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來自木材的“綠色”電力是如何危害地球和人類的

 Wsz6868 2024-08-22 發(fā)布于浙江

2024年8月20日 來自木材的“綠色”電力是如何危害地球和人類的 許多國家已經(jīng)接受燃燒木屑來發(fā)電——假設它是碳中和的。但研究表明,這種方法會增加溫室氣體排放,威脅當?shù)厣鐓^(qū)的健康。 作者超古代龍美爾巴·紐森

一輛裝載原木的紅色卡車駛過北卡羅來納州的一家生物質(zhì)木顆粒生產(chǎn)廠 一輛卡車將木材運往北卡羅萊納州加里斯堡的Enviva木質(zhì)顆粒廠。鳴謝:穆罕默德·德米爾西/Redux/eyevine 北卡羅來納州的哈姆雷特鎮(zhèn)似乎在2014年9月中了大獎。在該社區(qū)經(jīng)歷了幾十年的經(jīng)濟絕望和高貧困率后,世界上最大的木質(zhì)能源生產(chǎn)商Enviva Biomass宣布計劃在附近開設一個大型設施,將木材轉(zhuǎn)化為可用作燃料的致密顆粒。該項目承諾為哈姆雷特和周邊地區(qū)的居民提供80個高薪工作。這似乎是當?shù)厝嗣窈偷厍虻膭倮? 該公司的工廠于2019年開業(yè),是利用木材或固體生物質(zhì)發(fā)電的全球擴張的一部分。顆粒公司宣傳他們的產(chǎn)品是可再生能源,可以降低碳排放,歐盟也同意這一點,這刺激了包括英國、比利時和丹麥在內(nèi)的許多國家接受這種形式的能源。與世界各地的類似項目一樣,總部位于馬里蘭州貝塞斯達的Enviva Biomass表示,其在哈姆雷特的業(yè)務將取代化石燃料,種植更多的樹木,并有助于應對氣候變化。 但是反對的聲音在很多方面都在增加。越來越多的研究表明,燃燒固體生物質(zhì)發(fā)電通常會排放大量的碳——甚至比燃燒煤炭還要多。2021年2月,500多名科學家和經(jīng)濟學家聯(lián)名寫信給美國總統(tǒng)喬·拜登和其他世界領導人,敦促他們不要支持使用木材來產(chǎn)生能源,認為這損害了生物多樣性,增加了碳排放。盡管顆粒公司宣傳他們的經(jīng)營消耗低質(zhì)量的木材,這種說法已經(jīng)受到越來越多的審查,越來越多的證據(jù)表明在木質(zhì)顆粒工廠周圍有大量的森林砍伐。 居住在木質(zhì)顆粒設施附近的居民越來越多地抱怨來自木質(zhì)顆粒作業(yè)的空氣污染、交通和噪音的有害影響。在許多情況下,這些設施位于缺乏政治權(quán)力的邊緣化社區(qū)附近。 當?shù)鼐用窈突顒蛹吟觳祭ご笮l(wèi)說,在哈姆雷特,45%的人口認為自己是黑人,而在離工廠最近的小社區(qū),大約90%的人是黑人。她稱Enviva行動是一個明顯的環(huán)境種族主義案例——將環(huán)境負擔加在本已脆弱的人口身上。大衛(wèi)一口氣說出了鎮(zhèn)上或附近的家禽養(yǎng)殖場、化學公司、天然氣廠和礫石礦的名字?!拔覀冞@里已經(jīng)超負荷了,”她說。 Enviva沒有回應記者多次提出的對這篇文章中提出的有關(guān)Hamlet工廠及其其他運營的問題進行評論的請求。 綠色淘金熱 對生物質(zhì)的大力推動始于歐盟委員會2009年可再生能源指令,這是歐盟經(jīng)濟所有部門發(fā)展可再生能源的法律框架。它被稱為20-20-20氣候和能源一攬子計劃,并要求在2020年前實現(xiàn)三個目標:將歐盟溫室氣體排放量從1990年的水平減少20%;將歐盟能源消耗中的可再生能源比例提高到20%;并將歐盟能源效率提高20%。該指令最初受到環(huán)保人士的歡迎,因為它采取了具體措施,將全球變暖限制在比工業(yè)化前水平高1.5攝氏度的水平上——這是2015年巴黎氣候協(xié)議設定的國際目標。

