Den växande bioenergisektorn måste nå sin topp och minska under de kommande 30 åren för att lindra extrem press på land, varnar forskare i en ny analys som publiceras idag i Global förändringsbiologi . De hävdar att prognoser som föreställer användningen av biomassa från grödor, träd eller gräs för bränsle fram till 2100 förbiser teknikens höga koldioxidavtryck och överdriven markanvändning.

"När länder över hela världen letar efter alternativ för förnybar energi till kol, olja och andra kolspyande fossila bränslen, vi befinner oss vid ett vägskäl – och hur vi går vidare kan göra eller bryta sektorn för förnybar energi, sa Walt Reid, huvudförfattaren till The Future of Bioenergy, och chefen för bevarande- och vetenskapsprogrammet vid David and Lucile Packard Foundation. "Om vi ​​lyssnar på den senaste vetenskapen, det är tydligt att bioenergimöjligheterna mestadels är kortsiktiga eller begränsade. I längden, landintensiv bioenergi är inte bara sämre än vind, solenergi och andra bästa gröna tekniker, det kan också vara en viktig källa till koldioxidutsläpp. Med undantag för bioenergi från avfall och projekt för förbättring av ekosystem, det är helt enkelt meningslöst att klimatet investerar i bioenergi. Den måste vara på väg ut till 2050."

En rapport från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) som släpptes förra året fann att många scenarier som kan minska hotet från klimatförändringar i hög grad förlitade sig på bioenergi, förutsäga att energi från biomassa skulle kunna utgöra 26 % av primärenergin år 2050 (upp från 10 % år 2020) och förutsäga att sol och vind tillsammans sannolikt bara skulle stå för 22 %. Dessa scenarier förlitade sig ofta på betydande användning av bioenergi med avskiljning och lagring av koldioxid (BECCS), som innebär att man odlar träd över ett stort landområde för att producera träpellets som bränns för energi, sedan fånga upp och binda koldioxidutsläppen. I sin analys, fastän, IPCC fann betydande utmaningar förknippade med ett högt beroende av bioenergi, noterar särskilt att de stora markområden som krävs för att producera biomassa för energi skulle konkurrera med livsmedelsproduktion och andra mänskliga behov.

"Med en växande världsbefolkning att mata, och en klimatnöd att ta itu med, samhället måste bli mycket smartare i hur det använder våra begränsade markresurser, sa Pete Harrison, verkställande direktör för EU-politik vid European Climate Foundation. "Vi bör prioritera bioenergikällor som inte använder mark, såsom avfall och rester, och undvika att använda källor som lämnar ett tungt fotavtryck på jordbruksmark eller skogar. Det finns tydliga bevis för att många beslutsfattare har gjort fel val; använda skattebetalarnas pengar för att stödja bioenergiprojekt som orsakar avskogning; och det är nu dags att lära av dessa misstag."

Författarna till den nya Global förändringsbiologi bedömning undersöker en uppsjö av färska rapporter som tyder på ännu fler problem med storskaliga bioenergiprojekt som är beroende av stora landområden, och även visa att mer kostnadseffektiva alternativ kommer att finnas tillgängliga under de kommande decennierna. Utifrån dessa senaste studier, författarna fastställer tre skäl till att storskalig bioenergi måste och kan toppa och minska under de närmaste 30 åren:

• Storskalig bioenergi släpper ut kol. Koldioxidutsläppen från bioenergi kan bli större på kort sikt än utsläppen från de fossila bränslen som den ersätter, undergräver antagandet att bioenergi alltid är en energiform med relativt låga utsläpp och låg kostnad. Bränna träpellets, till exempel, skapar ett "dubbelt klimatproblem". Tillverkning och frakt av träpellets medför betydande utsläpp av fossil CO2, och det kan ta decennier eller århundraden för skördade områden att återgå till kollager före skörd.
• Storskalig bioenergi sätter en kläm på land. Mark är redan en knapp resurs, och det kommer att bli ännu knappare med tiden på grund av en ökning av den mänskliga befolkningen och en ökning av uppskattningen av bevarandevärdet av naturliga och mestadels naturliga ekosystem – även om jordbrukets avkastning fortsätter att öka. Eftersom marken är så begränsad, vi bör använda den så effektivt som möjligt för energiproduktion. Till skillnad från landintensiv bioenergi, mängden el som kan produceras från en hektar mark med solceller är minst 50-100 gånger större än från biomassa.
• Storskalig bioenergi är sämre än andra lösningar. Och, vid mitten av århundradet, landintensiv bioenergi kommer att möta hård konkurrens från överlägsen teknik som vind- och solenergi, utveckling av effektiva lagrings- och andra flexibilitetslösningar, och tillkomsten av mer effektiva kolavlägsnande tekniker som direkt luftavskiljning med kollagring.

