在當前氣候變化的緊迫背景下,尋找可再生能源的可行性成為全球科學界和政策界的重要目標。生物能,作為一種從植物和動物廢棄物中提取的可再生能源,正逐漸受到關注。然而,生物能的潛力並不是毫無爭議的。隨著生物能技術的發展,其同時包含了碳捕捉的可能性,這一組合是否能真正幫助我們在減少碳排放方面取得實質性進展呢?
生物能是指任何形式的生物質或其代謝產物產生的能量。這一聲明總結了生物質的多樣性,包括從木材到農業廢棄物的各種有機物質。生物能的來源主要有木材、食物作物、能源作物及來自森林、庭院或農場的廢料。
根據國際能源署的報告,2020年生物能占可再生能源的比例為6.6%,預計到2030年將增長至13.1%,並在2050年達到18.7%。
木材及其殘留物是目前最大的生物能來源。木材可以直接作為燃料,或加工成顆粒燃料等其他形式的燃料。除了木材,像玉米、開關草和竹子等多種植物也可以用作燃料。
以生物質來源為依據,生物燃料被分為兩類:第一代生物燃料是由食物來源製成的,如甘蔗和玉米等農作物,第二代生物燃料通常使用非食用的生物質來源,例如農業殘渣和廢料。
在生物質轉化中,不同方法的選擇及應用至關重要,包括熱轉化、化學轉化及生化轉化等。
儘管生物能有潛力減少溫室氣體排放,但其投產過程中的環境影響也是不可忽視的。高需求的生物質生產可能導致當地生物多樣性的下降及其他環境問題。
許多專家認為,生物能的擴張在2020年持平,並指出中國和歐洲是唯一兩個在2020年報告顯著擴張的區域。
將碳捕捉技術應用於生物能發電廠,形成的生物能與碳捕捉儲存(BECCS)可以實現大氣中的二氧化碳淨移除,但這一過程的有效性取決於生物質的生產、收穫及運輸方法。
要確保生物能能有效減少碳排放並實現可持續性,必須仔細考慮生物質的生產和運輸過程,尤其是在土地佔用和生產密度方面。辯論也非常激烈,支持與反對意見都有其道理。
根據研究,某些類型的生物質能在短期內可能是碳中性的,尤其是來自木材廢料的生物質。
生物能在應對全球暖化及開發可持續能源方面的潛能不容小覷,而其結合碳捕捉技術的創新可能成為未來能源轉型中的一個關鍵。然而,這些技術的實踐效益如何?各國的規劃和技術是否充分配合?未來的能源政策是否能夠將生物能與環境和社會的需求並重?