使用更多生物燃料對環境有益嗎？兩位專家展開辯論 - 《華爾街日報》

在推動綠色能源的過程中，華盛頓正在大力支持生物燃料。

但它們到底有多環保呢？

玉米乙醇等生物燃料由植物或其他有機物質製成，然後與傳統汽油或柴油混合。化石燃料的使用量減少了，因此混合燃料燃燒得更清潔。混合物中的生物燃料越多，燃燒就越清潔。

根據美國環境保護署根據可再生燃料標準計劃提出的最新提案，2023年需要將208億加侖的可再生燃料與石油基燃料混合，比2022年的目標增長不到1%。到2025年，這一數字將增長到227億加侖。

該機構表示，這些規定將在2023年至2025年期間將美國的石油進口量每天減少多達18萬桶，每年為美國人節省2億至2.23億美元。

生物燃料標準的支持者認為，它增加了美國的燃料供應，降低了消費者成本，並且是幫助保護環境的強大工具。但反對者表示，生物燃料對環境的承諾被誇大了，而且用可食用植物製造生物燃料是對土地和作物的不當利用。

哈佛大學公共政策教授、Sturgis Hooper地質學教授、環境科學與工程教授Daniel P. Schrag支持生物燃料。明尼蘇達大學應用經濟學與法律傑出McKnight大學教授Carlisle Ford Runge則持反對意見。

威斯康星州米爾頓市，生物燃料用玉米正在乙醇生產設施旁收穫。圖片來源：Tannen Maury/EPA/Shutterstock### 支持觀點：生物燃料成本低、效率高且效益顯著

丹尼爾·P·施拉格插圖：華爾街日報作者：丹尼爾·P·施拉格

要避免氣候變化的最嚴重影響，我們必須淘汰化石燃料。廉價的風能和太陽能已開始減少排放。但能源系統中仍有一個領域難以改變：交通運輸所需的液體燃料。

即使所有乘用車都實現電動化，這也只能減少當前石油消耗量的一半。船舶、卡車、火車和飛機的燃料問題如何解決？

要實現雄心勃勃的碳減排目標，生物燃料很可能成為能源結構的關鍵組成部分。它們最有可能在價格上與石油競爭；幾乎不需要新建基礎設施；併為發展中國家提供經濟機遇，激勵其參與全球氣候減緩行動。

更大佔比

生物燃料——目前主要是乙醇和部分生物柴油——佔美國液體燃料消費量的7%。未來，我們應預見生物燃料佔據更大份額，因為它們具有顯著優勢。

與許多其他石油綠色替代品不同，某些形式的生物燃料可直接用於現有管道、儲罐、卡車、船舶、飛機，甚至部分現有煉油廠。這意味着生物燃料很可能與當前油價保持成本競爭力（或接近），且遠低於任何其他解決方案的成本。

是的，還有其他可能的替代品，例如通過可再生能源電力直接或間接（如通過氨等化學品）製造的氫氣。這些選項在低碳未來中可能發揮作用，但都依賴於研發來證明其可行性並降低成本。目前唯一已大規模應用的技術是生物燃料。

那麼問題出在哪裏？一些環保人士和其他批評者提出了多項質疑。

其中部分人援引十多年前的研究，指出美國主要生物燃料——玉米乙醇的氣候效益有限，並引用最新研究稱玉米乙醇已引發環境問題。他們認為，種植玉米會破壞土壤和水資源，佔用本可用於更有價值作物的寶貴農田，更不用説開墾本應保持原生態的草地和森林等新土地。

早期顯示玉米乙醇效益微薄的研究已不適用於現代乙醇精煉廠，因為許多工廠使用木材和天然氣作為燃料，而非老式工廠使用的煤炭。這些工廠在發酵過程中效率更高，並能利用能源系統整體碳排放的減少。新研究表明，其碳效益遠高於早期預估，因此玉米乙醇生產已抵消最初因開墾土地產生的碳債務，實現了逐年減排。

部分批評者譴責美國玉米產量的增長，卻忽視了當前玉米種植面積較過去十年有所下降——而產量卻大幅提升的事實。

展望未來

但生物燃料的未來並不在於玉米乙醇，因此爭論其成本與收益實乃本末。目前我們主要依賴玉米、大豆等穀物生物燃料，但利用植物莖葉的纖維素原料（包括玉米秸稈等有機廢棄物）開發生物燃料的工作正在進行中。

以木質材料（無論是柳枝稷等能源作物還是單純農業廢棄物）開發具有經濟競爭力的生物燃料將是一項重大突破，這將提高總體產量並增強碳效益。若我們真心想要應對氣候變化，就必須投資這些解決方案。