"Bevisen hopar sig på att ett energisystem baserat på att avsätta stora mängder mark för bioenergi helt enkelt använder för mycket mark, "sade Reid." Mer lovande energilösningar-från solkraftsanläggningar till teknik för kolfångst-har potential att ge mycket mer energi från mycket mindre mark i en värld efter 2050. Investerare gör klokt i att tänka strategiskt om överlägsna konkurrenters långsiktiga landskap, såväl som de kortsiktiga trenderna."

Bedömningen kommer vid en tidpunkt då bioenergiindustrin ökar världen över, med Europeiska unionen i spetsen. Bioenergi står för närvarande för 10% av världens energi, och 50% av vår förnybara energi. I Europeiska unionen, bioenergi står för två tredjedelar av all förnybar energi (nästan hälften från ved).

Två tredjedelar av EU:s mål "20 % förnybar energi till 2020" är beroende av bioenergi. Och blocket är också på väg att greenlight omvandlingen av fem stora kolanläggningar till bioenergianläggningar som bränner importerade träpellets från utomeuropeiska skogar.

Särskilt markintensiva elkraftsprojekt tar fart när regeringar och industriledare försöker omvandla nedlagda kolfabriker till nya profitcenter. Mellan 2006 och 2015, produktionen av träpellets för biomassa-energianvändning fyrdubblades till 26 miljoner ton. Över hela världen, Efterfrågan på globalt omsatta träpellets avsedda för användning i utfasade kolanläggningar eller nya dedikerade bioenergianläggningar förväntas öka med 250 % till 2027.

"Vår bedömning visar att innan EU och andra länder åtar sig decennier av att expandera denna teknik, de måste trycka på pausknappen för att inse att bioenergi faktiskt ökar koldioxidutsläppen och för att bedöma den oroande effekten av dramatiskt ökande bioenergi på världens mest omtvistade resurs:mark, sade Reid. "Vårt behov av mat, bevarande och restaurering av skogar är helt enkelt oförenligt med kraftigt utvidgade bioenergiprojekt i behov av mark."

Studien lägger upp en bioenergibana som beslutsfattare kan använda för att uppmuntra hållbar bioenergi samtidigt som den öppnar dörren för ny teknik som kan ersätta landintensiv bioenergi inom en mycket nära framtid. Dessa rekommendationer inkluderar förbättrad redovisning av de faktiska koldioxidutsläppen i samband med användningen av biomassa, gynna biomassa från avfall, rester eller markförvaltningsmetoder som förbättrar kollagring, och ge incitament för energilagring, teknik för direkt luftfångst, och koldioxidsnåla alternativ till fossila bränslen.

Framför allt, författarna hävdar att bioenergiprojekt bör undvikas om de involverar naturliga skogar, som att omvandla naturliga skogar till bioenergiplantager, eller använd mark som är bäst lämpad för matgrödor. Och författarna varnar för att påståenden att bioenergiprojekt är en koldioxidfri form av energi bör mötas med skepsis.

"Lämplig bioenergi kan vara en viktig del av att lösa klimatkrisen och förbättra ekosystemen, men om nuvarande bioenergitrender fortsätter under de närmaste decennierna oförminskad, drivs av välmenande men dåligt genomtänkta incitament för ren energi, skattebetalare och investerare kan finna sig själva spendera tiotals miljarder i offentliga subventioner för att fylla på ett bränsle avsett för historiens avfallskorg, istället för att rikta dessa investeringar till säkra satsningar för en koldioxidsnål framtid, som sol och vind, sa Reid.