乙醇生产的玉米臭味
潜力和陷阱
概要
这项研究使用国家农业环境生产模型来评估引入玉米秸秆市场以支持基于臭乙醇的乙醇行业的环境和经济影响。
关键发现
- 即使是用作乙醇原材料或“原料”的玉米毒和其他农业残留物的中等收获，也有可能显着增加农业部门温室气体（GHG）的侵蚀和排放。
- USDA/USDOE报告中出现的Stover可用性的估计值“作为生物能和生物产品行业的原料生物质：十亿吨年供应的技术可行性”依赖于收获水平，这些水平将大大提高农业和农业和GHG排放量因此是不可持续的。
- 大规模转向无耕种农业生产将减轻侵蚀的风险增加，但在管理增加土壤碳损失和增加的农业温室气体排放的风险方面相对无效，随着收获玉米残留物的收获。用于农业的替代最佳管理实践（BMP），包括增加覆盖作物，绿色肥料和精确氮管理，可以有效解决对空气，水和土壤资源的负面影响。
- 将BMP的有效整合到农作物轮作与玉米毒收成中，将需要大大增加联邦对BMP的长期影响和有效性的研究以及克服采用农民采用的障碍的投资。
- 当前的激励措施系统不足以诱使农民自愿采用BMP，例如与玉米秸秆收获相关的无耕作生产，以减少破坏性的副作用。除非获得毒品的价格明显高于常规毒品进入市场的价格，否则农民不会改用无需生产。必须建立其他激励措施和保障措施，以确保可持续供应。
执行摘要
由于石油市场的波动，对全球变暖的越来越关注，以及对通过更强大的农业市场支持农场和农村社区的兴趣，美国的几个群体都将注意力转向了乙醇减轻我们对石油依赖的潜力。近年来，国内乙醇产业迅速扩大，但是在美国，与其他国家一样，这种发展严重依赖于政府的支持。直到2005年，直接支持主要以税收优惠的形式出现；体积乙醇消费税抵免额（VEETC）为搅拌机提供了将乙醇与汽油混合的税款退款，每加仑$ 0.54至每加仑0.45美元。为了进一步催化可再生燃料市场的扩张，国会在2005年和2007年的能源账单上通过了联邦可再生燃料标准（RFS），该标准（RFS）要求将可再生燃料混合到我们的燃料供应中。
目前，玉米粒中发现的糖是美国新兴乙醇行业的主要原料。然而，随着世界食品价格上涨加剧食物与燃料辩论，并扩大乙醇使用的玉米生产会引起环境问题（Marshall和Greenhalgh，2006年； Marshall，2007年），人们的注意力越来越多，将注意力转向第二代乙醇的潜力使国内乙醇产业免于其对玉米谷物的依赖的技术。诸如纤维素转化率之类的先进技术将允许从叶子和茎中的复杂糖产生乙醇，并有望从根本上扩大可能的乙醇原料范围。潜在的未来原料包括木质生物量，例如森林残留物，消费后的市政固体废物以及农业残留物，例如小麦稻草和玉米臭味 - 收获玉米颗粒后留在后面的叶子和茎。
人们普遍认为，纤维素技术将使我们能够产生比玉米基乙醇更小的环境足迹的乙醇。在2007年的《能源独立性与安全法》（Energial Independence and Security Act）通过的扩大RF中，可以限定有资格获得RF的玉米乙醇的数量为开发第二代技术（例如纤维素乙醇）提供了激励。此外，2008年的农场法案包括纤维素生物燃料的生产税收抵免，高达1.01美元/加仑，在上述VEETC之上，以及“生物质作物援助计划”，该计划在建立和种植纤维素生物质量时支持农民。但是，随着我们鼓励纤维素生产的政策，我们不能认为“比玉米更好”意味着可持续。不同的原料将具有广泛不同的环境足迹，必须在灵活的生物燃料政策中理解和认可，以确保可持续的结果。设计此类政策将需要大大增加投资，以了解各种提议的原料的潜在影响，生产者的决策如何影响这些影响以及生产者的决策如何应对政策和市场激励措施。
政策建议
- 应修订所有生物燃料激励计划和政策，包括2007年可再生燃料标准和体积乙醇消费税抵免额，包括包括保护空气，土壤和水质的广泛保障措施。
- 现有的联邦生物量研究计划，例如共同管理的USDA/USDOE生物量研发计划，应充分资助，并应优先考虑对收获毒液和其他生物质作物的短期和长期环境影响的研究。
- 附属原料生产的环境保障措施应是基于性能的，而不是技术或原料特定的。基于绩效的保障措施提供了最大的灵活性，因为它们为改善原料管理实践提供了激励措施，而无需预先判断给定的原料可以实现哪些可持续性水平。
- 为了补充特定原料的研究，开发工具以一种负担得起，准确的方式开发工具来衡量农业系统的绩效或环境影响。这样的工具是具有成本效益的农业和生物燃料可持续性政策的基础。
- USDA和EPA中的计划都应该在研究氮（通过一氧化二氮）和土壤碳对农业的温室气体排放的贡献方面的研究以及通过农业和非农业的变化来管理这些贡献的方式，从而更加大量投资。生产实践和土地管理。