at Erstatte fossile brændstoffer med biobrændstoffer—brændstoffer produceret fra vedvarende organisk materiale—har potentialet til at reducere nogle uønskede aspekter af fossile brændstoffer til produktion og anvendelse, herunder konventionelle og greenhouse gas (GHG) udledning af forurenende stoffer udtømmelige ressource udtømte, og afhængighed af ustabile udenlandske leverandører. Efterspørgslen efter biobrændstoffer kan også øge landbrugsindtægterne., På den anden side, fordi mange biobrændstoffoder kræver jord, vand og andre ressourcer, antyder forskning, at biobrændstofproduktion kan give anledning til flere uønskede virkninger. Potentielle ulemper inkluderer ændringer i arealanvendelsesmønstre, der kan øge drivhusgasemissionerne, pres på vandressourcer, luft-og vandforurening og øgede fødevareomkostninger. Afhængigt af råmaterialet og produktionsprocessen og tidshorisonten for analysen kan biobrændstoffer udsende endnu flere drivhusgasser end nogle fossile brændstoffer på energiækvivalent basis., Biobrændstoffer har også en tendens til at kræve tilskud og andre markedsinterventioner for at konkurrere økonomisk med fossile brændstoffer, hvilket skaber dødvægtstab i økonomien.
- Baggrund
- Potentielle økonomiske fordele af produktion af biobrændstoffer
- Potentielle økonomiske ulemper og konsekvenser af produktion af biobrændstoffer
- AMERIKANSKE politiske tilgange til at støtte produktion af biobrændstoffer
- Relaterede Referencer
Baggrund
Første generation biobrændstoffer er lavet af sukker afgrøder (sukkerrør, sukkerroer), stivelse afgrøder (majs, sorghum), oliefrø (soja, raps), og animalske fedtstoffer., Sukker-og stivelsesafgrøder omdannes gennem en fermenteringsproces til dannelse af bioalkoholer, herunder ethanol, butanol og propanol. Olier og animalsk fedt kan forarbejdes til biodiesel. Ethanol er det mest anvendte bioalkoholbrændstof. De fleste køretøjer kan bruge ben .in-ethanolblandinger indeholdende op til 10 procent ethanol (volumen). Fleksible brændstofkøretøjer kan bruge E85, en ben .in-ethanolblanding indeholdende op til 85 procent ethanol. Der var mere end 2300 E85 tankstationer placeret i hele USA i 2013 (US Department of Energy).,
anden generation af biobrændstoffer eller celluloseholdige biobrændstoffer er fremstillet af cellulose, som er tilgængelig fra ikke-fødevareafgrøder og affaldsbiomasse, såsom majsstivelse, majskolber, halm, træ og træbiprodukter. Tredje generation af biobrændstoffer bruger alger som råmateriale. Kommerciel cellulose-biobrændstofproduktion begyndte i USA i 2013, mens algebiobiobrændstoffer endnu ikke produceres kommercielt.
potentielle økonomiske fordele ved produktion af biobrændstoffer
udskiftning af fossile brændstoffer med biobrændstoffer har potentiale til at generere en række fordele., I modsætning til fossile brændstoffer, som er udtømmelige ressourcer, produceres biobrændstoffer fra vedvarende råmaterialer. Således kunne deres produktion og anvendelse i teorien opretholdes på ubestemt tid.
