全球变暖和不断攀升的石油价格正在不断催生着生物燃料的出现——诸如来自玉米和甘蔗的乙醇燃料一直以“拯救者”的身份自居。不过持反对意见的人士则强调,生物燃料的推广将消耗大片农田和野生动物自然栖息地,助长食品价格上涨以及并不因此减少温室气体排放。为此,瑞士政府授权R·扎赫(R·Zah)研究小组实施一项创新研究以解决这个争论,即通过提供环境代价和不同交通工具生物燃料的各种效益评估比较推进这项研究。
迄今,对不同生物燃料农作物的评估大多聚焦在其降低温室气体排放和减少矿物燃料的使用上。一些研究表明,在欧美玉米洐生物乙醇,耗能大于其产能;另外一些研究则表明,其有合理的净收益。相对石油而言,几乎所有的生物燃料都减少了温室气体排放,其中有些农作物的优势显然超越了玉米和大豆。
评价生物燃料效益的一个关键因素是,生产生物燃料是否破坏当地的生态系统。例如在不考虑甘蔗用于生产乙醇效率如何的情况下,不断地将热带雨林夷为平地辟作甘蔗田,那么生态效益则迅速下降,由此导致温室气体排放的增加。如果将生物多样性保护、水文学功能以及土壤保护并结合热带雨林环境效益总体平衡,其劣势就更为凸显了。
另一个环境代价是微量气体的排放。像玉米和油菜需施放氮肥的农作物是氧化氮排放源之一(这种温室气体破坏平流层的臭氧)。把氧化氮与生产乙醇的农作物、牧草和木质素相比较,玉米和油菜可能比矿物燃料对全球变暖的危害更严重。
在不同生物燃料的争论中,任何一种生物燃料的优劣性都可能轻易地被“苹果和桔子”难题所推翻:任何一种生物燃料都有其特定益处和潜在代价,而且没有常规交换媒介对它们进行比较。这正是扎赫研究小组取得突破的地方,只采用2个标准拟订评估不同生物燃料的计划,即温室气体排放和全面环境影响标准。
计划策划人员将汽油、柴油和天然气及产自多种不同“农作物”的26种不同生物燃料进行比较,采用了2种不同方法评估每种燃料的总体环境影响:通过汇总自然资源减少量以及对人类健康和生态系统损害程度归纳成一种指标;另一种关于燃料的指标是相对汽油的温室气体的排放量。
扎赫研究小组的诸多发现令人震惊。大多数(26种有21种)生物燃料相对汽油的温室气体排放量减少30%以上,但其中近半数(26种中有12种)总体上比矿物燃料对环境有更大破坏作用,这12种生物燃料包括美国玉米乙醇燃料、巴西甘蔗乙醇燃料和大豆柴油以及马来西亚棕榈柴油;而较为完美的生物燃料则是那些出自副产品的生物燃料,诸如生物废弃物或者再生烹饪油提炼的,以及来自牧草或木材的生物燃料。这些发现凸现了不同生物燃料之间各项成本和效益的巨大差异。
尽管扎赫研究小组的研究计划优越性明显,然而却并不完美。虽然研究计划在确保采纳这2套标准以产生类似结果,但将环境代价归结为单一数字是危险的。更大的担忧是他们的分析无法捕捉不同生物燃料潜在、重大的间接影响。例如美国政府为鼓励以玉米为原料生产乙醇发放的津贴正促使农业工人从生产大豆转向生产玉米。这种举措助长了全球大豆价格的上涨,在经济利益刺激下进而毁灭亚马逊热带雨林和巴西热带稀树草原。再说,扎赫研究小组依赖年代相对久远(2004年)的信息资料,难以全面考证大规模生物燃料生产造成的社会后果,尤其是食品价格的上升。
由于缺乏足够的信息资料,扎赫研究小组撤销了分析所谓第二代生物燃料,诸如由植物纤维素和木质素生产的生物燃料的计划。这类生物燃料可以从非食品植物中提取——诸如草原牧草或者种植在边缘土地上的树木或者水产养殖场中培育的水藻——从而不断减少使用粮食作物生产生物燃料。其中的一些第二代生物燃料其生产成本和节能效益显然特别有发展前途。
在充分评估环境影响上并非所有生物燃料都利大于弊;诸如用玉米、甘蔗和大豆生产的生物燃料在许多环境评估项目中表现欠佳。在评估不同的生物燃料和寻求新的生物燃料农作物和生产技术时,显然需要考虑能源和温室气体排放之外的更多因素。各国政府应该通过政府津贴和税收优惠政策更广泛地选择他们支持的那些生物燃料农作物。