生物質(zhì)能源反而加劇氣候危機？歐洲可再生能源政策建立在燃燒樹木之上

　　在美國東南部的低地森林中，火炬松和柏樹正在從空中捕獲二氧化碳。利用來自太陽的能量，它們釋放氧氣并吸收碳，長出樹干、樹皮和樹葉。

　　但大部分碳不會留在那里。事實證明，以減緩氣候變化的名義，每年有數(shù)百萬噸來自這些森林的木材被運往大西洋彼岸，在英國和荷蘭等國的發(fā)電廠燃燒。

　　隨著逐漸擺脫對煤炭的依賴，歐盟國家正寄望于木材能源，或稱“生物質(zhì)能源”，以履行《巴黎氣候協(xié)定》規(guī)定的義務(wù)。

　　這是因為在2009年，歐盟承諾到2020年將20%的可再生能源投入使用，并將生物質(zhì)列入可再生能源清單。有幾個國家，如英國，對生物質(zhì)工業(yè)進行了補貼，從而突然形成了一個木材市場，而木材工業(yè)卻沒有得到足夠的發(fā)展。在美國、加拿大和東歐，彎曲的樹木，樹皮，樹梢和鋸末已被制成紙漿，壓成顆粒，并在窯中加熱干燥。到2014年，生物質(zhì)占?xì)W盟可再生能源的40%，是迄今為止最大的可再生能源。到2020年，它預(yù)計將占60%，而美國也計劃效仿。

　　推動這一繁榮是一個簡單而直觀的想法：生物質(zhì)既可再生又“碳中性”，是一種讓建立在燃燒化石燃料基礎(chǔ)上的經(jīng)濟保持運轉(zhuǎn)的方式。

　　但是，一群科學(xué)家和政策活動家現(xiàn)在正發(fā)起反擊，他們認(rèn)為生物質(zhì)能源是建立在欺騙性的會計基礎(chǔ)上的。在已經(jīng)失控的氣候危機中，生物質(zhì)不是碳中和，而是在清算數(shù)百萬噸不可替代的碳儲量。

　　燃燒碳來儲存碳?

　　在生物質(zhì)行業(yè)，幾乎沒有比Drax Group規(guī)模更大的企業(yè)了。Drax Group在英格蘭北部的發(fā)電廠消耗了全球近四分之一的木屑顆粒產(chǎn)量，其中約三分之二來自美國。英國在生物質(zhì)能領(lǐng)域投入巨資，Drax為英國10%的電網(wǎng)供電，這在很大程度上要歸功于政府的巨額補貼:每年約12億美元。

　　Drax首席執(zhí)行官安迪·科斯(Andy Koss)表示，與煤炭相比，在以前的燃煤電廠燃燒木材可以減少80%的二氧化碳排放。“在25到30年的時間里，我們正在實現(xiàn)減少碳排放。”

　　Drax和木材顆粒行業(yè)中其他人關(guān)于碳中和的論點基于以下幾個想法：首先，顆粒中燃燒的碳可以以新樹的形式帶回地球;其次，燃燒的木材是工業(yè)廢料，無論如何都會被排放到空氣中。

　　美國工業(yè)顆粒協(xié)會(一個專注于國際貿(mào)易的行業(yè)組織)的Seth Ginther表示，美國木材行業(yè)仍然進行著大量的砍伐，而且木材顆粒市場提供了一個無論如何都要削減的木材市場，否則只是留在田地里慢慢蒸發(fā)，或被燒成廢物。

　　“沒有宇宙，”他說，任何明智的土地所有者只會留下像森林一樣的寶貴資源，而不是賺錢。但是Ginther說，土地所有者允許像Drax這樣的發(fā)電廠用燃料來代替煤炭，一旦使用，還可以重新生長。

　　Koss認(rèn)為，生物質(zhì)工業(yè)與其說是在推動砍伐樹木，不如說是在利用其廢棄物。“砍伐樹木是采伐森林的傳統(tǒng)方法。所以并不是生物量決定了森林是否被砍伐;大多數(shù)護林員會告訴你，這是恢復(fù)生長的最好方法，而且對一個管理良好的地區(qū)的生物多樣性有好處。”木材顆粒行業(yè)通過清除會減緩森林生長的枯木，生物質(zhì)存儲下了更多的碳”。英國貿(mào)易集團Biomass UK的發(fā)言人本尼迪克特·麥卡倫南(Benedict McAleenan)表示。

　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱，生物質(zhì)的一個更大的爭論點是林業(yè)的格言，即“森林付出了什么，就得到什么”。通過向那些曾經(jīng)依賴垂死的制漿造紙行業(yè)的農(nóng)村林業(yè)從業(yè)者提供一個新的市場，他們創(chuàng)造了“種植更多的樹木和把土地變成其他東西之間的差別”。