作為20-20-20一攬子計劃的一部分,歐盟制定了通過使用更多生物燃料來減少碳排放的標準。自那以后,歐盟國家向木質(zhì)顆粒行業(yè)發(fā)放了大量補貼,在過去幾年里總計達數(shù)十億歐元??偛课挥诤商m鹿特丹的咨詢公司Trinomics的一項評估發(fā)現(xiàn),該研究中分析的十個歐盟國家在2021年為固體生物質(zhì)能發(fā)電提供了超過63億€(69億美元)的補貼(見go . nature . com/3m 4 bmb 2)。 對木質(zhì)生物質(zhì)的支持依賴于這樣一種想法,即燃燒生物質(zhì)所排放的碳將被替代工業(yè)所用樹木的植被的再生所吸收。但是在過去的十年里,越來越多的科學家對這一假設提出了挑戰(zhàn)。Aerial view of a biomass wood pellet production plant shows huge piles of felled logs and sawdustEnviva位于北卡羅來納州Garysburg的木質(zhì)顆粒制造廠。鳴謝:艾琳·沙夫/紐約時報/Redux/eyevine 劍橋麻省理工學院斯隆管理學院系統(tǒng)動力學小組主任約翰·斯特曼是簽署2021年信件的研究人員之一。2018年,斯特曼和他的同事對用木材代替煤炭發(fā)電的影響進行了生命周期分析(J. D .斯特曼等人Environ。列特的決議。13, 015007;2018).他們發(fā)現(xiàn),這種替代可能會加劇氣候變化,直到至少2100年,主要是因為樹木需要幾十年才能在收獲的土地上重新生長,并從大氣中清除足夠的二氧化碳。 斯特曼和他的同事們計算出,新樹吸收的二氧化碳與替代煤炭的木材生物能源產(chǎn)生的二氧化碳一樣多,需要44到104年的時間。盡管聲稱它有助于對抗全球變暖,他說,“我們的結(jié)論是不,它實際上使氣候變化變得更糟”。 2019年,歐洲科學院科學咨詢委員會(EASAC)審查了歐盟的政策,并得出結(jié)論認為,他們未能認識到為生物能源去除森林碳儲量會導致排放量的初始增加(見go.nature.com/3wkqupk)。“使用生物質(zhì)產(chǎn)生的每單位能量向大氣排放的二氧化碳甚至比化石燃料還要多,”Michael Norton說,他是位于維也納的EASAC秘書處環(huán)境項目的聯(lián)合主管。 最終,生物質(zhì)能將比化石燃料產(chǎn)生更少的碳。但諾頓說,彌補額外的初始排放所需的時間“如此之長,以至于在幾十年到幾個世紀內(nèi)惡化氣候變化——鑒于我們已經(jīng)超過了巴黎協(xié)定的目標,這幾乎不是一個有效的氣候戰(zhàn)略”。 研究人員指出了碳排放評估中木質(zhì)顆粒計算方式的其他問題。特別是,歐盟在生產(chǎn)環(huán)節(jié)而不是燃燒環(huán)節(jié)計算與生物質(zhì)相關(guān)的溫室氣體排放。斯特曼和其他研究人員說,這使得依賴生物質(zhì)的歐盟國家可以避免將這種來源的排放包括在他們的記錄中,并創(chuàng)造了使用生物質(zhì)能的激勵。 2023年,歐盟宣布,它正在考慮改變其有關(guān)木材生物燃料生產(chǎn)能源的氣候政策。森林倡導者和生物量反對者興奮不已——但歐盟最終決定,來自木材的生物量仍將被歸類為可再生能源。

當森林中的樹木倒下時 除了氣候問題之外,一些研究人員還警告說,木質(zhì)顆粒工業(yè)會損害森林,促進森林砍伐。在其網(wǎng)站上,Enviva表示,它使用低值木材生產(chǎn)顆粒,如不適合其他行業(yè)的樹木,不能加工成木材的樹頂和樹枝,變形的樹木和其他行業(yè)的副產(chǎn)品,如鋸屑。該公司表示,它“不來源于古老的成長林、受保護的森林或為保護土地用途而砍伐的森林”。 但是許多環(huán)保組織和媒體拍攝了成堆的成熟硬木等待被運送到Enviva加工廠——以及被砍伐的樹木。北卡羅來納州阿什維爾的非營利保護組織Dogwood Alliance估計,北卡羅來納州的Enviva設施每年消耗約5萬英畝森林,引發(fā)了對Enviva做法的質(zhì)疑。 馬薩諸塞州伍斯特市克拉克大學的環(huán)境科學家克里斯托弗·威廉姆斯分析了幾個恩維瓦制粒廠附近森林覆蓋的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。在為位于弗吉尼亞州夏洛茨維爾的非營利組織南方環(huán)境法中心(Southern Environmental Law Center)進行的一份報告中,威廉姆斯發(fā)現(xiàn),從2001年到2016年,三個恩維瓦工廠附近的森林損失率是不位于工廠附近的類似森林的兩倍多(見go.nature.com/4fsb79w)。 “我們發(fā)現(xiàn),在球團廠開始運作后,每年清理的林地面積顯著增加,”威廉姆斯說。 隨著過去幾年對生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)越來越多的審查和批評,一些公司遇到了經(jīng)濟逆風。由于債務超過26億美元,Enviva于3月申請破產(chǎn)。

