Mengapa Biofuels Ternyata Menjadi Blunder Iklim

Mengapa Biofuels Ternyata Menjadi Blunder Iklim

Sejak 1973 embargo minyak, Kebijakan energi AS telah berusaha mengganti bahan bakar berbasis minyak bumi dengan alternatif alternatif. Salah satu pilihan utama adalah menggunakan biofuel, seperti etanol sebagai pengganti bensin dan biodiesel daripada diesel biasa.

Transportasi menghasilkan seperempat emisi gas rumah kaca AS, sehingga menangani dampak sektor ini sangat penting untuk perlindungan iklim.

Banyak ilmuwan melihat biofuel sebagai secara inheren bersifat netral karbon: mereka menganggap tanaman karbon dioksida (CO2) menyerap dari udara saat mereka benar-benar mengimbangi offset, atau "menetralkan," CO2 yang dipancarkan saat bahan bakar dibuat dari tanaman yang terbakar. Bertahun-tahun pemodelan komputer berdasarkan asumsi ini, termasuk pekerjaan yang didukung oleh Departemen Energi AS, menyimpulkan bahwa penggunaan biofuel untuk menggantikan bensin secara signifikan mengurangi emisi CO2 dari transportasi.

Kami baru studi mengambil segar melihat pertanyaan ini. Kami memeriksa data tanaman untuk mengevaluasi apakah cukup banyak CO2 yang diserap di lahan pertanian untuk mengimbangi CO2 yang dipancarkan saat biofuel dibakar. Ternyata begitu semua emisi yang terkait dengan pertumbuhan tanaman bahan baku dan pembuatan biofuel diperhitungkan, biofuel benar-benar meningkatkan emisi CO2 daripada menguranginya.

Booming biofuel, blunder iklim

Kebijakan federal dan negara telah mensubsidi etanol jagung sejak 1970s, namun biofuel mendapat dukungan sebagai alat untuk mempromosikan kemandirian energi dan mengurangi impor minyak setelah serangan 11 September 2001. Pada Kongres 2005 memberlakukan Standar Bahan Bakar Terbarukan, yang mengharuskan penyuling bahan bakar untuk memadukan 7.5 miliar galon etanol menjadi bensin oleh 2012. (Sebagai perbandingan, pada tahun itu orang Amerika biasa 133 miliar galon bensin.)

Pada Kongres 2007 secara dramatis memperluas program RFS dengan dukungan beberapa orang kelompok lingkungan utama. Standar baru lebih dari tiga kali lipat konsumsi bahan bakar terbarukan tahunan AS, yang meningkat dari 4.1 miliar galon di 2005 menjadi 15.4 miliar galon di 2015.

Studi kami memeriksa data dari 2005-2013 selama kenaikan tajam penggunaan bahan bakar terbarukan ini. Alih-alih mengasumsikan bahwa memproduksi dan menggunakan biofuel adalah karbon netral, kami secara eksplisit membandingkan jumlah CO2 yang diserap di lahan pertanian dengan kuantitas yang dipancarkan selama produksi dan konsumsi biofuel.

Pertumbuhan tanaman yang ada telah membawa CO2 dalam jumlah besar keluar dari atmosfer. Pertanyaan empiris adalah apakah produksi biofuel meningkatkan laju serapan CO2 yang cukup untuk sepenuhnya mengimbangi emisi CO2 yang dihasilkan. Saat jagung difermentasi menjadi etanol dan kapan biofuel dibakar.

Sebagian besar tanaman yang masuk ke biofuel selama periode ini sudah dibudidayakan; Perubahan utamanya adalah petani menjual lebih banyak hasil panennya kepada pembuat biofuel dan lebih sedikit untuk makanan dan pakan ternak. Beberapa petani memperluas produksi jagung dan kedelai beralih untuk komoditas ini dari tanaman kurang menguntungkan.

Tapi selama kondisi tumbuh tetap konstan, tanaman jagung mengeluarkan CO2 dari atmosfer pada tingkat yang sama terlepas dari bagaimana jagung digunakan. Oleh karena itu, untuk mengevaluasi biofuel dengan benar, kita harus mengevaluasi pengambilan CO2 pada semua lahan pertanian. Bagaimanapun, pertumbuhan tanaman adalah "spons" CO2 yang mengeluarkan karbon dari atmosfer.

Ketika kami melakukan evaluasi semacam itu, kami menemukan bahwa dari 2005 melalui 2013, pengambilan karbon kumulatif di lahan pertanian AS meningkat dengan terumbu 49 (satu teragram adalah satu juta metrik ton). Luas tanam tanaman ladang lainnya menurun selama periode ini, jadi peningkatan serapan CO2 ini sebagian besar disebabkan oleh tanaman yang ditanam untuk biofuel.

Namun, selama periode yang sama, emisi CO2 dari fermentasi dan pembakaran biofuel meningkat dengan 132 teragrams. Oleh karena itu, serapan karbon yang lebih besar terkait dengan pertumbuhan tanaman mengimbangi 37 persen emisi CO2 terkait biofuel dari 2005 melalui 2013. Dengan kata lain, biofuel jauh dari karbon netral.