一個重要擔憂是生物燃料的擴張會威脅生物多樣性，因為越來越多的森林被砍伐以種植能源作物。東南亞棕櫚油產業就是前車之鑑，它導致了熱帶雨林的大規模消失。

但生物燃料的發展未必會破壞全球生態保護。在許多貧困國家（尤其是熱帶地區），全球生物燃料產業代表着實現經濟持續增長的最佳機遇之一。伴隨這種增長而來的將是農業產能的新投資，這將提高產量並減少開墾新土地的需求。

必須承認，我們在擴大生物燃料時必須審慎行事。保護現有森林免遭開發無疑至關重要。但解決氣候變化需要艱難抉擇。若我們真心想要替代航空燃油和柴油，就不能放棄生物燃料——它們是我們用低碳低成本替代石油燃料的最佳選擇。

施拉格博士是哈佛大學公共政策教授、斯圖吉斯·胡珀地質學教授及環境科學與工程教授。可通過[email protected]聯繫他。

拜登總統4月在愛荷華州門洛市一家生物加工設施發表講話。圖片來源：Rachel Mummey/Bloomberg News### 反對觀點：乙醇燃料名不副實且危害環境

卡萊爾·福特·朗格插圖：WSJ作者：卡萊爾·福特·朗格

2007年推行乙醇強制摻混政策時，玉米基酒精與汽油混合被宣傳為環保之舉。但隨着研究深入，真相恰恰相反。

這位"乙醇皇帝"實則赤身裸體。

根據《美國國家科學院院刊》去年發表的研究論文，不僅擴大玉米乙醇生產加劇了土壤侵蝕和水質惡化等環境污染，其全生命週期温室氣體排放甚至高於純汽油。乙醇非但無助於緩解氣候變化，反而對環境產生負面效應。

令人不安的發現

事實上，玉米乙醇強制令的最大受益者似乎是玉米種植者本身。去年《美國國家科學院院刊》另一項研究發現，2007年強制要求汽油摻混乙醇的燃料混合政策，刺激了玉米需求並推高其價格。2008至2016年間玉米價格上漲30%，連帶推動小麥和大豆等其他農產品價格增長約20%。這導致美國玉米產量擴張近9%，相當於新增690萬英畝玉米田。

乙醇玉米種植擴張伴隨着化肥和農用化學品的大量使用，對土壤和水體造成連鎖影響。2008至2016年間每年化肥使用量增加2%至8%，導致玉米帶地區地下水硝酸鹽滲濾及河流磷徑流量增加3%至5%——這正是墨西哥灣缺氧"死亡地帶"的主要成因。

這一切的後果？碳排放不降反增——直接反駁了環保署早先被乙醇支持者廣泛引用的研究。

“環保署最初估計美國土地利用變化會固碳並改善乙醇碳足跡。但事實證明效果恰恰相反，"《美國國家科學院院刊》其中一篇論文指出，“非但未能將乙醇碳強度降至比汽油低20%，實際反而使其比汽油高出20%。”

乙醇與常規汽油或柴油混合可製成燃燒更清潔的燃料。圖片來源：Brian Snyder/REUTERS### 不確定的未來

雖然乙醇可以從柳枝稷、木屑甚至廢報紙等原料中提取，但收集和轉化這些材料的成本約為玉米的兩倍。即便現在，玉米乙醇的成本也高得驚人。如果生物燃料能與石油燃料在成本上競爭，那麼它們就不需要在全美50個州強制推行並依賴補貼。儘管一些支持者認為生物燃料可以利用現有基礎設施從而降低成本，但實際上乙醇無法用於許多輸油管道且會對其造成腐蝕。

可以説石油燃料同樣享受補貼，但這與其對環境的影響問題無關。兩者都是負面的。

誠然，未來仍充滿不確定性。可能出現的新技術或能降低柳枝稷或藻類等原料的成本，並實現規模化生產而不對環境造成負面影響。那些已在此領域投資虧損的人也可能開始真正盈利。

但所有這些都建立在極大的假設之上。

研究從一開始就對混合燃料強制令的環境合理性提出質疑。新發現只是凸顯了其弊端和成本。現在是時候聚焦能直接應對氣候挑戰的能源戰略了——不是生物燃料，而是幾乎不需要液體燃料的電動汽車。

朗格博士是明尼蘇達大學應用經濟學與法學的傑出麥克奈特大學教授。可通過[email protected]與他聯繫。