英國Drax發(fā)電站可以靠燃煤或者燃木發(fā)電。其燃燒的木材主要來自美國東南部。

科技前沿

一顆橡子種子長成20米高的橡樹需要花費半個世紀，而把一棵橡樹丟進歐洲發(fā)電站的鍋爐里只需要幾秒的時間。

據(jù)《科學》雜志報道，在政策制定者、工業(yè)集團和一些科學家的推動下，越來越多歐洲國家將燃樹作為削減二氧化碳排放的策略。

他們認為，木塊比煤和天然氣更“碳中性”，砍樹和燒樹所產生的二氧化碳將會被在原地再次生長的樹木吸收。

不過，這在世界范圍內引發(fā)激烈的爭論。批評家認為，碳循環(huán)的計算遠比表面看起來復雜，燃木可能加劇而非削減碳排放。

“燒樹發(fā)電”理念：循環(huán)使用碳

在北卡羅萊納州的硬木林中，一臺伐木機正在張開它的金屬巨鉗抓住樹木。在尖銳的聲音中，旋轉的電鋸將樹干切開。像森林里其他樹一樣，這棵大樹的樹干被切成木材，而留下的樹枝與發(fā)育不良的小樹一起被扔進專門的粉碎機，壓制成小木塊，運到大洋彼岸的英國成為某個大型發(fā)電站的燃料。

木塊是“低碳燃料”？

目前，英國10%的電力供應來自于燃燒北美的樹木，這似乎是逆環(huán)保潮流的。

北卡羅萊納州立大學森林經(jīng)濟學家鮑勃·阿布特解釋了背后的原因：在政策制定者、工業(yè)集團和一些科學家的推動下，越來越多歐洲國家將燃樹作為削減二氧化碳排放的策略。

這些人認為，和煤、天然氣相比，木塊是一種低碳燃料。而且，砍樹和燒樹所產生的二氧化碳將會被在原地再次生長的樹木吸收。“這個想法非常簡單，”阿布特說。“新生的樹木將再次吸收空氣中的碳，我們只是在循環(huán)地使用碳。”

引發(fā)激烈爭論

然而，各國政府采用樹木作為“碳中性燃料”的行動——包括在稅收、貿易和環(huán)保法規(guī)上提供便利——在世界范圍內引發(fā)激烈爭論。

批評家認為，碳循環(huán)的計算遠比表面看起來復雜，燃木可能加劇而非削減碳排放，太陽能和風才能從源頭上杜絕碳排放。一些科學家也擔心，鼓勵燃木的政策可能促使伐木業(yè)在全球范圍內走向興盛，某些人可能借保護氣候之名摧毀森林生物多樣性。

“這相當于告訴剛果、印度尼西亞和世界上高森林覆蓋率的國家，砍伐森林來生產能源是一件好事。”世界資源研究所高級研究員蒂姆·辛格說。

建模方法不同 結論也不同

為了分辨兩派觀點的正誤，科學家們正在建立復雜計算機模型，以模擬使用木材發(fā)電可能發(fā)生的情況。

研究人員說，研究結果取決于關于森林生態(tài)學、土地所有者的經(jīng)濟行為、計算的時間范圍等多個假設。“有4或5種不同的方法可以用于測量森林生物質能源對溫室氣體的影響，”伊利諾伊大學環(huán)境經(jīng)濟學家馬德胡·卡那說：“答案的差異是巨大的。”

其中一種模型是統(tǒng)計當生物質燃燒時釋放多少碳以及生態(tài)系統(tǒng)重新吸收碳所需的時間。這樣計算相對直接，但一些因素可能影響碳債務的大小及其償還時間，比如砍伐什么樹、新種植的樹木是快速生長的松樹還是生長緩慢的硬木。

由于碳排放和吸收之間的滯后，采用這種方法的研究常常發(fā)現(xiàn)，木材燃料的廣泛使用將導致持續(xù)數(shù)十年的排放峰值，加速全球變暖的速度。

一家環(huán)境組織得出的結論是，在過去的40年或更長時間里，燃木發(fā)電廠的凈碳排放量遠遠高于燃煤發(fā)電廠。 2013年，《可持續(xù)林業(yè)雜志》上一項類似研究發(fā)現(xiàn)，新英格蘭的木材發(fā)電廠排放的溫室氣體超過近半個世紀來自類似燃煤發(fā)電廠的排放。

木材交易興旺 或鼓勵農民種樹

美國環(huán)保局則建議以100年為一個時間段來計算碳排放，因為此前有研究表明，地球要經(jīng)過100年才能感受到溫室氣體累積產生的影響。

如果以100年為單位來計算碳排放，那么新森林的成長和重新捕獲碳就有充足的時間，這樣木材就可以說是碳中性燃料。

當然，也有科學家反對，稱如此漫長的時間尺度掩蓋了風險，燃木導致的短期內碳排放激增將造成不可恢復的損害。“如果未來20年南極冰融化，它將不可挽回。”美國環(huán)保局科學顧問團成員威廉·施萊辛格說：“為了避免對今天的森林造成傷害，我們要解決計算方法分歧帶來的不確定性。”

一些科學家的看法更為樂觀，阿布特正在和其他研究人員考慮經(jīng)濟學和人類行為在塑造未來森林中發(fā)揮的作用。

在一種情況下，被砍伐的森林可能會轉變?yōu)檗r田或住宅區(qū)，沒有機會重新生長來吸收碳排放。但在另一種情況下，蓬勃的木材貿易可能鼓勵農民種植更多的樹木，吸收更多的二氧化碳。“我們不應該在建模種而忽略市場的力量。”

燃木排放更多二氧化碳

歐洲的發(fā)電站宣稱，燃木帶來的二氧化碳排放量為零。但實際上，與每發(fā)一度電所燃燒的煤炭或天然氣相比，燃木排放更多的二氧化碳。部分原因在于，木塊含有更多的水分，一部分熱量被水吸收了。

但根據(jù)2009年歐盟野心勃勃的計劃，到2020年，歐盟20%電力將來自可再生能源。受迫于該計劃，監(jiān)管機構很早就批準了采用樹木作為碳中性燃料的決議。

目前，包括英國、比利時、丹麥和荷蘭在內的歐洲國家已建起了燃木發(fā)電站，或將燃煤電站改造為燃木電站。英國是最積極的國家之一，政府提供補貼使木塊得以與化石燃料競爭。

美國欲跟進“燒樹發(fā)電”

英國最大的發(fā)電站德拉克斯已經(jīng)將其半數(shù)的鍋爐轉為燃木專用，為了補充燃料，該集團將目光放到美國北卡羅萊納州和東南部其他州，當?shù)乜焖偕L的硬木林已經(jīng)成為其主要的木塊來源。

一家咨詢機構稱，美國2005年的木材出口量為零，但2016年的出口量已增長到650萬噸；預測到2021年，出口量將增長到900萬噸。

歐洲燃木發(fā)電的興起已經(jīng)引起美國政府的注意。美國一些背靠林業(yè)集團的國會議員已經(jīng)提議，要效仿歐盟將樹木定性為碳中性燃料。目前，這類議案尚未被通過。

議案的提出給反對燃木的環(huán)保團體和科學家敲響了警鐘。

去年2月，65名科學家聯(lián)名向參議院領袖上書，警告稱碳中性標簽將會鼓勵森林采伐，加劇溫室氣體排放。