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最近破坏性和悲剧性的坎普和伍尔西火灾表明,死亡和垂死的树木是如何在整个加州的偏远地区构成相当大的危险。

面对日益加剧的气候变化和可用于森林管理的联邦资金的减少,加州如何有效地改善其日益增长的野火危险?一种解决方案可能存在于政府和工业界不常考虑的可持续能源解决方案中:将木材生物质转化为能源项目。

2015年,加州大学戴维斯分校的加州生物质合作发布了一份报告,调查了利用森林木质生物质生产生物燃料的潜力”。报告指出,以木材为基础的生物燃料产业可以为有效清除加州森林中的“废物”提供资金,最大限度地减少危险的火灾失控和大面积破坏财产的风险。该报告指出,加州生物燃料的价值需要提高,才能使这一提议可行。

虽然该报告为有兴趣探索砍伐木质生物质作为减少野火和可持续能源市场增长的解决方案的立法者提供了一些具体的解决方案,但有一个非常重要的问题,该报告没有完全解决。也就是说,燃烧木质生物质是一种碳中和和可持续的能源选择吗?换句话说,燃烧以木材为基础的生物燃料真的能减少温室气体排放吗?

英国:一个有缺陷的模式

2015-16年期间,英国进口了750万吨木屑颗粒用于能源使用,部分目的是为了实现碳减排目标。这源于一种信念,即燃烧生物垃圾比燃烧化石燃料更可取,因为它只排放最近被燃烧的植物从空气中吸收的碳。

遗憾的是,欧盟的许多立法者将这种假设纳入了他们的可再生能源组合和碳中和标准。最近的研究表明,要达到真正的碳中和,每燃烧一棵树,你至少需要种一棵树。不幸的是,向欧洲出口木屑颗粒最多的美国没有遵守这一要求,也没有种植新的树木。因此,在单个芯片燃烧之前,任何可以实现的碳排放好处都失去了。

然而,科学家们现在表示,这种对话甚至比“一棵树对一棵树”更微妙。即使种一棵小树苗来代替被烧毁的树,新树也需要数年的时间才能成熟,吸收老树燃烧时释放的碳。因此,如果欧洲的木材生物能源市场在没有新的限制的情况下继续增长,它可能永远不会达到碳中和,而且随着时间的推移实际上导致温室气体的净增加。

这是否意味着燃烧木材废料作为能源来减少温室气体就没有价值了?根据佛蒙特州明德学院的说法,这取决于你采取的方法。

一个可持续发展的方法

米德尔伯里学院(Middlebury College)要求其校园实现碳中和,但却运营着一家木材转化为能源的工厂,生产用于加热、冷却、热水和烹饪的蒸汽。该工厂采用“生物质气化”过程,在低氧室中对木屑进行过热。这一过程产生的废气经过一系列过滤器,所以出来的大部分是水蒸气。废气还被用来共产生大约300 - 500万千瓦时的电力每年。总的来说,据报道,生物质装置每年为米德尔伯里学院节省了大约84万美元的燃料成本。

该学院报告称,这一过程每年抵消12,500吨碳排放,因为它只从最近森林生长超过森林收成的茂密森林地区获取木屑。不过,该学院谨慎地澄清说,他们正在努力更好地了解供应商的做法,以及他们在多大程度上使用了生态可持续的林业做法。

潜在的机会

希望新的突破性项目将有助于提高这类装置的效率。CSE,通过它对能源部的管理西部热电联产技术咨询伙伴关系正在与加州能源委员会和坎普顿维尔社区伙伴关系合作,开发一个相当大的小型发电设施。该工厂的燃料将来自附近私人和联邦土地上的可持续森林管理活动。一旦完成,CSE将继续帮助系统运行和评估。

如果米德尔伯里和坎普顿维尔的项目被证明是合理和可扩展的,这对加州来说可能是件大事。根据“加州生物能源计划建议根据能源委员会2006年发布的报告,加州每年可获得近1500万吨的森林残余物用于能源利用和发电。

在应对气候变化和能源采购的持续挑战时,新的挑战和新兴技术为采取多维方法提供了机会。在为这些问题制定解决方案时,我们不应该害怕探索新的和新颖的想法。

前沿项目和新的研究表明,有可能以谨慎的方式利用生物废物来创建可持续的能源系统,并减少温室气体排放。话虽如此,仍有许多复杂的变量需要考虑,而且可能没有一个万能的解决方案。立法者和决策者应该意识到这些因素,并在将生物废物和生物燃料纳入我们未来的可持续能源系统之前采取谨慎和慎重的方法。

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