生物能源与粮食安全及减排温室气体效应

生物能源与粮食安全及减排温室气体效应

2dash;“就是把美国全部的耕地都改种玉米等，也只能满足其石油年需量的11％”，典型地反映了目前一般习惯于将生物能源直接与粮食／食油划等号的思维。

有文章预言，美国发展生物乙醇将用掉自产玉米的大部分。事实上，美国的有关方面就从未设想过今后主要靠玉米制燃料乙醇。在某种意义上说，用玉米制乙醇只是权宜之计。除了在2007年总统国情咨文中，寄巨大希望于“第二代生物乙醇”——由木质纤维类原料制取乙醇，要求5年内达到工业化生产规模之外，美有关部门从未有过今后要大量增加用玉米等粮食制取生物燃料的计划。相反，由美国能源部(DOE)和农业部(USDA)完成的未来30年生物能源原料的规划研究宣布，要在2030—2050年期间，使生物质能满足替代年石油消费量的30％的目标：①替代5％的燃油发电量；②替代20％的交通运输用燃油；③替代25％的石化材料工业用石油。并完全可以在不影响食物、饲料和玉米、大豆等出口的情况下，提供10亿多万吨生物质原料。其中，用于生物燃料的谷物仅为每年8700万t，仅比当前的用量多出不到1000万t。

国际上正在如火如荼研发的第三代生物燃油(含油藻类制乙／丁醇、生物柴油)，预示了生物燃料不会与农业争耕地的前景。据SEibert M.King等发表的最新研究结果表明，对第一代(玉米)乙醇而言，用相当于目前玉米种植面积的4倍的耕地，能全部取代美国的汽油。第二代(纤维类)乙醇要全部取代汽油消费量，需要稍大于目前的玉米种植面积的边际土地。至于第三代燃油，所需的废地／水面面积更是只相当于美国国土面积的约3％。

其次，谷物乙醇与粮食安全的关系真的像有些人描述的那样，是绝对势不两立，对中国来说是洪水猛兽?否。

当前我国玉米最主要的消费对象是畜、禽和水产饲养业。2007年，用作饲料的玉米，占玉米总产量的60％。而且饲用玉米量仍在以每年400万t以上的速度增加。预计2008年将占到玉米总产量的66％。我国饲

料业最短缺的就是蛋白原料，为此不得不每年进口3500万t大豆和超过100万t的鱼粉。今后蛋白饲料的缺口还将进一步扩大。

与发达国家的农民享受着高额的农业补贴完全不同，包括我国在内的发展中国家的农民长期以来饱受粮、油低价格TBE(甲基叔丁基醚)会造成很重的空气和地下水污染。美国一些空气污染严重的州如加利福

至于欧盟国家，更是将生物能源的减排温室气体效应，作为发展生物柴油等生物燃料的首要目标和议事出发点。因为它们都签署了具有国际约束力的“京都议定书”。而且在即将进人“后京都时代”之际，又都相继制定了更雄心勃勃的温室气体减排规划。瑞典首相2006年5月在该国举行的一次生物能源国际会议的开幕词中，除郑重宣布瑞典将在2020年“告别石油”之外，还将生物能源的开发利用上升到事关道德的高度。

3 否定生物燃料的环境和减排效益缺乏根据

一般公认，生物质能是典型的低碳燃料。就能源利用对大气环境造成的影响而言，生物质能有两大基本特点：一是燃烧时获单位能量所产生的温室气体量，只有化石能源的1／8左右；二是如从生物质能的全

生命过程(Life cycle，指从植物的种植到最终被烧掉)来讲，生物质能的温室气体“投”“产”平衡，是所谓“碳中性(carbon-neutral)”的。

但近来有人在报刊上著文却宣称，原来所说的生物能源有利于减排二氧化碳的效应不但不存在，甚至是负值等等。

查阅文献发现，这类媒体文章对科学家的研究报告是断章取义，只引结论而不提结论的前提。关于“生物能源不但不能减排、an，是个坚定地主张生物能源的种植和使用能显著减少碳排放的著名生态学家。此外，美国学者D.Morris根据Scarchinger等在论文中提供的数据推算得出，直到2007年，美国玉米乙醇的碳平衡仍是净排放负值；如果就第二代纤维类乙醇而言，即使其原料(柳枝稷等能源牧草)占用休耕地，减排温室气体的作用巨大。

