清洁的燃料运输时,EPA已经走错了方向。

2023年6月21日,美国环境保护署建立新的可再生燃料标准(RFS) 2023 - 2025。规则,旨在降低温室气体排放的交通工具,同时减少对外国石油的依赖,需要增加使用可再生燃料在未来几年——具体地说,生物燃料生产的作物,如玉米乙醇和大豆生物柴油。

,但与当RFS最初创建于2007年,现在清楚这些燃料不脱碳运输的答案。事实上,强有力的证据表明RFS设置为增加碳排放——而不是减少——同时阻碍食品生产。

新RFS建立在错误的假设

当国会在2007年第一次设定可再生燃料体积目标,能源独立与安全法案(EISA)预计,新技术将从农业废料和其他纤维素生产乙醇(木质)材料到2022年生物燃料的主要来源。生物的选择相比,这些和其他“高级”生物燃料可以显著降低环境影响在某种程度上,他们不争夺优质农田可用于食物或需要破坏性的化肥和农药等投入。

然而,没有发生转变。EISA规定2022年消耗160亿加仑的纤维素生物燃料,但是技术并没有如预期的那样实现。不到10亿加仑的排位赛纤维素生物燃料生产气体燃料的形式——主要是甲烷从垃圾填埋场和肥料中使用压缩天然气汽车。纤维素乙醇的供应是零加仑,迫使美国环保署放弃要求使用其权力。

食用玉米乙醇,相比之下,并上升到满足RFS目标。玉米乙醇的使用在2022年不到140亿加仑,接近隐含国会传统150亿加仑的生物燃料的目标。(EISA规定总体目标的360亿加仑的可再生燃料,到2022年,其中210亿加仑应该是纤维素和其他“高级”生物燃料,不包括乙醇制成玉米淀粉)。几乎所有的汽油现在包含10%的酒精(E10汽油),少量含有15% (E15)或85% (E85),导致乙醇汽油消费总额的10.4%。

这依赖于生物燃料提供了真正的后果。

生物燃料生产的作物为燃料生产需要大量的土地。今天,6000万英亩美国的农田——几乎在美国总种植面积的25%——被用来生产燃料。这个数量的土地用于燃料生产危害气候和消费者不断增长必威官网是真的吗全球土地紧缩威胁粮食安全。同时,汽油和乙醇总需求将下降,成为电动车(电动车)取代内燃机车辆(ICEVs)。我们现在知道,电气化,不是生物燃料,是消除道路交通排放的前进道路。

一辆拖拉机喷洒农药大绿色玉米田。
一辆拖拉机喷雾杀虫剂的大型玉米田。大约四分之一的美国土地用于生产生物燃料,从而增加食物系统的压力,需要肥料和杀虫剂等有害的输入。通过Bim / iStock照片

如何提高生物燃料需求将推动更高的排放吗

尽管这些现实,RFS要求增加整体从2022年的193亿加仑可再生燃料消费到2025年的223亿加仑。燃料供应商预计约10%乙醇混合成汽油,有或没有RFS,因为这样做供应所需的辛烷和氧气水平。因此,环保署并不指望RFS大幅增加玉米乙醇消费在未来三年;这是有效地限制在140亿加仑。

鉴于乙醇消费预计不会大幅上升,燃料供应商如何遵守新的RFS授权吗?答案主要是通过增加大豆油生产柴油的使用。

悲剧是将大豆食品供应的石油生产燃料比将玉米更成问题。大豆和其他植物油(如油菜和palm)是在高需求在全球范围内,从食品,化妆品以及燃料。他们的生产造成重大森林的减少和全球碳排放;例如,棕榈油种植园是森林砍伐的主要驱动力在印尼吗大豆产量引起广泛的在巴西的森林砍伐。

这意味着增加土地使用变化的碳排放,推动更高的大豆对生物燃料的需求,可能超过它的好处减少化石燃料的使用。然而EPA RFS规则基于一个假设,使用大豆生长在北美的燃油不会显著影响森林。这不合逻辑:因为植物油市场全球链接,增加对植物油的需求增加森林砍伐的压力无处不在。

鸟瞰图的大豆农场在巴西亚马逊雨林切成。
大片的亚马逊雨林清除大豆农场。增加大豆生物柴油等生物燃料的依赖可能会导致碳排放量的增加由土地利用变化驱动的。图片由首页/上面

EPA确实在某种程度上承认这种风险。的规则引用一个排放范围1.9 - -11.8公斤的二氧化碳当量每加仑的大豆生物燃料(kgCO2e /加),相对于11.4 - -12.7 kgCO2e /加石油柴油。1然而,这些范围大大低估了可能排放影响的新RFS。

