木屑颗粒:绿色能源还是二氧化碳排放的新来源?

2011年，美国最大的木屑颗粒出口商Enviva在北卡罗来纳州的阿霍斯基开设了其旗舰的颗粒制造工厂。该工厂每年将85万吨树木和废弃木材转化成微小的颗粒，然后运往欧洲，在发电厂燃烧，以获得被吹捧为可再生形式的电力。

两年后，Enviva在50英里外的北安普顿县开设了另一家木粒厂，到2016年，该公司预计将运营从弗吉尼亚州到密西西比州的8家木粒厂。在美国东南部的其他地方，其他公司正在计划或迅速建造生产木屑颗粒的设施。一个机计划路易斯安那州纳奇托奇斯的生物质能源公司,will produce up to 2 million tons of the pellets annually. Drax, a British utility that’s taking steps to transform itself into a predominately生物质能发电该公司表示，将在密西西比、南卡罗来纳和路易斯安那州开设四家大型颗粒厂。

对这种据称是绿色能源形式的需求如此强劲，以至于美国的木屑颗粒出口近一倍从2012年到2013年，预计2015年将近几乎翻倍达到570万吨。这种飙升的生产是通过在U.K.和欧洲的需求日益增长的推动推动，这些生产是使用木质颗粒代替发电和加热的煤炭。欧洲联盟的2020年气候和能源计划将木质颗粒作为可再生能源的碳中性形式分类，欧洲公司已经投入了数十亿美元，以将煤厂转化为可以燃烧木颗粒的植物。

但是，随着木屑颗粒制造业在美国东南部的蓬勃发展，科学家和环保组织提出了重要的问题，即木屑颗粒燃烧到底有多绿色。木屑颗粒行业表示，他们绝大多数使用树枝和其他废弃木材来制造颗粒，使它们成为一种碳中和形式的能源。但许多环保人士和科学家认为，目前的工业做法根本不是碳中和的，并威胁到美国东南部一些仅存的多样性生态系统，包括北卡罗来纳州阿霍斯基周围的罗阿诺克河流域，植物和长叶松生态系统附近的大型Enviva木材颗粒厂，佛罗里达州科顿代尔。

批评者认为，颗粒制造商经常收获整棵硬木树，可能需要很长时间才能重新生长。

批评者认为，Enviva和其他颗粒制造商经常采伐整棵树木——包括来自低洼地的硬木——这些树木需要很长时间才能重新生长，因此，燃烧木质颗粒是二氧化碳排放的总体来源。

自然资源保护委员会(Natural Resources Defense Council, NRDC)的高级资源专家黛比·哈默尔(Debbie Hammel)说:“在欧洲，人们正在砍伐和燃烧它们来生产能源——这种做法不仅会使关键的森林栖息地退化，还会在未来几十年增加碳排放。”

在Enviva的Ahoskie工厂开业后不到一年，自然资源保护委员会就开始监测该工厂对附近森林的影响，以及哪些树木被用来生产颗粒。随着制造更多颗粒的木材需求的增加，自然资源保护委员会注意到罗厄诺克流域的森林湿地开始消失。

“木材来源的一部分常规部分来自天然硬木森林，”哈姆布尔说，注意到这种森林湿地和底层的登录创造了重大的生态影响，包括威胁性物种，如木鹳和蔚蓝的鸣鸟。哈米尔和其他人认为，燃烧的木颗粒生物质产生电力远对环境和气候比太阳能和风力等可再生能源更有害。

然而，行业官员说，制造和燃烧木屑颗粒是可再生能源组合的重要组成部分。赛斯·金瑟，执行董事美国工业颗粒协会他说，木屑颗粒是煤炭的“低成本、低碳替代品”。此外，他说，与煤炭和传统化石燃料相比，木材生物质中硫、氮、灰、氯和其他化学物质的含量更低。

根据Ginher的说法，木质颗粒生产商在许多情况下使用废木材和低级木纤维。这个利基市场使一些土地所有者能够保持成长和种植树木，而不是切碎林地进行商业发展或农业。“我们的行业有助于鼓励森林所有者重新造林和重新植物，所以这个市场有助于保持工作林的工作，”Ginther说。

燃烧木质颗粒每单位释放的二氧化碳与燃烧煤炭一样多，甚至更多。

金瑟说，如果亚洲商业市场或欧洲住宅市场接受木材生物质的燃烧，美国的木屑颗粒行业可以期待更强劲的增长。金瑟说:“美国已经确立了自己作为生物能源纤维可持续来源的地位，我们非常自豪的是，如此多的欧洲客户都在寻找美国生产商的采购需求。”

