将废弃物转化为生物燃料可以减少排放

美国每年都可以通过利用垃圾（从垃圾填埋场到牛粪）来生产足够的能源，为俄勒冈州和华盛顿州提供电力，同时削减相当于3700万辆汽车价值的碳。

这是根据加州大学洛杉矶分校工业生态学家、能源经济学家迪帕克·拉贾戈帕尔和城市规划博士候选人薄刘在《自然能源》上发表的研究。

“使用废物的好处是，我们无论如何都在产生废物。这是一种我们通常没有考虑过的剩余资源。

该文件所审查的废物类型适合于生物能源-可再生资源，这些资源是通过将植物和动物材料转化为电力、生物燃料或热能而获得的。虽然美国不会大规模地从废物中产生能量，但从有机材料中获得能量的过程已经建立起来。例如，根据欧洲废物到能源工厂联合会的数据，2017年欧洲废物到能源工厂处理了1.06亿吨废物。

生物燃料是一种生物能源，在美国广泛生产，几乎所有的生物能源都来自农作物。《生物质能数据书》显示，2011年，美国生产的乙醇有96%来自玉米。

几十年来，决策者和商业利益集团一直在从农作物中推广生物燃料。2005年，国会通过了要求将可再生燃料纳入汽油和其他运输燃料的标准。美国在过去35年中还花费数十亿纳税人美元补贴乙醇。

但以作物为基础的乙醇制造了其他问题-包括粮食价格上涨和农业扩张对环境的破坏，如生境破坏、肥料径流和用水。这些影响导致一些专家呼吁减少其使用。

拉贾戈帕尔说：“美国尝试了生物燃料，它们很重要，因为我们需要更多的可再生能源，但我们需要更好的生物燃料。

相反，利用废物作为来源可以证明是未来工业增长的可持续选择。然而，并不是所有的废弃生物燃料都是平等的。效益取决于使用什么样的废物，如何处理，最终产品是什么，以及在哪里生产。拉贾戈帕尔和刘通过对四种类型的废物：农业、林业、垃圾填埋场和牛粪进行生命周期分析，或对从创造到结束的产品进行检查，研究了这种变异性。

该研究包括15种能源转换技术和29种废物类型。在他们的分析中，研究人员将关于废物转化技术的文献中的现有数据与从基准年估计数和电力组合中获得的当地废物结合起来，以确定相对能源收益和减排量。

由于燃烧生物能源产品本身就会产生温室气体排放，生物能源减少总体温室气体的能力与所取代的能源挂钩，使当地环境变得重要。例如，使用生物能源生产电力所节省的温室气体，在电力来自煤炭等碳基燃料的地区将更大，而不是产生大量太阳能和风能的地区。

总的来说，这项研究发现，美国每年利用现有的废物资源产生3.1至3.8亿焦耳（衡量能源）的可再生能源的潜力。相比之下，根据能源信息局的数据，2017年华盛顿州和俄勒冈州的整个州消耗了大约3.3亿焦耳的能源。该研究还得出结论，使用废物产品有可能取代1.03亿至1.78亿公吨的二氧化碳排放量，这相当于根据每年4.6公吨二氧化碳的典型乘用车排放量，将3,700万辆客车运出道路。

一个关键的发现是，没有一种生物能源生产方法能最大限度地提高净能源收益、可再生能源收益和气候效益。有些人创造了更多的可再生能源，但需要更多的能源来实现，从而减少了总体温室气体排放的节约。因此，在任何情况下确定最佳生物能源应用取决于预期的结果。

研究发现，纯粹基于实现可再生能源目标的政策，如国会对天然气泵使用生物燃料的要求，可能不会产生最佳效果。相反，拉贾戈帕尔说，决策者应该努力澄清利益。他说，最大限度地利用可再生能源可能会促进能源的独立性，但减少最大限度的温室气体排放是应对气候变化的一种更有效的方法。

拉贾戈帕尔说，生物燃料不应局限于任何一种应用，潜在的运输应用范围从汽车和卡车到飞机和船只。多样化是关键。

其他形式的可再生能源，如太阳能和风能，为发电提供了选择，但在可预见的未来，大规模运输部门仍然需要可燃烧的燃料。

航空公司已经开始探索生物燃料替代品。2016年，联合航空公司和喷气燃料公司AltAir率先在商业上部署了废弃的航空生物燃料，使用了替代喷气燃料和常规燃料。

研究发现，航空、航运和卡车运输约占全球碳排放的8%。拉贾戈帕尔说，在这些行业中，一个简单的要求生物燃料融入燃料混合物的任务可能是有效的，因为它将鼓励大规模生物燃料技术的进一步发展。

“在所有这些应用中，电动汽车技术仍然不存在。电动电池仍然不在那里，”拉贾戈帕尔说。“因此，我们仍然需要石油的替代品。我认为，如果你做得对，生物燃料就会有作用。”