生态研究
发布时间:2016-01-27  阅读次数:1636

在担忧气候变化和不可再生资源的环境问题日益严重的时代,人们似乎更容易接受生物基产品比化石能源基的产品更环保的观点。“利用那些可以种植并且可长久维持的资源是更加可持续的”这一看法似乎很符合常规的逻辑,毕竟生物基产品是地球自然循环的一部分(如碳循环),而化石燃料基产品则损害了自然系统。

生物基产品

来源: Wagenigen University

 

然而,符合逻辑和大众普遍接受的观点总是正确的么?对此我们将从产品全生命周期的角度出发以一些生命周期评价(LCA)研究为例,来探讨一下生物基产品的环境表现。

 

生物基产品的环境影响何在?

在一些情况下,使用生物基材料的确比化石燃料基材料好,然而,生物基材料也会带来一定的环境影响。接下来就来详细解析一下生物基产品的环境影响情况。首先让我们从生物基材料的优点说起:

  • 1) 与化石燃料基材料相比,生物基材料会带来较少的温室气体排放因而可以缓解气候变化等环境问题,改善空气质量。生物质生长时会吸收CO2,而在其使用和报废过程中又会释放一定的CO2,因此生物基产品对气候变化这一环境问题来说可以看做是中性的。
  • 2)生物基产品的出现可以减少人们对不可再生资源——化石燃料的依赖;

  • 3)生物基产品生产和使用也可以帮助解决一定的社会问题,如创造就业机会、促进乡村的发展。

 

 

碳循环

来源:Earth Observatory

这一切听起来似乎不错,似乎生物基产品的优点很突出。然而,生物基产品也并非没有缺点:

  • 1)生物质的种植过程需要使用化肥,这将增加NOx的排放,而1kg NOx带来的温室效应是1kg CO2的298倍;

  • 2)生物基燃料及化肥的生产、运输等过程都需要消耗化石燃料;

  • 3)生物基产品的生产和利用将对土地利用带来影响(LCA领域的行话称之为生态系统的影响)。生物质的种植需要土地,因而需要开发新的土地,这将引起土地利用情况的变化,即带来利用土地种植生物质还是种植粮食的竞争。

  • 4)生物质的生产是一种农业过程,需要使用农药,这会对人体健康带来影响。

PLA: 生物基材料

PET, PP, LDPE: 化石燃料基材料

来源: PRé LCA Study

 

生物材料的原料不同产生的环境影响有差别

另一个需要考虑的因素是生物质的类型。一级和二级生物材料带来的环境影响存在很大的差异。一级生物材料通常以玉米,小麦,或甘蔗等粮食作物为原料;而二级生物材料的原料为非粮食作物:副产品,农业剩余物和废弃物等。这使得二级生物材料更有效,因为它们一般不需要重新生产作物和农药残留废物。

 

 

生物基产品总是更好?

从上文分析中我们看到生物基产品仍然会带来环境影响,如对生态系统和人体健康的影响;而从资源的稀缺性和气候变化方面来看,生物基产品仍然可以作为替代化石能源的材料。与化石燃料基产品相比,生物基产品是否是更好的选择要依具体情况而定,其影响因素包括生物质的类型、生产地、使用的农业技术、生产效率等。

 

因此,要想准确地评估产品(包括产品带来的环境影响情况)需从其全生命周期角度出发,只有这样才能在才能在生物基产品和化石燃料基产品之间做出更加明智的选择。

 

本文译自《Bio-based Products Are Always Better Than Fossil Fuel-based Products: Myth Or Not?》,来自https://www.pre-sustainability.com/bio-based-products-are-always-good-myth-or-not,略有改编。

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