2020年,密西西比州格洛斯特的Drax顆粒廠因空氣污染違規(guī)支付了250萬美元的罰款。鳴謝:埃里克·j·謝爾頓/今日密西西比 根據(jù)行業(yè)出版物《生物質(zhì)雜志》,美國現(xiàn)在有100多家木質(zhì)顆粒工廠,分散在全國各地。但是世界上最大的木質(zhì)顆粒生產(chǎn)商,如總部設在英國塞爾比的Drax和Enviva,已經(jīng)將他們的未來押在了美國的東南部和南部。 Enviva現(xiàn)在經(jīng)營著10家美國木質(zhì)顆粒工廠——佛羅里達、佐治亞、南卡羅來納和弗吉尼亞各一家;兩個在密西西比州,四個在北卡羅來納州。除了該行業(yè)的環(huán)境影響問題,人們還擔心這些操作對附近居民健康的影響。 Enviva工廠所在的北卡羅來納州四個縣的許多居民表示,木質(zhì)顆粒作業(yè)給弱勢群體的健康帶來了沉重的負擔。 北卡羅來納州教堂山的南方環(huán)境法中心的律師希瑟·希拉克爾說,南方的木質(zhì)顆粒設施有50%的可能位于“已經(jīng)被污染工業(yè)和環(huán)境不公包圍的社區(qū)”。"所以,你對這些社區(qū)有所有的累積影響以及不相稱的影響." 盡管對木質(zhì)顆粒工業(yè)有所擔憂,北卡羅來納環(huán)境質(zhì)量部(DEQ)還是批準了Enviva的Hamlet工廠的建設及其隨后的擴建申請。呼吸問題 大衛(wèi)描述了生活在工廠下風處的臭雞蛋的味道,但她最擔心的是糟糕的空氣質(zhì)量對健康的長期影響。她說,在該設施開始24小時運營后不久,她就開始出現(xiàn)呼吸問題。她的氧氣水平一度下降到如此之低,以至于她每天都需要補充氧氣。現(xiàn)在,她使用沙丁胺醇搶救吸入器和每天一次的吸入性哮喘治療。她說她并不孤單。 “在我的地區(qū)有12個家庭,其中8個家庭有沙丁胺醇泵并服用哮喘藥物,”大衛(wèi)說?!耙晃慌吭谒暮⒆铀膫€月大的時候做了檢查,她的哮喘測試呈陽性。如果空氣沒有被灰塵污染,這種情況就不會發(fā)生在新生兒身上。” “哈姆雷特設施是一個主要的例子,從歷史上看,這些木質(zhì)顆粒制造設施是基于不正確的信息,他們的揮發(fā)性有機化合物的排放被允許的,”希拉克說。 “提交意見、公眾意見、在某些情況下尋求訴訟或行政挑戰(zhàn),花了很多很多年,才讓機構(gòu)和公司承認VOC(揮發(fā)性有機化合物)排放的現(xiàn)實,并通過適當?shù)目刂萍夹g(shù)解決它,”希拉克爾說。 環(huán)保組織和當?shù)赜行∧緣K經(jīng)營的社區(qū)對經(jīng)營者提出了投訴,并取得了不同程度的成功。2019年在北卡羅來納州對Enviva提起的訴訟導致該州的DEQ要求該公司投資在其煙囪上安裝更復雜的污染捕捉設備——盡管那些住在工廠附近的人表示,他們沒有注意到空氣質(zhì)量的巨大差異。 德克薩斯州的一項聯(lián)邦訴訟指控另一家生物質(zhì)公司W(wǎng)oodville Pellets違反了聯(lián)邦清潔空氣法案,最終達成協(xié)議,Woodville支付了50多萬美元的罰款,并安裝了新的污染控制裝置。作為協(xié)議的一部分,Woodville Pellets否認了這些指控,并堅持認為該協(xié)議并不構(gòu)成對責任的承認。 2020年,德拉克斯在密西西比州格洛斯特的顆粒工廠因空氣污染違規(guī)支付了250萬美元的民事罰款后,該公司于2022年9月在路易斯安那州的巴斯特羅普和路易斯安那州的烏拉尼亞解決了類似的索賠,總額為320萬美元,盡管該公司否認有任何違規(guī)行為。 