　　Koss說，與之交談過的森林所有者 “經(jīng)常告訴我，如果不是Drax或它的供應(yīng)商Enviva，我會把這片土地變成沃爾瑪。”

　　正確問題的錯誤解決方案

　　然而，科學(xué)家比爾·莫霍夫(Bill Moomaw)認(rèn)為，所有這一切都?xì)w結(jié)為對碳核算和當(dāng)前氣候困境的悲觀短視。

　　Moomaw現(xiàn)在是塔夫茨大學(xué)名譽教授，曾獲得過諾貝爾和平獎，是政府間氣候變化專門委員會報告的合著者，另外四份IPCC報告的合著者，也是碳匯方面的專家。

　　2009年，隨著馬薩諸塞州開始討論是否將生物質(zhì)視為碳中性，他投身于科學(xué)研究。通過評估生物能源的碳排放和替代森林的緩慢再生率，他得出結(jié)論，認(rèn)為生物質(zhì)是“一個嚴(yán)重的問題。”對于Moomaw來說，生物質(zhì)最終是否碳中性的問題沒有平衡生物質(zhì)的問題重要。

　　與引起他注意的同事瑪麗·布斯(Mary Booth)一起，Moomaw和保護法律基金會(Conservation Law Foundation)說服州政府官員，在州可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)下，限制對生物質(zhì)的補貼。不幸的是，該州后來允許為建筑供暖提供大量的木材燃燒補貼。

　　后來，麻省理工學(xué)院的John Sterman后來證實了這一分析，他確認(rèn)今天燃燒的木材會加劇氣候變化，“至少到2100年 - 即使木材取代煤炭這種碳密集度最高的燃料”。

　　Moomaw很擔(dān)心。與二氧化碳對變暖的影響不同，關(guān)于生物質(zhì)的科學(xué)研究尚未完成。碳動態(tài)和森林科學(xué)都是復(fù)雜而有爭議的領(lǐng)域，在評估生物質(zhì)是否優(yōu)于替代品時，模型必須考慮 - 或故意忽略 - 復(fù)雜因素。這些模型圍繞著諸如木材在各種生態(tài)系統(tǒng)中腐爛的速度，以及有多少碳被重新吸收到土壤中這樣的變量所做的假設(shè)，決定了它們對生物質(zhì)的影響。

　　但是從環(huán)境政策的角度來看，Moomaw說，沒有一點是重點，因為有一件事沒有爭議：燃燒生物質(zhì)意味著在我們需要開始快速降低碳排放的同時，迅速將更多的碳排放到大氣中。 “除非你發(fā)現(xiàn)林業(yè)產(chǎn)品行業(yè)完全被政府控制，否則我無法理解這個[政策]如何向前發(fā)展。”

　　他認(rèn)為，第一個問題來自行業(yè)推動的觀點，即生物質(zhì)只是利用可能會腐爛的木材，這是歐洲可再生能源標(biāo)準(zhǔn)的假設(shè)。根據(jù)《京都議定書》的條款，森林所有者，而不是木材產(chǎn)品的最終用戶，應(yīng)該考慮到森林被砍伐時的碳損失。因為假設(shè)砍伐的樹木無論如何都會分解，像Drax這樣的公司只需要計算從廢木轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂纤璧奶?-電鋸用的汽油，運輸用的柴油 - 而沒有計算煙囪排出的實際碳。

　　這意味著，從美國進口的木材如果不會消失在大氣中，也會從碳市場上消失。由于喬治·W·布什和化石燃料行業(yè)的后期游說努力，美國沒有加入《京都議定書》，這意味著美國沒有義務(wù)追蹤森林砍伐造成的碳排放損失。

　　此外，由于市場對碳的估價不合理，用于生物質(zhì)制漿的“廢木”只是一種浪費?？梢栽O(shè)想這樣一個世界：森林所有者為他們種植的樹木提供的減少碳排放的服務(wù)獲得報酬。 “如果我們讓一些森林生長，我們可以每年消除10%到20%的排放量。”Moomaw說，“相反，我們正在支付補貼，讓人們將其砍伐，燃燒它們代替煤炭，并將其視為零碳排放。”

　　第二個問題切入了碳中和概念的核心，因此也觸及了我們碳核算系統(tǒng)本身的一個核心錯誤校準(zhǔn)：時間。記住，碳排放標(biāo)準(zhǔn)的制定，是因為世界處于氣候危機的早期階段，很可能會變得更加糟糕。

