源和碳汇的细节，这种情况是否会改变是一个悬而未决的问题。
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