2021年将减少生物燃料对环境的影响

一项新的欧盟条例旨在从2021年开始减少生物燃料对环境的影响。但是，一位EPFL的科学家认为，我们应该更进一步，考虑到生物炼制厂生产的所有化合物，而不仅仅是生物燃料。他为此还开发了一个模型。

“在我的研究中，我想说明计算生物燃料的温室气体排放量只说明了问题的一半。我们真正需要做的是量化每一个来自生物提炼厂的产品的排放。”EPFL的EdgardGnansounou教授说，他也是学校的生物能源和能源规划研究小组的负责人。为此，Gnansounou开发了一种复杂的计算机模型，该模型在Bioresource技术中出现。

生物燃料和其他生物量衍生产品已成为替代矿物燃料的可行选择。但是，如果要真正帮助减少碳排放，他们必须达到一定的环境标准。根据一项新的欧盟指令，生物乙醇燃料——由生物物质发酵制成——必须比2021年开始的化石燃料节省70%的温室气体排放量。在瑞士，政府通过了一项法律，要求从2016年8月1日起，生物燃料必须比化石燃料的排放量减少至少40%的温室气体排放量。然而，计算生物燃料的温室气体总排放量绝非易事。必须考虑到整个加工链——不仅仅是生物燃料本身的生产。对于甘蔗来说，这将包括种植和收获植物产生的排放，将其运输到生物炼制厂，将其转变为生物燃料，并生产通常作为联产产品生产的其他化合物和动物饲料补充剂。问题是，到目前为止，还没有计算机模型来分析每个产品的整个生命周期，并根据环境要求得出单一的排放数字。

一个主要的挑战是计算生物燃料及其各种联合生产的排放量时涉及许多不同的变数。但是经过五年的研究，Gnansounou提出了一个包含了所有各种数据的模型。“我通过为每一种不同的产品指定一种环境要求来解决了在不同的产品之间分配温室气体排放的问题。这让工厂工程师将这些排放与化石燃料等量进行了比较，并建立了正确的激励措施，以使他们的生物提炼厂在经济上可行。”

Gnansounou的模型是为第二代生物提炼厂设计的，它们仍然是相对较新的——目前全世界仅有五家工厂存在。这些生物提炼厂的优势在于，它们使用的是农业废弃物(如麦秸)和造林，而不是加工同样被用作食物的作物。麦秸是Gnansounou专门研究的作物，考虑到用作食物的麦穗和茎，麦秸被生物提炼厂用来生产燃料的生物乙醇、取暖用的沼气以及化工用的电和苯酚。他还计算了用于种植和收获小麦的化肥和耕作机械的排放量，以及该地以前是否曾用于其他作物。一旦他计算出总的温室气体排放量数字，他就用他的模型来将总排放量除以各种联合生产。

通过他的研究，Gnansounou希望为有关生物燃料的政治和经济辩论带来一个科学的视角。“第二代生物炼制厂应该取代一些炼油厂，但是工程师仍然没有一个明确的方法来计算生物燃料的生命周期中的排放量。”他说，“更重要的是，生物提炼厂难以与低油价竞争”——因为生物燃料比化石燃料贵两到三倍。他总结说：“政策制定者还没有完全把握住排放的挑战，这就是为什么它是一个很好的研究领域。”Gnansounou认为，可再生能源工业过于注重生物燃料的温室气体排放，而在气候政策限制的情况下，应更密切地关注生物提炼厂生产的每一产品的排放。这也将使消费者获得更多关于生物量产品可持续性的信息。Gnansounou计划继续他对其他种类作物的研究，并在第二篇文章中发表他的发现。