　　經(jīng)合組織的大多數(shù)政府和國際機構(gòu)都認(rèn)為，未來幾年采取的行動將對未來產(chǎn)生巨大影響，即使他們無法采取這些行動：即使是著名的謹(jǐn)慎的IPCC，在2018年的報告中，也只給了世界十多年時間，將碳排放量降至2010年以下的水平，以避免對環(huán)境造成明顯災(zāi)難性后果。

　　因此，當(dāng)我們討論旨在向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的技術(shù)時，像Moomaw這樣的科學(xué)家認(rèn)為，時間是一個重要因素。我們可以稱之為碳中性的能源的問題不在于某些模型是否表明，以后植樹最終會彌補現(xiàn)在的燃燒。重要的唯一問題是需要多長時間，如果允許樹木繼續(xù)生長而不是砍伐和燃燒，可以吸收多少碳。

　　研究人員如Moomaw，以及歐洲科學(xué)院的Michael Norton; 智庫查塔姆研究所的研究員Duncan Brack;麻省理工學(xué)院的約翰·斯特曼給出的答案是：時間太長了。

　　陷入碳債務(wù)困境

　　原因可以歸結(jié)為一個詞：“碳債務(wù)。”無論是為生物質(zhì)燃燒樹木還是為風(fēng)車鍛造鋼材，每一項可再生能源政策都會在前端釋放碳，希望在背后節(jié)省成本。生物質(zhì)的碳中和性假設(shè)認(rèn)為，當(dāng)一棵新樹生長回來時，它會將幾十年前吸收的碳重新結(jié)合起來以獲取能量。在那之后(稱為“對等”)，假設(shè)當(dāng)生物質(zhì)工業(yè)通常把木材被當(dāng)作廢物燃燒，而不是發(fā)電廠燒煤時，而木材已被燒成廢物，大氣狀況會更好。

　　Moomaw認(rèn)為，這種推理基于一系列可疑的假設(shè)，這些假設(shè)實際上是偽造的。想象一下碳以家庭預(yù)算的形式出現(xiàn)。 “如果我們在日常生活中以這種方式做財務(wù)會計。”他說，“我們都得蹲大牢。”

　　當(dāng)一家發(fā)電廠燃燒曾經(jīng)是活的樹木的木屑時，他們就承擔(dān)了大量的碳債務(wù) - 或者正如斯特曼指出的那樣，清算現(xiàn)有的碳信用額。把這看作是本金，與金融機構(gòu)一樣，世界碳和氣候系統(tǒng)也會收取利息：如果這棵樹一直生長下去，從空氣中吸收更多的碳，那么將會發(fā)生什么呢?

　　根據(jù)Moomaw和斯特曼的說法，該系統(tǒng)只有在達到平衡之后才達到對等，并且需要多長時間取決于樹木如何被砍伐 —— “稀疏地砍掉”單棵樹木或砍伐整個森林 —— 它們被替換的樹木以及取代的哪些化石燃料。

　　針對煤炭，懷特曼在麻省理工學(xué)院的實驗室估計，這種對等需要60至90年;歐洲科學(xué)院甚至更不觀，估計在幾代人和幾個世紀(jì)之間。如果生物質(zhì)取代天然氣，EAS發(fā)現(xiàn)，至少需要幾個世紀(jì)來達到對等。 (這當(dāng)然假設(shè)天然氣燃燒比煤更清潔，這也是有爭議的。)如果你想知道，風(fēng)力渦輪機的碳債務(wù)在大約一年內(nèi)還清。

　　生物質(zhì)行業(yè)對這些數(shù)字提出異議，認(rèn)為森林“變稀薄”導(dǎo)致殘留的樹木生長更快，從而更快地吸收碳。 “這就像你頭上的毛發(fā)。”Biomass UK的McAleenan說。 “如果你拔掉一根頭發(fā)，周圍的毛發(fā)就會重新長出來，所以不會有凈損失。如果你剃光頭，需要很長時間才能恢復(fù)。但我們不是這樣做的 - 我們并沒有砍伐整個森林。”Drax的Koss認(rèn)為，他們購買的森林最多需要30年來償還碳債務(wù)。

　　但是，如果這里的數(shù)學(xué)是有爭議的，像Moomaw這樣的批評者認(rèn)為，這在某種程度上也是無關(guān)緊要的，因為沒有爭議的事實是，更多的這些比喻意義上的拔毛，就等于大氣中更多的碳，因此氣候變暖加劇，今天是基于未來更多儲蓄的承諾。在最近的麻省理工學(xué)院的一篇論文中，斯特曼將碳中和邏輯與將1000美元投入一家有望在80年內(nèi)歸還的銀行進行比較，假設(shè)他們不會破產(chǎn)或決定將其用于其他事情。 “如果你保留你的錢，你的生活會更好。”他寫道，并且“最好將樹木保留在陸地上，將所有碳排出大氣層。”