美国《时代》周刊2008年4月27日刊登Michael Grun)”一文。称“生物燃料不是答案而是问题”。文中有意将巴西亚马逊热带雨林与Cerrado(热带富树草原，过去的几十年中已有一部分被开垦为牧场和种植大豆)混为一谈，以支持作者所谓“发展大豆生物柴油导致大量开垦亚马逊热带雨林，从而大量释放原储于土壤中的碳，以及破坏生物多样性”的结论。尽管在其文章中也引述了一位巴西专家的话，要作者别把美国发展玉米乙醇与巴西发展甘蔗乙醇相提并论；而且指出了并未对亚马逊热带雨林有什么影响。但他仍硬要把巴西开垦部分的热带富树草原与亚马逊热带雨林混为一谈，以误导那些不了解巴西农业地理的读者。事实上，文中提到的巴西大豆第一生产州——马托格罗索州的绝大部分，是位于巴西亚马逊热带雨林以南，大量分布着的是热带富树草原。况且据该州豆农协会2007年提供的资料，大豆面积不过占总面积的9.6％，根本谈不上因扩种大豆而大量垦伐热带雨林。

正如G Charles Dismukes等发表的评论所言，2008年初起，对生物能源的种种非难，是非理性并带个人情绪色彩的；是一些外行或“半瓶醋”学者在发难，而并不是严肃的科学家的意见。其后果是破坏了有关生物能源的决策。

4 中国发展生物能源是对发达国家的“跟风”?

在发展生物能源上，最常见的不少人将发达国家与中国划等号。他们不了解，在出发点、发展策略、重点领域等诸多方面，中国生物能源的内涵与发达国家有很大的不同。

(1)中国的国情决定了，至少在相当长的时期内生物能源的最重要领域并不是液体燃料，而是沼气，特别是代表发展方向的产业化沼气。

我国农民的人均一次能源的消费量水平目前只及城市居民的40％左右。考虑到8亿农民的巨大基数，一旦农民收入达到“小康”、农业初步现代化以及农村工业化水平大幅提高，如果不开辟包括现代生物质能在内的新能源资源，大幅增加供应，仅从能源一项看，农民的全面小康和新农村建设都是不可能实现的。

要农民过上真正的小康、文明的生活，总不能还是千百年来那样：每天天不亮就须出去打柴，过“愁完锅里愁锅底”的日子；厨房里则烟熏火燎，一天灰头土脸。城里人喜爱天然气，清洁又方便；那么难道农民就不懂天然气的好处?

退一步说，即使有比较充足的天然气源，把输气管道铺设到分布在900多万平方千米的几亿农户，要多少投资?消耗多少钢材?显然是绝对不可能做到的。

可见，能源作物与粮食作物在耕地的利用上并不总是矛盾的，而是具有互补的可能性。关键在于要充分发挥研究的作用，寻找到具有“双赢”内涵的技术途径。

(3)在讨论生物能源时，最常见、也是最容易走偏方向的，就是只关注生物质能到底能提供或替代多少商品能源，而把生物能产业为农业内涵的拓展、农民增收、农村企业的建立以及真正的“工业反哺农业”所提供的前所没有的机遇放在一边，想不到或者根本就不理解其重要性。事实上，包括美国在内的生物能源开发走在前列的国家，都把生物能源对振兴乡村中、小工业和增加农民收入作为非常重要的目标。

现在大家公认的是，增加农民收入和为农村仍过剩的约1.5亿劳动力找出路是最最困难的事。然而，面对通过生物能源能一举多得地改善这些难题的好事，一些人却仍在犹豫观望，令人十分费解。

630亿元左右。同时，还对机械加工、建筑、运输、电力、商业等许多国民经济部门起到很大的带动作用。据测算，若充分利用我国现有生物质能资源，可以年新增约3万亿元产值，提供约6000万个就业岗位。

再让我们来看巴西的案例。从上世纪70年代“石油危机”后，巴西即推出“生物乙醇计划”(PROALCOOL Program)，大力发展甘蔗，用糖蜜乃至整株甘蔗制生物乙醇。现年产近2000万t，替代了40％的进口原油；年出口乙醇300万t，占全球贸易量的一半。创造了近100万个(直接和间接)就业岗位，减少了农民流入大城市沦为城市贫民和大城市治理的压力；发展了中小企业和落后地区的经济，年创社会财富50亿美元；还年减少温室气体排放7.4亿t碳当量。

现在，全国从上到下都在关心和谈论经济和社会的可持续发展。但可能有人没有意识到，我们是在条件极其苛刻的背景下，来争取可持续的发展和融入国际社会的。由于种种历史原因，目前的资源保证率和环境的承载力都已接近甚至超过临界点，在温室气体减排上也正承受着越来越大的国际压力；而GDP却仍必须保持接近两位数的增长。形象地说，就是“又要马儿跑，又要马儿不吃草，还要马儿不睡觉”。在这种情况下，一举能多得的生物质产业提供了极为难得的“多赢”格局，历史机遇不容我们错过。