排放估计用来证明RFS不包括一个单独的模型比较锻炼EPA发表与最终的规则。分析使用三个不同的模型来估计增加大豆的净效应生物燃料消耗,同时考虑植物油和石油市场动态。两三个模型显示重要的净增加温室气体排放,主要是由于森林砍伐,为大豆生产,而只有一个显示净排放量减少。

的差异是很明显的。高端,环保局估计,大豆生物燃料可能大约三倍的碳排放石油柴油每加仑。和其他分析得出类似的结果——包括一个更直接的方法测量生物燃料的“碳机会成本”通过比较投入土地的影响其生产的替代使用同样的吸收通过植树造林的土地。

环保局提供没有理由不考虑这个碳计算机会成本或自己的模型比较结果在制定的可再生燃料标准体积要求2023 - 2025。

估计的碳成本RFS

EPA的模型比较锻炼技术文件报告的一项研究结果中,三个全球经济和土地利用模型(GCAM和格言GTAP)被用来估计的影响假设大豆生物柴油需求增加每年10亿加仑。谚语和GCAM显示净温室气体排放增加土地利用变化驱动增加大豆生产。格言模型估计净增加35.5 kgCO2e /加,大大高于任何估计中引用规则本身。GCAM模型项目更温和,但仍然重要,净增长的排放量5.4 kgCO2e /加。只有GTAP显示净减少排放,5.4 kgCO2e /加,哪个更符合碳强度范围中提到的规则。2

鉴于全球经济和土地利用固有的复杂性和不确定性建模,一些研究人员提出一个更直接的方法的基础上碳的机会成本奉献优质农田生物燃料生产。我们的想法是,在某种程度上不需要耕地粮食生产,它可以用来封存碳通过植树造林。如果土地用于生物燃料生产这个机会是止赎,这应该被视为一个“碳成本”生物燃料的生产。这种方法产生一个碳的机会成本36.6 kgCO2e /加大豆生物柴油,类似于谚语的土地利用碳排放估算模型(38 kgCO2e /加)。

低碳生物燃料的替代品

没有理由RFS应该把数百万英亩的农田生产的燃料污染车辆当存在一个更好的解决方案:电动汽车使用清洁能源。

尽管所有能源项目需要土地,产生可再生能源的电动汽车比生产更高效和低碳生物燃料。例如,即使主要农田是致力于太阳能电池板功率电动车,每英里碳机会成本数百次低于使用生物燃料内燃机车辆。因为太阳能电池板捕获超过100倍尽可能多的可用的能量每英亩农作物,因为电动汽车多3倍尽可能有效地将能量转化为流动性ICEVs。此外,太阳能项目选址可以避免'农田和解决方案agrivoltaic系统——结合作物和太阳能电池板在同一土地——可以用来进一步减少其碳机会成本。

最后,美国可以更多地关注生物燃料更低,甚至是负数,碳的机会成本。例如,制成的柴油浪费脂肪、油和油脂(想到一个嬉皮上运行他们的大众巴士法国炸油使用,但在巨大的工业规模)不需要额外的农田。利用垃圾填埋场沼气俘虏也不需要额外的土地,它可以避免甲烷排放,否则发生,导致负排放燃料。然而,这些资源仅占大约20亿加仑的可再生燃料所需的超过200亿加仑的RFS。在未来,额外负排放生物燃料可能是由专注于农业废弃物。例如,玉米秸秆(茎、叶和穗轴仍在玉米收获后)可以转化为负排放氢如果在这个过程中产生的二氧化碳捕获和永久性隔离。

一种更好的方式前进

可再生燃料标准并没有像预期的那样成功自2007年以来,当国会授权增加大量的纤维素生物燃料的使用到2022年。现在,最初的目标不再是实际上,美国需要改变齿轮。

国会应该取代RFS与技术无关的低碳燃料标准,需要减少温室气体排放的交通部门,包括碳土地致力于燃料生产的机会成本。这将创建适当的鼓励使用清洁电能和废弃物生物质代替生物燃料。同时,环保局应该设定体积目标下RFS风险不让气候危机变得更糟。必威官网是真的吗

未来将不会由玉米或大豆。是时候奉献我们的农田来喂养人——不是加油的车辆。

1从克二氧化碳当量转换每兆焦燃料报道的规则,使用135.6焦耳每加仑的柴油低热值的基础上。2从公斤二氧化碳当量转换模型中每百万英国热量单位报道比较锻炼技术文档。