Mens produktionen af biobrændstoffer resulterer i udledningen af drivhusgasser på flere faser af processen, EPA ‘ s (2010) analyse af Renewable Fuel Standard (RFS) forventede, at flere typer af biobrændstoffer kan give lavere drivhusgasemissionerne end benzin over en 30-årig tidshorisont., Akademiske undersøgelser, der anvender andre økonomiske modeller, har også fundet, at biobrændstoffer kan føre til reduktioner i livscyklus drivhusgasemissioner i forhold til konventionelle brændstoffer (Hertel et al. 2010, Huang et al. 2013). Anden og tredje generation af biobrændstoffer har et betydeligt potentiale til at reducere drivhusgasemissioner i forhold til konventionelle brændstoffer, fordi råmaterialer kan produceres ved hjælp af marginal jord. Desuden er der i forbindelse med affaldsbiomasse ikke behov for yderligere landbrugsproduktion, og indirekte markedsmedierede drivhusgasemissioner kan være minimale, hvis affaldet ikke har andre produktive anvendelser.,
biobrændstoffer kan produceres indenlandsk, hvilket kan føre til lavere import af fossile brændstoffer (Huang et al. 2013). Hvis produktion og anvendelse af biobrændstoffer reducerer vores forbrug af importerede fossile brændstoffer, kan vi blive mindre sårbare over for de negative virkninger af forsyningsafbrydelser (US EPA 2010). At reducere vores efterspørgsel efter olie kan også reducere prisen og skabe økonomiske fordele for amerikanske forbrugere, men også potentielt øge olieforbruget i udlandet (Huang et al. 2013).
biobrændstoffer kan reducere visse forurenende emissioner., Ethanol kan især sikre fuldstændig forbrænding, hvilket reducerer kulilteemissioner (US EPA 2010).
det er vigtigt at bemærke, at produktion og forbrug af biobrændstoffer i sig selv ikke vil reducere drivhusgasemissioner eller konventionelle forurenende emissioner, mindske olieimporten eller mindske presset på udtømmelige ressourcer. Produktion og anvendelse af biobrændstoffer skal falde sammen med reduktioner i produktion og anvendelse af fossile brændstoffer for at disse fordele kan tilfalde. Disse fordele vil blive afbødes, hvis biobrændstofemissioner og ressourcebehov øges, snarere end fortrænge, dem af fossile brændstoffer.,
potentielle økonomiske fordele og virkninger af biobrændstofproduktion
Biobrændstoffoder omfatter mange afgrøder, der ellers ville blive anvendt direkte til konsum eller indirekte som dyrefoder. Omdirigering af disse afgrøder til biobrændstoffer kan føre til mere jordareal, der er afsat til landbrug, øget brug af forurenende input og højere fødevarepriser. Celluloseholdige råmaterialer kan også konkurrere om ressourcer (jord, vand, gødning osv.), der ellers kunne bruges til fødevareproduktion., Som et resultat antyder nogle undersøgelser, at biobrændstofproduktion kan give anledning til flere uønskede udviklinger.ændringer i arealanvendelsesmønstre kan øge drivhusgasemissionerne ved at frigive terrestriske kulstoflagre til atmosfæren (Searchinger et al. 2008). Biobrændstof, foder, der er dyrket på jord ryddet fra tropiske skove, såsom sojabønner i Amazonas og palmeolie i Sydøstasien, generere særlig høj DRIVHUSGASEMISSIONER (Fargione et al. 2008)., Selv brug af celluloseholdige råmaterialer kan anspore højere afgrødepriser, der tilskynder til udvidelse af landbruget til uudviklet jord, hvilket fører til drivhusgasemissioner og tab af biodiversitet (Melillo et al. 2009).
produktion og forarbejdning af biobrændstoffer kan også frigive drivhusgasser. Gødning ansøgning frigiver lattergas, en potent drivhusgas. De fleste biorefinerier opererer ved hjælp af fossile brændstoffer., Nogle undersøgelser antyder, at drivhusgasemissioner som følge af produktion og anvendelse af biobrændstoffer, inklusive emissioner fra indirekte ændringer i arealanvendelsen, kan være højere end dem, der genereres af fossile brændstoffer, afhængigt af analysens tidshorisont (Melillo et al. 2009, Mosnier et al. 2013).
Med hensyn til miljøpåvirkninger uden drivhusgasser antyder forskning, at produktion af biobrændstoffoder, især fødevareafgrøder som majs og soja, kan øge vandforureningen fra næringsstoffer, pesticider og sediment (NRC 2011). Stigninger i kunstvanding og raffinering af ethanol kunne nedbryde grundvandsmagasiner (NRC 2011)., Luftkvaliteten kan også falde i nogle regioner, hvis biobrændstoffers indvirkning på udstødningsemissioner plus de yderligere emissioner, der genereres på biorefinerier, øger den konventionelle nettoforurening (NRC 2011).
