Envivas träpelletsanläggning i Ahoskie, NC. Kredit:Marlboro Productions, CC BY-ND
Environmental Protection Agency Administratör Scott Pruitt sa nyligen till en grupp skogschefer och studenter att den amerikanska regeringen från och med nu skulle överväga att elda ved för att generera el, allmänt känd som skog eller vedartad biomassa, att vara "kolneutral".
Cheferna, som hade samlats vid ett Earth Day-firande i Georgia, hälsade nyheten med entusiasm. Men jag gjorde inte.
Biomassa för inte in nytt kol i systemet, som dess anhängare påpekar. Ändå överför det kol från skogar till atmosfären, där den fångar värme och bidrar till klimatförändringarna.
Som vetenskapsman och samordnande huvudförfattare till rapporten från Intergovernmental Panel on Climate Change om förnybar energi, Jag har dragit slutsatsen från omfattande vetenskapliga studier att det inte är koldioxidneutralt att omvandla skog till bränsle. Jag har också arbetat med många andra forskare för att informera regeringar om potentialen för skogar att ta bort koldioxid från atmosfären, och klimatfarorna med att elda ved och skogsavfall i industriell skala för elkraft.
Att förvandla skog till bränsle
Energi kan vara förnybar. Eller hållbart. Eller koldioxidneutral. Eller någon kombination. Dessa termer används ofta omväxlande, men de betyder helt olika saker. Vindkraft och solenergi har helt klart alla tre attributen. Hur är det med bioenergi – värmen som frigörs från eldande ved och andra växter?
Träd vid Georgia Biomass pelletsanläggning i Waycross. Kredit:Marlboro Productions, CC BY-ND
Träd kan så småningom växa för att ersätta de som fälldes för att producera träpellets som bränns för att producera el. Det gör biomassa mycket långsamt förnybar, om ersättningsträden faktiskt växer tillräckligt för att absorbera all koldioxid som tidigare släppts ut.
Miljövänner motsätter sig i allmänhet skogsbiomassa eftersom den bidrar till klimatförändringar samtidigt som den stör viktiga ekosystem och den biologiska mångfalden de stödjer. De protesterar också mot denna energikälla eftersom det verkar som att förbränning av biomassa släpper ut föroreningar som äventyrar folkhälsan.
Forskarna som studerar klimatförändringar, den globala kolcykeln och skogsekologin tenderar att förkasta tanken om koldioxidneutralitet i biomassa. Vissa skogsekonomer och skogsvetare, dock, stödja tanken om koldioxidneutralitet, beroende på omständigheterna.
Koldioxidredovisning
För att lösa denna debatt, många av mina kollegor och jag tror att det är viktigt att noggrant redovisa alla utsläpp från eldning av ved för elkraft. Detta är mer än en akademisk övning eftersom biomassa redan producerar betydande utsläpp och industriobservatörer förutser en nästan sjufaldig ökning av dess användning till 2050 från 2013 års nivåer.
Skogar kan, åtminstone teoretiskt, hanteras på ett hållbart sätt så länge som den årliga skörden inte överstiger den årliga tillväxttakten. Leverantörer hävdar att de använder rester från timmeravverkning, gallringar – träd som växer för nära andra träd för att trivas – och sågspån för detta ändamål. Dock, storskalig biomassa har lett till kalavverkning och skörd av hela träd.
Också, experter ser på skogsbiomassans koldioxidneutralitet olika beroende på vilka tidsramar de anser, och på deras antaganden om sannolikheten att plantor som planterats för att ersätta brända träd växer tillräckligt för att kompensera för alla associerade koldioxidutsläpp.
Anhängare av koldioxidneutralitet
Anhängare av bioenergi säger att det är möjligt för ersättningsträd att så småningom ta bort allt kol som släpps ut genom biomassa från atmosfären.
Men detta skulle kräva växande träd och skogar som är större än de som redan skördats och bränts för bränsle. Förutom utsläppen från förbränning, kol frigörs från skogsmarker när träd fälls. Och det går åt stora mängder energi att förbereda träpellets och transportera dem dit de bränns.
Vissa bioenergiförespråkare hävdar att koldioxiden som släpps ut när kraftverk och industri eldar ved för energi tas bort omedelbart av andra växande träd som finns på andra håll. Så länge som skogarna globalt tar bort mer koldioxid än vad som släpps ut vid avverkning och förbränning av dem, de hävdar att bioenergi är koldioxidneutral tills förbränningsutsläppen överstiger avverkningshastigheten från levande träd.