　　由于大氣中任何額外的碳含量都是壞消息，因此關(guān)鍵不在于具體的對等年份。在最終償還碳債務(wù)之前的所有這些年中，大氣中的額外二氧化碳加劇了氣候變化，其后果將持續(xù)一生。

　　“碳中和。”Moomaw說，“與氣候中性不同。即使你達到對等，碳已經(jīng)漂浮了一個世紀(jì)，吸收輻射熱。這意味著永久凍土層釋放出更多甲烷，更多冰川融化。即使替代樹木成功生長，它們也不會在一百年內(nèi)消失。即使我們明天停止釋放碳，幾個世紀(jì)后海平面仍會上升。氣候影響是不可逆轉(zhuǎn)的。”

　　科學(xué)家們呼吁終止使用生物質(zhì)能源

　　正是出于這個原因，去年1月，Moomaw加入了來自世界各地的近800名科學(xué)家，請求歐盟議會終止對生物質(zhì)的支持。

　　“歐洲一直在鼓勵印度尼西亞和巴西等國家保護他們的森林。”科學(xué)家們寫道，“但這條指令的信息是‘砍掉森林，焚燒它們，就能獲得能源。’一旦各國投資于此類努力，糾正錯誤可能就不可能了。”

　　科學(xué)家們寫道，為了滿足全球木材能源僅增長3%的需求，世界將不得不將其商業(yè)采伐量增加一倍。 “在一個關(guān)鍵時刻，各國需要'爭取時間'應(yīng)對氣候變化，這種做法相當(dāng)于'賣出'世界上有限的時間來對抗它。”

　　那么，研究人員認(rèn)為生物量扮演什么角色呢?回到它開始時，最初對生物質(zhì)能的可再生能源的定義是基于這樣的想法，例如，芬蘭造紙廠或瑞典鋸木廠應(yīng)該因為使用自己的廢料而不是柴油而獲得贊譽。因此，如果造紙廠和鋸木廠燃燒殘留物和廢物，這些廢棄物會很快分解，他們寫道，這將是碳中性的。但是，從氣候變化的角度來看，增加采伐是不合理的——即使如貿(mào)易組織所堅持的那樣，它為森林所有者提供了額外的收入來源。

　　公平地說，Andy Koss同意這一點，至少在原則上：他認(rèn)為，Drax確實是在一個更大的伐木業(yè)的廢棄物上運行。 “就連我們的批評者也同意，殘留物具有真正的碳中性。”

　　生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)僅靠砍伐森林產(chǎn)生的廢棄物來維持運轉(zhuǎn)的觀點，受到了Dogwood Alliance等組織的土地活動家的質(zhì)疑，但更大的問題是，“廢棄物”暗示的財務(wù)會計與碳核算不匹配會計。每增加一棵“廢物”樹，仍然意味著氣候變暖的程度會逐漸減少，未來的子孫后代將擁有一個更加穩(wěn)定的世界，這是一種價值無法估量的利益，因此，這一利益并未計入其價格。

　　科學(xué)家們認(rèn)為，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)找到了獲得能源一種方法，建立在砍伐和燃燒樹木上，這一事實并不合理，即從碳排放的角度看，根本沒必要再砍伐一棵樹木或者燒掉它。

　　因此，對政策制定者來說，一個挑戰(zhàn)是找出一套激勵和執(zhí)法體系，以擴大森林面積。研究人員和請愿簽名者瑪麗·布斯稱之為“唯一經(jīng)過驗證的碳封存技術(shù)。”在19世紀(jì)，科學(xué)家得出結(jié)論，“利用木材作為生物能源有助于推動西歐的森林砍伐，盡管當(dāng)時歐洲人消耗的能源比今天少得多”。他們還寫道，化石燃料能源拯救了森林，但現(xiàn)在的解決方案是“不要再回到燃燒的森林，而是相反，用低碳源替代化石燃料，如太陽能和風(fēng)能”。

　　但在2018年6月，歐盟委員會在木屑行業(yè)和斯堪的納維亞木材行業(yè)的游說壓力下，投票決定將生物質(zhì)列為可再生能源，這一決定將使歐盟國家保持其實現(xiàn)“可再生能源”目標(biāo)的軌道上?，F(xiàn)在，美國也加入了他們的行列。像英國一樣，美國擁有我們希望繼續(xù)使用的大型、昂貴的煤電廠，而生物質(zhì)能似乎提供了一種方法。