先进生物燃料潜力巨大有望取代化石燃料学术资讯

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不再用于农业的土地被重新造林（左）；将土地改造成柳枝稷种植基地，以生产负碳生物燃料（右）。

应用生物燃料和生物能源系统，是替代化石燃料、减少碳排放的方案之一。然而，关于这些系统的温室气体净减排效益，一直存在争议——土地使用变更造成的碳损失，以及变更之前土地的碳封存效益，都是关注的重点。

据美国“物理学组织”网站8月24日消息称，美国科罗拉多州立大学（CSU）的跨学科团队预测，使用先进的生物燃料技术将带来显著的气候效益。

在《美国国家科学院院刊》同日刊发的研究论文中，该研究小组分析了生物燃料系统中的所有碳流，并将其与草原和森林中的碳流进行了比较。他们发现，只要采取某种明确的策略，就可以让生物燃料获得净碳收益。

CSU自然资源生态实验室的研究科学家John Field表示，对生物燃料行业来说，证明植物不可食用部分制造纤维素生物燃料的商业可行性，一直是一个巨大挑战。而可持续生产的植物材料的主要候选原料，是一种生长于北美许多地区的本土草植，名为柳枝稷（Switchgrass）。该研究团队运用数据模型模拟了柳枝稷的种植、纤维素生物燃料的生产以及碳捕获和碳存储、跟踪生态系统和碳流。然后，科学家们将这种模型与陆地上储存碳的其他方法（包括种植森林或草地）进行了对比分析。

有科学家指出，受某些国家拖延应对气候变化的影响，很多国家就必须对生物燃料和其他负排放技术采取更为积极的态度。

Field警告道：“如果我们想达到这个目标，那么就必须尽快部署化石燃料的替代品方案。”他还表示，人类需要清理大气中的碳污染，并追溯历史上的碳排放效应。

如果这类植物材料收集起来并转化为能源，产生的二氧化碳副产品就可以在捕获后泵入地下，将其储存在枯竭的油井或其他地质构造中，而不是送回大气之中。同样的，纤维素生物燃料之所以具有吸引力，是因为它们可以帮助减少航空、航运和卡车等交通领域中的化石燃料使用量，而这些领域都面临着向电力转型的挑战。

接下来，该研究团队希望扩展其数据模型，将其规模升级到全美国范围内，而不是只盯着国内几个特定的地区。Field评价道：“未来先进生物燃料的许多用途，目前只在小规模的层面上展开。解决问题的关键是要把所有因素综合起来，以确保我们继续得到支持，让这项技术能够蓬勃发展。”

科界原创

编译：朱明逸

审稿：alone

责编：雷鑫宇

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

原文链接：

https://phys.org/news/2020-08-advanced-biofuels-real-fossil-fuels.html