在U.K.在2012年，木质颗粒行业在U.K.的能源和气候变化部发表了关于不久的将来的英国可再生能源政策方向的指导方针。该指南鼓励公用事业公司将燃煤发电机转换为使用木材生物量的发电机，并赋予公用事业公司燃烧木质颗粒的选项，以帮助他们满足欧盟空气污染和可再生能源标准。电力公司然后开始转向美国东南部，那里日志记录良好，比欧洲更少限制，作为木颗粒的主要供应商。

“欧盟促使这个行业爆炸，”哈姆米尔说。

一些科学家们说，当涉及商业燃烧的木颗粒的能量时，答案仍然存在更多的问题，这主要是碳循环计算的问题。Bob Abt.北卡罗来纳州立大学的自然资源经济学和管理教授表示，这依赖于用于喂养颗粒厂的树木的起源和类型。

燃烧的木颗粒释放同样多甚至更多的二氧化碳Abt说，为了使燃烧的颗粒达到碳中和，排放到大气中的碳必须在再生森林中重新捕获。Abt说，诸如树木稀疏和木材加工厂剩余的未使用的树木部件等残余木材是制作木屑颗粒的最佳材料。但是他和其他人说，这种废弃木材的数量不足以满足日益增长的木屑颗粒需求。

所以这个行业转向了整棵树。

在管理种植园上生长的火炬松等软木材可以在收获后相对较快地种植和重新生长，一些树木可能在短短12年的时间内被选择性地砍伐。当软木被使用时，用于发电的木质颗粒燃烧过程中释放的碳可以被隔离并储存在新的树木中。

但是，使用从底线的硬木树导致不同的碳计算，ABT说。使用这些树木需要更长的时间来弥补被释放的碳，因为底层硬木的生长更慢。ABT还指出，洪泛区森林通常由较小的私人所有者拥有，往往不被证明遵守可持续性标准。底部的再生也趋于更可变，取决于局部水文条件。

阿伯特和其他专家表示，当一家木材加工厂每年消耗近100万吨木材时，很难追踪每一棵树的来源。

但Forisk一家跟踪森林产业趋势的咨询公司，计算出Enviva公司在北卡罗来纳州阿霍斯基的工厂使用的大部分木材来自硬木——包括那些通常在湿地森林中发现的树木。

Abt说，一般来说，北卡罗来纳州和弗吉尼亚州的木屑颗粒加工厂更依赖于这些再生较慢的硬木，而乔治亚州的木屑加工厂主要利用人工林。他指出，就林业管理和碳的释放和封存量而言，这两种不同类别的树木“处于不同的两端”。

超过168,000英亩的森林面临被削减的风险，以便为一个设施生产木材颗粒。

如果美国南部的木材工业收集了所有的树枝、树根和其他树木废料，并用这些木材制成颗粒，威廉·施莱辛格是谁是Cary Ecosystem研究和生物地球化学家的总统Emeritus，他们研究碳循环，不会有问题。

他说，问题是当球团是由原生和次生硬木制成的时候。

施莱辛格说:“我们拥有的最佳证据是，并非所有的颗粒都来自木材废料，这造成了碳赤字。写了一封信向环境保护局呼吁原子能机构为生物质能创造强烈的污染标准。Schlesing指向南方环境法中心分发的空中照片，显示在Eviva的Ahoskie Mill的木质颗粒生产中击倒了大直径的橡木和山核桃树。

一个研究由南方环境法中心和国家野生动物联合会委托的阿霍斯基工厂的调查发现，阿霍斯基工厂50%以上可能的采购区域是森林湿地。该研究称，超过16.8万英亩的湿地森林在这个工厂面临被砍伐用于制造木屑颗粒的高风险。

NRDC目前正在采用GPS数据进行研究，以映射热点，其中遍布美国东南部的木质颗粒设施都具有最大的影响。本集团计划在今年春天发布该研究，突出显示木质颗粒制造设施周围的测井。

施莱辛格说，最近的计算使用了美国能源情报署(EIA)和国际能源署(IEA)数据显示，燃烧木屑颗粒会对森林产生重大影响，从而获得非常少量的生物能。例如，国际能源署预计，如果到2035年，全球6.4%的电力来自燃烧木材生物质，那么全球商业树木采收量(除传统柴火以外的所有树木)必须增加137%。

最终可能以工业规模燃烧木屑颗粒的不仅仅是欧洲的公用事业公司。自然资源保护委员会的哈默尔指出，美国是否有可能大幅转向商业燃烧木材，这取决于美国环境保护局(Environmental Protection Agency)如何决定计算温室气体排放量来自燃烧生物质的发电厂。

哈默尔说:“EPA给生物质能生产商一张碳问责的免费通行证将是一个错误。”“对于气候和我们的森林来说，砍伐和燃烧树木获取能源是在错误的方向上迈出的一步。”