Dock, det verkar inte finnas några kvantitativa studier som stödjer detta koncept.
Förbränning av fossila bränslen och andra mänskliga aktiviteter ökar snabbt koldioxiden i atmosfären. Kredit:Office of Biological and Environmental Research vid U.S. Department of Energy Office of Science
Biomassakritiker
Forskarna och andra energiexperter som hävdar att eldning av ved inte är kolneutralt – inklusive jag – påpekar att bioenergi frigör lika mycket eller mer koldioxid per enhet termisk energi än kol eller naturgas.
Människor tillför nästan dubbelt så mycket koldioxid som naturliga system kan ta bort varje år. Om skogar och jordar inte ständigt gjorde sitt jobb med att ta bort koldioxid från atmosfären, koncentrationerna skulle öka årligen med 75 procent mer än de gör.
Som de flesta bioenergikritiker, Jag påpekar att denna debatt hänger på valet av baslinjer för hur och när man mäter nettoeffekten av koldioxid från biomassautsläpp. Uttryckt på ett annat sätt, man kan inte räkna träd – och kolet de skulle ta bort – innan de växer.
Och om de företag som nu använder biomassa skulle använda solenergi istället, mer kol skulle förbli lagrat i skogarna och mindre skulle släppas ut i atmosfären.
Att odla träd tar tid
Sedan är det frågan om tid. Trä brinner inom några minuter, släpper ut koldioxid till atmosfären. Men studier har fastställt att det tar ungefär ett sekel att ta bort den tidigare utsläppta koldioxiden även om typiska skogsträd byts ut.
Många bioenergiförespråkare erkänner detta faktum. De hävdar att en 100-årsperiod är en rimlig tidsram för att uppnå koldioxidneutralitet, men under de följande 50 åren, vissa trädarter kan fördubblas i storlek för att lagra dubbelt så mycket kol. Vidare, enligt vetenskaplig konsensus, världen måste börja minska utsläppen till 2020 för att uppfylla Paris klimatöverenskommelsers mål för att avvärja katastrofal global uppvärmning.
Men att vänta på full ersättningsskogstillväxt är ett bästa scenario. Skogsindustrin brukar skörda träd för timmer, massa och andra produkter innan de växer till sin fulla potential. Och det finns ingen garanti för att plantor som planterats för att ersätta träd som kapats för biomassa kommer att växa tillräckligt för att uppfylla kolavlägsnandemålen innan de går förlorade i brand, skadedjur, torka eller vind – eller att marken där de planteras inte kommer att omvandlas till jordbruk, hus, kontorsparker eller parkeringsplatser.
Även med användning av skogsrester från avverkning, och gallringar från skogsbruk är inte koldioxidneutrala. Endast utvidgning av skogar och förlängning av tiderna mellan skördarna minskar utsläppen.
Förutom, konsekvenserna av ett förändrat klimat, som översvämmade kuststäder, irreversibelt smälta glaciärer och havsis, arters utrotning och svårare väderhändelser som orkaner är det som verkligen betyder något – inte nettokoldioxidutsläppen. En eventuell kolneutralitet garanterar inte klimatneutralitet. Och även om trädåterväxten skulle motverka kolet som frigörs genom biomassa, det skulle ta decennier. Men världen måste stoppa utsläppsökningen nu.
Och naturligtvis om den veden inte hade bränts, den stora majoriteten av de överlevande träden skulle ha tagit bort och lagrat koldioxid som släpps ut från förbränning av kol och andra fossila bränslen.
Statligt stöd
Ändå gör många regeringar skogsbiomassa till en stöttepelare i sin politik för förnybar energi, särskilt i Europeiska unionen – som förklarade all form av bioenergi som koldioxidneutral 2009.
Storbritannien ersätter alla sina koleldade kraftverk med nya anläggningar som bränner träpellets som till stor del importeras från södra stater som North Carolina och Mississippi.
Att producera el genom att elda ved kostar nu mer än vind- eller solenergi, gör biomassa endast ekonomiskt lönsam med stora subventioner. Det tar en betydande miljöavgift på lokal mark, vatten och biologisk mångfald samtidigt som det genererar lika mycket luftföroreningar som kol, eller ännu mer, för vissa föroreningar.
Bevisen visar att förbränning av biomassa förvärrar klimatförändringarna. Däremot att skydda och återställa skogar ökar avlägsnandet och långtidslagringen av kol från atmosfären, ett mycket effektivt sätt att bromsa den globala uppvärmningen.
Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.