如果您在过去十年中在美国的加油站泵过气，那么您就已经在油箱中加入了生物燃料。由于联邦可再生燃料标准(RFS)，几乎所有在全国销售的汽油都要求含有 10% 的乙醇——一种由植物来源(主要是玉米)制成的燃料。
随着近期汽油价格的上涨，生物燃料游说团体迫切希望将该目标提高到 15% 或更高。与此同时，一些政策制定者正在呼吁改革。例如，一个由美国参议员组成的两党小组提出了一项法案，该法案将取消任务中的玉米乙醇部分。
在 2001 年 9 月 11 日的袭击事件之后颁布的 RFS 承诺加强能源安全、减少二氧化碳排放并增加美国农村的收入。该计划确实提高了部分农业产业的利润，但在我看来，它未能兑现其他承诺。事实上，包括我在内的一些科学家的研究发现，迄今为止，生物燃料的使用增加了而不是减少了二氧化碳排放量。
现行法律设定了到 2022 年生产和使用 360 亿加仑生物燃料的目标，作为美国机动车辆每年燃烧的大约 2000 亿加仑汽车燃料的一部分。截至 2019 年，司机每年仅使用200 亿加仑的可再生燃料——主要是玉米乙醇和大豆生物柴油。由于大流行，2020 年的使用量和大多数能源使用量都下降了。尽管 2021 年的统计尚未完成，但该计划仍远未达到 360 亿加仑的目标。我相信废除 RFS 的时机已经成熟，或者至少大幅缩减。
为许多农民带来更高的利润
RFS 最明显的成功是增加了玉米和大豆农民以及相关农业公司的收入。它还建立了一个规模可观的国内生物燃料产业。
在可再生燃料协会，贸易团体对生物燃料产业，估计在RFS已经产生超过30万就业机会在最近几年。这些工作中有三分之二在乙醇生产量最大的州：爱荷华州、内布拉斯加州、伊利诺伊州、明尼苏达州、印第安纳州和南达科他州。鉴于爱荷华州在总统初选中的关键作用，大多数有国家抱负的政治家认为采用生物燃料是明智之举。
RFS 取代了少量的石油，将一些收入从石油工业转移到农业综合企业。然而，与通过水力压裂扩大国内石油生产所带来的收益相比，生物燃料对美国能源安全的贡献相形见绌——这当然会带来严重的环境破坏。在燃料中使用乙醇会带来其他风险，包括损坏小型发动机和燃油烟气排放量增加。
对于消费者而言，生物燃料的使用对汽油价格的影响有所不同，但总体上影响很小。可再生燃料政策在世界石油市场上几乎没有影响力，在世界石油市场上，生物燃料授权的便士级别的影响无法与石油的美元规模波动相提并论。
生物燃料不是碳中性的
生物燃料对环境有益的想法建立在它们本质上是碳中和的假设之上——这意味着生物燃料燃烧时排放的二氧化碳完全被玉米和大豆等原料在生长过程中吸收的二氧化碳所抵消。该假设被编码到用于评估燃料的计算机模型中。
在通过 RFS 之前，这种模型发现玉米乙醇和大豆生物柴油的二氧化碳排放量适度减少。它承诺从纤维素乙醇中获得更大的好处- 一种更先进的生物燃料，将由非食物来源制成，例如作物残留物和柳树和柳枝稷等能源作物。
但随后的研究表明，生物燃料实际上并不是碳中性的。通过评估农田碳吸收的真实世界变化来纠正这一错误表明生物燃料的使用增加了二氧化碳排放量。
一个重要因素是制造生物燃料会放大土地利用的变化。由于收成不再用于喂养人类和牲畜以生产燃料，因此需要额外的农田来补偿。这意味着森林被砍伐，大草原被开垦以开辟新的土地用于作物生产，从而引发非常大的二氧化碳排放。
扩大农田用于生产生物燃料在其他方面也对环境有害。研究表明，它减少了世界范围内动植物的丰富度和多样性。在美国，它放大了工业化农业的其他不利影响，例如养分流失和水污染。
纤维素乙醇的失败
当国会在 2007 年扩大生物燃料授权时，促使中西部以外各州的立法者支持它的一个关键因素是相信下一代纤维素乙醇将产生更大的环境、能源和经济效益。生物燃料的支持者声称纤维素燃料接近于成为商业上可行的。
将近 15 年后，尽管有授权和数十亿美元的联邦支持，纤维素乙醇还是失败了。液体纤维素生物燃料的总产量最近一直徘徊在每年1000 万加仑左右——这只是 RFS 要求在 2022 年生产的 160 亿加仑的一小部分。事实证明，技术挑战比支持者声称的更令人生畏。
从环保角度来说，我认为纤维素失效是一种解脱。如果这项技术取得成功，我相信它可能会在全球范围内推动工业化农业的更积极扩张——大规模农场只种植一两种作物，并依赖高度机械化的方法，大量使用化肥和杀虫剂。一些此类风险仍然存在，因为炼油厂投资于生物柴油生产，生产商改造玉米乙醇设施以生产生物喷气燃料。
对土地和土著人民的涟漪效应
今天，绝大多数生物燃料由玉米和大豆等作物制成，这些作物也用于食品和动物饲料。主要商品作物的全球市场密切相关，因此对生物燃料生产的需求增加推高了全球价格。
这种价格压力加剧了从巴西到泰国等地的森林砍伐和土地掠夺。可再生燃料标准从而加剧了土著社区的位移，泥炭地的破坏和全球沿边境农业危害类似，主要是在发展中国家。
一些研究人员发现，生物燃料生产对土地利用、作物价格和气候的不利影响比以前估计的要小得多。然而，围绕土地利用变化和对二氧化碳排放的净影响的不确定性是巨大的。生物燃料相关商品市场和土地利用的复杂模型无法验证，因为它可以推断全球和未来的影响。
与生物燃料相比，解决与交通相关的二氧化碳排放问题的更好方法是提高效率，尤其是在电动汽车不断发展的同时提高汽油车的燃油经济性。
两条腿软的凳子
我们可以从 RFS 的 16 年中得出什么结论?在我看来，它的三个政策支柱中的两个现在相当不稳定：其能源安全理由基本上没有实际意义，其气候理由已被证明是错误的。
尽管如此，主要的农业利益集团强烈支持该计划，并可能无限期地支持它。事实上，正如一些评论员所观察到的，生物燃料授权已成为另一项农业综合企业的权利。纳税人可能不得不在一项废除 RFS 的交易中付出高昂的代价。为了地球，这是值得付出的代价。