Drax告訴《自然》雜志,它已經(jīng)“聘請了一個獨立的第三方進行空氣毒物影響分析。這些結(jié)果支持該設施對人類健康沒有不利影響,并確定該設施的模擬污染物沒有超過可接受的環(huán)境濃度”。它補充說,該公司尋求“100%遵守我們的許可,并安裝了額外的技術(shù)來管理排放”。 為了回應對生物質(zhì)能碳排放的擔憂,德拉克斯說,許多政府和科學家都將生物質(zhì)歸類為碳中性。前進的道路 阿德爾鎮(zhèn)位于南喬治亞的中心,擁有5500人口。該市西區(qū)的居民大多數(shù)是黑人,幾十年來一直生活在污染工業(yè)旁邊。但是三年前,這個社區(qū)發(fā)現(xiàn)自己卷入了兩場氣候正義之戰(zhàn)。 第一個項目始于2021年,當時格魯吉亞環(huán)境保護部門向一家木質(zhì)顆粒生產(chǎn)公司可再生生物質(zhì)集團(Renewable Biomass Group)發(fā)放了許可證,允許其建立一座年產(chǎn)45萬噸木質(zhì)顆粒的設施。2021年10月,當另一家生物質(zhì)公司Spectrum Energy申請建造和運營一家每年生產(chǎn)60萬噸木質(zhì)顆粒的工廠時,該公司甚至沒有為其工廠破土動工,這將使其成為世界上最大的工廠之一。 Adel的社會和環(huán)境正義組織Cook County (4C)的相關(guān)公民和其他14個公共利益組織反對光譜工廠的許可。“我們已經(jīng)被多種產(chǎn)業(yè)和遺留污染壓得喘不過氣來,”社區(qū)活動人士、4C創(chuàng)始人特雷瓦·吉爾(Treva Gear)說。 工廠的反對者說,提議的Spectrum木質(zhì)顆粒工廠將進一步傷害黑人和西班牙裔居民的社區(qū),威脅當?shù)厝嗣竦慕】岛透@? 2022年,國家批準頻譜許可,開始兩期建設和運營。2022年12月,Spectrum在南方環(huán)境法中心聯(lián)系了Adel社區(qū)組織者和他們的律師,以尋求妥協(xié)。 雖然最初不愿意討價還價,Gear說他們意識到談判可能是他們最大的希望,因為他們懷疑國家監(jiān)管機構(gòu)會在爭端中站在他們一邊。雙方達成協(xié)議,Spectrum承諾減輕潛在的噪音和視覺問題。該協(xié)議還包括增加更多空氣污染控制措施的可能性。 Spectrum總裁邁克爾·安斯沃思(Michael Ainsworth)在一封電子郵件中回應了對該工廠影響的置評請求,稱Spectrum參與和解是自愿的,盡管已經(jīng)從佐治亞州環(huán)境保護部門獲得了有利的裁決。安斯沃思寫道:“Spectrum還同意對社區(qū)保持透明,分享比法規(guī)要求更多的信息,并比要求更頻繁地分享信息。” Gear等社區(qū)活動人士正在從贏得這些特許權(quán)中獲得安慰,因為他們可以看到,隨著全球?qū)δ厩蛐枨蟮牟粩嘣黾?,形勢對他們不利? “我們達成了和解協(xié)議,使我們有可能擁有世界上最干凈的木質(zhì)顆粒工廠,”她說。 這是當?shù)厣鐓^(qū)的勝利,但隨著生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)繼續(xù)在全球擴張,隨著關(guān)于木球影響的辯論升溫,這種戰(zhàn)斗將變得更加普遍。 自然632,726-728 (2024) doi:https:///10.1038/d41586-024-02676-z。

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