点/对比:绿色评论家应该重新评估乙醇吗?

前美国参议员Timothy Wirth和前白宫法律顾问C. Boyden Gray认为,对玉米乙醇的环境批评是没有根据的,汽油中的乙醇含量应该增加。在反驳,经济学家C.福特跑步计数器乙醇的任何修正症视图都忽略了对环境和食品供应的负面影响。

几乎只要有汽车,汽油一直是运输中的主要燃料。但是,由于许多原因 - 环境,气候变化,公共卫生和经济 - 时间来考虑将生物燃料与汽油混合更高的混合物。在美国,今天生物燃料的最佳来源,令人惊讶的是,是玉米。

这样的建议肯定会引起环境社会抗议的呼,几年前有大量的文章和关于生物燃料种植庄稼的据称灾难性生态影响的报告。但我们认为,乙醇在传统智慧中受到不公平的耻辱,并且担心玉米乙醇的原因值得重新审查。

对立面对更多乙醇的病例:它对环境非常糟糕

对更多乙醇的病例:它对环境非常糟糕
修正主义努力增加与美国汽油混合的乙醇百分比继续忽视生长玉米对燃料的主要环境影响以及如何不可避免地导致更高的玉米价格,写入经济学家C.福特跑步。它仍然是一个坏的想法,其时间已经过去了。 阅读更多

在美国,现在是时候重新审视一下了。今年6月,美国环境保护署(Environmental Protection Agency)将开始对奥巴马总统2012年制定的雄心勃勃的燃油经济目标进行中期评估,目标是到2025年轿车和轻型卡车的油耗达到每加仑54.5英里。将汽油中乙醇的比例从目前的10%提高到约30%,不仅有助于提高汽油里程,还将显著减少美国的碳排放和空气污染。而且,由于高纯度乙醇混合物大大减少了汽油中使用有毒添加剂(即芳香烃)的需要,对乙醇的依赖增加将大幅减少致命的细颗粒污染物的排放。

今天,由于E10(10%的乙醇,90%的汽油)几乎被普遍用于全国的汽车和轻型卡车,美国乙醇的销量已经增长到每年近150亿加仑。我们坚持认为,在美国,对乙醇的主要担忧——使用粮食作物(玉米)作为原料以及高产农业的环境影响——已不再有效。

新研究显示由于农业生产力的不断提高,关于食物和燃料的争论似乎结束了,结论是:不存在冲突。对玉米需求的增加并没有显著增加谷物成本。只有一小部分玉米是供人类食用的,而全球粮食价格也是如此受石油成本影响更大而不是玉米的价格。如果有任何东西,通过降低汽油需求,可以通过降低油价来降低食物的价格。

比任何其他用途都要种植动物饲料的玉米。乙醇过程只占玉米淀粉,留下高蛋白质副产品干燥的蒸馏器谷物 - 用于动物饲料,因此牛不会通过乙醇生产短而缩短。

至于玉米对环境的影响,一场旨在恢复土地健康的静悄悄的革命正在美国农场上演。在春天,一望无际的光秃秃、布满沟壑的土壤等着播种,这种标志性的景象已不再常见。越来越多的农民选择在收获后把夏天的残渣——比如玉米秸秆——留在地里,在春天将种子注入原生态的土壤中。一些人正在种植冬季覆盖作物,以进一步稳定和丰富土地。

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佛罗里达州Pembroke Pines的燃气泵表明它具有10%乙醇的燃料。Joe Raedle / Getty Images

这些做法有许多名称 - 例如,“止球”或“低至”或“精确”农业,但它们正在逆转数十年的土壤耗尽,并将农田转变为碳汇。在该过程中,它们用天然碳来丰富土壤,减少化学品和水的需求。根据最近的农业人口普查,62%的美国农田(17300万英亩)于2012年养殖,保护耕作或挪用实践。

最近九年的研究美国农业研究局在内布拉斯加州进行的一项研究发现,“免耕”玉米每英亩土壤中的碳含量每年增加近一吨。研究人员惊奇地发现,超过一半的碳被捕捉到地表以下1 - 5英尺的地方:玉米的根深而广泛,但之前的大多数研究只采集了18英寸深的碳样本。

由于农场和生产过程中的提高效率,乙醇的碳足迹也减少了。根据一支球队氩气国家实验室在过去的二十年里,该机构评估了燃料生命周期中的温室气体排放——从提取和生产到汽车使用,考虑到对其他地方土地使用的间接影响——乙醇每英里的碳污染比汽油少37%。再加上目前尚未计算的土壤固存的碳效益,可能会产生一种零碳燃料。与此同时,由于越来越多地使用焦油砂和其他难以提取和加工的油,汽油的碳密集程度也越来越高。

奥巴马政府的燃料经济规则是总统气候遗产的支柱之一,但它没有考虑使用燃料的碳含量。贷记燃料的生命周期碳足迹将为乙醇混合提供经济动力,并鼓励通过储存碳来丰富土壤的农业实践:碳信用额可以基于年度现场级认证过程。即使没有包括这些益处,使用“中级”混合物 - 高达30%的乙醇 - 将减少新的燃油经济性标准下的温室气体排放至少10%。

