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生物質──潛力有限的綠色能源載體

2011年7月26日

植物廢料、木材和能源植物大有作為:它們都屬於生物質,是對氣候無害的能源載體,但是卻數量有限。儘管如此,這些生物質究竟在提供能源方面有多大潛力呢?

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在一家發電廠,一位印度農民讓人為他的收成廢料稱重,這些廢料隨後用來獲取生態能源圖片來源: atmosfair/kptl

在印度北部的北阿坎德邦,遍地都是對環境無害的燃料「松針」。這裡氣候溫和,不太熱也不太冷,是松樹生長的理想條件。每年松針落下時遍地皆是。這些干枯的松針非常適合用來壓製成磚塊,用作燃料。

利用印度松樹這類生物質燃料,是生產對環境無害能源的一種可能:煤等化石燃料的消耗可以因此而下降,從而達到減排廢氣。

生物質— 「有機垃圾」大有所為

BdT Raps Feld bei Eckernförde
油菜是一種常用的能源植物,但卻與糧食食品生產形成競爭圖片來源: AP

生物質既包括油菜和玉米等能源植物,也包括木材、樹葉和乾草等。農業生產中的植物廢料和廚房廢料等有機垃圾都屬於生物質,可用來獲取能源,例如:在垃圾處理廠。

在獲取能源時,生物質保持碳中性。因為它們燃燒時,排放的只是之前吸收的二氧化碳,並不改變碳平衡。印度的松針也是如此,它們在燃燒時排放的二氧化碳,正是松樹生長期間從地下和空氣中所吸收的。所以,不管松針是自然腐爛,還是用作燃料──它們的二氧化碳排放量是同樣的。而油和煤則不同:這些化石燃料及其所含的碳藏在地下,長達數百萬年。因此,它們燃燒時釋放的二氧化碳會給自然的碳循環增加負擔,有害氣候。生物質的另一個好處還在於它們是可再生資源,能夠在收獲時節定期用作能源載體。

潛力有限

但是,許多專家也指出,採用生物質獲取能源的潛力是有限的。丹尼艾拉•特雷恩(Daniela Thrän)說,生物質能源最多可以覆蓋全世界能源需求的10%到15%。這位工程師在萊比錫的德國生物質研究中心負責生態能源研究,並擔任萊比錫赫爾姆霍茲環境研究中心(Helmholtz-Zentrum)生態能源部的發言人。她認為東歐、南美、澳洲和北美的部分地區擁有較大的生物質潛力,那裡地方大,人口少:生產生物質所需的能源植物不會與農作物爭奪稀少的耕地面積。

Drehfotos "Biomasse Indien" 5/7
使用生物質燃料減輕了印度北部這家磚瓦廠工人們的負擔。燃料磚沒有煤那麼髒,重量也比煤輕圖片來源: Christoph Kober

根據特雷恩的估計,在東南亞等人口稠密的地區,生物質的潛力不大。非洲雖然人口密度不那麼高,並擁有大面積的優質土地,適合於種植能源植物,但那裡的農業生產力薄弱,並且無法在近期得到改善。對此,特雷恩認為,在今後20年,非洲無法擁有不與農作物競爭土地的生物質潛力。

2007年在德國進行的所謂「要油箱還是要飯碗」的討論中,這個問題背後隱藏的衝突昭然若揭。當時,全世界對能源植物不斷增長的需求,使小麥、玉米和稻穀的價格急劇上升;貧困國家的食品價格也隨之上漲。把糧食加工成生物燃料後用作汽車燃料是否合理,在社會上引起了一場爭論。

儲存能源的優勢

萊比錫赫爾姆霍茲環境研究中心的工程師認為,生物質的優點尤其在於能夠儲存能源,以供隨時提取,這一點與太陽能和風能不同。「所以,將來生態能源的機遇在於為風能和太陽能補缺」,特雷恩說,「在不刮風的時候,可以用生態能源補償。」此外,生物質或許還可代替其它可再生能源無法替代的化石能源載體,尤其是航空汽油。

垃圾作為「綠色」能源載體

Biomasseheizkraftwerk Pfaffenhofen: Lager des Holzbrennstoffes
生物質中最有名的例子:木材和木材廢料圖片來源: BMU / Bernd Müller

德國德勒斯登工業大學垃圾經濟和工業污染研究所所長貝爾恩德•比利特烏斯基(Bernd Bilitewski)認為,在其他領域,也存在著尚未利用的生物質潛力。他說,譬如在德國,每年有1200萬噸生物垃圾不加利用就被處理了,儘管它們適合於獲取生態能源。因此,比利特烏斯基要求人們「在把農作物的競爭產品引入農田之前,必須先大力推進對這些「廢物」加以利用」。此外,有些農田無法用來種植糧食作物和飼料,但適合於種植能源植物,其中包括原來的礦山和被工業污染的地區。

比利特烏斯基指出,儘管目前德國幾乎沒有一家垃圾燃燒廠不對所獲取的能源加以利用,但這些生態能源的利用效率還可明顯提高。他認為,許多人對燃燒垃圾時會釋放有毒氣體的擔憂是毫無根據的。燃燒垃圾的相關規定、嚴格檢查及嫻熟的技術,不會有毒物進入空氣。垃圾工業在德國甚至屬於最大的二氧化碳減排行業之一。德國在東京備忘錄中承諾,至2012年,二氧化碳減排量的五分之一將通過垃圾行業來實現。

作者:Martin Schrader

責編:當遠