økonomiske modeller viser, at anvendelse af biobrændstof kan resultere i højere afgrødepriser, selv om omfanget af estimater i litteraturen er bredt. For eksempel fandt en 2013-undersøgelse fremskrivninger for effekten af biobrændstoffer på majspriser i 2015, der spænder fra en 5 til en stigning på 53 procent (.hang et al. 2013)., National Research Council ‘ s (2011) rapport om RFS omfattede flere undersøgelser, der fandt en 20 Til 40 procent stigning i majspriser fra biobrændstoffer i 2007 til 2009. En National Center for Environmental Economics (NCEE) working paper fundet en 2 til 3 procent stigning i de lange løb majs priserne for hver milliarder gallon stigning i majs-ethanol produktion i gennemsnit over 19 undersøgelser (Condon et al. 2013). Højere afgrødepriser fører til højere fødevarepriser, selvom virkningerne på detailfødevarer i USA forventes at være små (NRC 2011)., Højere afgrødepriser kan føre til højere underernæring i udviklingslandene (Rosegrant et al. 2008, Fischer et al. 2009).
amerikanske politiske tilgange til støtte for produktion af biobrændstoffer
energipolitikken fra 2005 anvendte en række økonomiske incitamenter, herunder tilskud, indkomstskattefradrag, tilskud og lån til fremme af forskning og udvikling af biobrændstoffer. Det etablerede en vedvarende Brændstofstandard, der krævede blanding af 7.5 milliarder gallon vedvarende brændstoffer med ben .in årligt inden 2012.,
Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA) omfattede lignende økonomiske incitamenter. EISA udvidede den vedvarende Brændstofstandard for at øge produktionen af biobrændstoffer til 36 milliarder gallon i 2022. Af sidstnævnte mål skal 21 milliarder gallon komme fra cellulose biobrændstof eller avancerede biobrændstoffer afledt af andre råmaterialer end majsstivelse., At begrænse drivhusgasemissioner, loven, at konventionelle vedvarende brændstoffer (majsstivelse ethanol) er forpligtet til at reducere livscyklus drivhusgasemissioner i forhold til livscyklus emissioner fra fossile brændstoffer med mindst 20 procent, biodiesel og avancerede biobrændstoffer skal reducere drivhusgasemissioner med 50 procent, og celluloseholdige biobrændstoffer skal reducere emissionerne med 60 procent. EISA også giver kontante præmier, legater, tilskud og lån til forskning og udvikling, bioraffinaderier, der fortrænger mere end 80 procent af fossile brændstoffer, der anvendes til at drive raffinaderiet, og kommercielle anvendelser af cellulosebaserede biobrændstoffer.,
ud over EISA har adskillige andre politikker tilskyndet til produktion og brug af biobrændstoffer i USA i de seneste årtier. Skattefradrag understøtter i øjeblikket avancerede biobrændstoffer, herunder cellulose-og biodiesel.
relaterede referencer
Fargione, J., et al. 2008. “Rydning af jord og kulstofgælden for biobrændstof.”Videnskab 319: 1235-1238.
Nationale Forskningsråd. 2011. Udvalget for Økonomiske og miljømæssige konsekvenser af stigende produktion af biobrændstoffer. Vedvarende Brændstofstandard: potentielle økonomiske og miljømæssige virkninger af amerikansk Biobrændstofpolitik., Nationalashington, DC: National Academies Press.
Searchinger, T., Et al. 2008. “Brug af amerikanske afgrøder til biobrændstoffer øger drivhusgasser gennem emissioner fra ændringer i arealanvendelsen.”Videnskab 319: 1238-1240.
US Environmental Protection Agency. 2010. Rene .able Fuel Standard Program (rfs2) Regulatory Impact Analysis. (Adgang Til September. 10, 2013).
øverst på siden