由于暴露于汽油中芳烃造成的细颗粒污染,每年导致3800人过早死亡。

此外,更高的乙醇混合燃料含有丰富的辛烷值,而更高的辛烷值燃料使汽车制造商能够提高发动机的“压缩比”,而不会因爆震而受损——用更少的燃料产生更多的动力。(IndyCar系列赛车使用85%乙醇的混合物。)因此,中等混合动力车将使汽车制造商更容易实现2025年的燃油经济性目标(并在2025年后超越这些目标),同时实现更多的温室气体减排。

美国汽车制造商提倡高辛烷值在燃料中,同时保持中性为辛烷值。设计汽车以接受更高压缩比的中间乙醇混合物是一个简单的工程任务,今天需要许多需要高级燃料的汽车需要很少或没有修改。一种奔驰高级工程师说这种组合对汽车买家有吸引力,因为它将提供“荒谬的力量和良好的燃料经济性”。

目前,炼油厂通过一种名为芳香烃的石油蒸馏组分来供应辛烷值。芳香烃是一种带有稳定的苯环的碳氢化合物,可以抵抗燃烧和防止发动机爆震。这些芳香烃,主要是甲苯和二甲苯,是神经毒素;它们平均占每加仑汽油的25%,它们的排放涉及各种严重的健康影响,特别是对心脏和肺的影响。一个2013评估由哈佛风险分析中心估计,暴露于汽油中芳烃的细颗粒污染导致每年3,800人死亡,每年的总社会成本超过280亿美元。

乙醇的经济价值得到了广泛的比较错误和误解。

最令人担忧的是,燃烧后的大气中的次要污染物,尤其是PAHS - 多环芳烃 - 在颗粒上携带,这是一旦吸入,它们可以穿透血液并到达大脑。一个仔细的长期评估研究人员发现,怀孕期间接触多环芳烃与孩子智商下降之间存在关联——这种影响与空气中铅的影响类似。哥伦比亚大学儿童环境健康中心(Columbia University Center for Children’s Environmental Health)主任弗雷德里卡·佩雷拉(Frederica Perera)是这项研究的领导者,他将多环芳烃称为“致癌、免疫毒性、神经毒性、诱变性和内分泌干扰物”。使用中级乙醇混合物可以减少汽油中60%的芳香烃含量。

乙醇的经济价值得到了广泛的比较错误和误解。乙醇确实的能量含量较少,而不是汽油,导致消费者从它使用中获得不良讨价还价。然而,在中层混合中,乙醇可以提高效率几乎完全弥补了其较低的能量内容,晚间出现了经济方程。

消费者的更强大的经济效益来自对石油的需求削弱。很多都是由北达科他州对世界石油​​市场的页岩油的影响,但在它出现之前,普遍使用10%的乙醇混合物已经取代了类似的石油,消费者每加仑汽油近1美元,基于许多经济估计。这对美国消费者来说,这是每年1亿美元。

在过去十年中,乙醇产量增加了三倍,即使作为其使用和进口关税的联邦税收抵免也被淘汰。这种需求的快速增长导致玉米的临时价格刺激。但玉米价格后来又退回到最近的历史标准,揭穿了用农作物做燃料会让粮食变得难以负担的说法。

原因很清楚:美国农民最常经历的一个历史上过度生产。中西部的有利土壤和气候的组合,以及令人惊讶的创新,不断增加每英亩产量,这意味着在过去的15年里,主要作物的种植面积仍然在狭窄的乐队(315至32500万英亩)内,尽管对玉米的需求增加了。事实上,农民需要越来越多的市场,只是为了跟上自己的生产力上升。利用明智的升压,产量单独增加可以满足在中间融合中的乙醇的额外需求,使用已经生产的土地。

在2025年准备广泛使用,燃料,车辆和加油基础设施的过渡必须很快开始。

然而,这种增长的障碍是强大的。一旦汽油被建立为移动汽车的唯一途径,石油工业就在运输燃料上完全垄断了车辆设计和加油基础设施。(电动汽车可能提供有一天可行的竞争对手,但美国习惯的这种基本转变将采取一代人来实现。和电力运行的车辆只会像电力的来源一样干净。)

在20世纪90年代的铅汽油逐步淘汰表明可以用芳烃来完成同样的汽油,燃料经济规则提供了成熟的机会。该规则所要求的中期评估将于今年6月的技术评估草案,并于2018年4月与最终规则结束。它将考虑各种因素,包括动力总成技术的发展,消费者验收和燃料趋势价格。然而,从该清单中缺少,是对其他燃料选择的评估。

美国能源部的工程师的国家实验室正在检查大量不同的燃料制剂,以了解哪个是最佳的;显然,芳烃水平增加将是不可接受的。中期乙醇混合是今天最好的可用替代方案,EPA应在其中期审查中考虑这一点。

对于汽车制造商来证明高辛烷燃料的益处,他们需要来自EPA的绿灯,以进行中间乙醇混合试验燃料,这可能成为未来十年的汽车设计的标准。在2025年准备广泛使用,燃料,车辆和加油基础设施的过渡必须很快开始。这些混合物对辛烷值和性能的好处是基于单独降低碳污染的基础证明了这一行动。除此之外,它可以替代乙醇用于有毒芳香烃将具有公共卫生的益处。EPA不能直接调节芳烃,而是通过促进更高的乙醇混合物来置换它们。

这些对气候和健康的益处是通过新做法和新研究的结合而显现出来的。环境保护署应该抓住中期审查的机会,支持高乙醇燃料及其所提供的众多优势。