Aliran karbon dan 'bathtub iklim'

Hasil ini bertentangan dengan pekerjaan yang paling mapan pada biofuel. Untuk memahami mengapa, sangat membantu untuk memikirkan suasana sebagai a bak mandi yang diisi dengan CO2 bukan air.

Banyak aktivitas di Bumi menambahkan CO2 ke atmosfer, seperti air yang mengalir dari keran ke bak mandi. Sumber terbesar adalah respirasi: Karbon adalah bahan bakar kehidupan, dan semua makhluk hidup "membakar karbohidrat" untuk menyalakan metabolisme mereka. Membakar etanol, bensin atau bahan bakar berbasis karbon lainnya membuka keran CO2 "lebih jauh dan menambahkan karbon ke atmosfir lebih cepat daripada proses metabolisme alami.

Aktivitas lainnya menghilangkan CO2 dari atmosfer, seperti air yang mengalir keluar dari bak mandi. Sebelum era industri, pertumbuhan tanaman menyerap lebih dari cukup CO2 untuk mengimbangi CO2 yang ditanam dan dihuni hewan ke atmosfir.

Namun sekarang, sebagian besar melalui penggunaan bahan bakar fosil, kita menambahkan CO2 ke atmosfer yang jauh lebih cepat daripada yang menghilangkannya. Akibatnya, "tingkat air" CO2 naik dengan cepat di bak mandi iklim.

Ketika biofuel dibakar, mereka mengeluarkan kira-kira sama jumlah CO2 per unit energi sebagai bahan bakar minyak bumi. Oleh karena itu, menggunakan bahan bakar nabati bukan bahan bakar fosil tidak mengubah seberapa cepat CO2 mengalir ke bak mandi iklim. Untuk mengurangi penumpukan level CO2 di atmosfer, produksi biofuel harus membuka saluran pembuangan CO2 - yaitu, ia harus mempercepat laju bersih di mana karbon dikeluarkan dari atmosfer.

Tumbuh lebih banyak jagung dan kedelai telah membuka serapan CO2 "tiriskan" sedikit lebih banyak, terutama dengan menggusur tanaman lainnya. Itu terutama berlaku untuk jagung, yang hasil panennya yang tinggi menghilangkan karbon dari atmosfer pada tingkat dua ton per hektar, lebih cepat dari kebanyakan tanaman lainnya.

Namun demikian, memperluas produksi jagung dan kedelai untuk biofuel meningkatkan penyerapan CO2 hanya cukup untuk mengimbangi persen 37 dari CO2 yang secara langsung terkait dengan penggunaan biofuel. Selain itu, masih jauh dari cukup untuk mengimbangi emisi gas rumah kaca lainnya selama produksi biofuel dari sumber termasuk penggunaan pupuk, operasi pertanian dan pemurnian bahan bakar. Selain itu, ketika petani mengubah padang rumput, lahan basah dan habitat lainnya yang menyimpan sejumlah besar karbon ke lahan pertanian, pelepasan CO2 yang sangat besar terjadi.

Pemodelan salah

Studi baru kami memicu kontroversi karena ini bertentangan dengan banyak analisis sebelumnya. Studi ini menggunakan pendekatan yang disebut analisis siklus hidup, atau LCA, di mana para analis menambahkan semua emisi GHG yang terkait dengan produksi dan penggunaan suatu produk. Hasilnya populer disebut produk "jejak karbon. "

Studi LCA yang digunakan untuk membenarkan dan mengelola kebijakan bahan bakar terbarukan hanya mengevaluasi emisi - yaitu, CO2 yang mengalir ke udara - dan gagal menilai apakah produksi biofuel meningkatkan tingkat di mana lahan pertanian mengeluarkan CO2 dari atmosfer. Sebagai gantinya, LCA hanya mengasumsikan bahwa karena tanaman energi seperti jagung dan kedelai dapat tumbuh kembali dari satu tahun ke tahun berikutnya, mereka secara otomatis membuang karbon sebanyak dari atmosfer saat dilepaskan saat pembakaran bahan bakar nabati. Asumsi yang signifikan ini dikodekan dengan keras ke dalam model komputer LCA.

Sayangnya, LCA adalah basis untuk RFS dan juga California Standar Bahan Bakar Karbon Rendah, elemen kunci dari rencana tindakan iklim ambisius negara tersebut. Hal ini juga digunakan oleh lembaga lain, lembaga penelitian dan bisnis dengan minat pada bahan bakar transportasi.

Saya pernah menerima pandangan bahwa biofuel secara inheren bersifat netral karbon. Dua puluh tahun yang lalu saya adalah penulis utama kertas pertama mengusulkan penggunaan LCA untuk kebijakan bahan bakar. Banyak penelitian semacam itu dilakukan, dan a banyak dikutip meta-analisis diterbitkan di Science in 2006 menemukan bahwa penggunaan etanol jagung secara signifikan mengurangi emisi gas rumah kaca dibandingkan dengan bensin minyak bumi.

Namun, ilmuwan lain mengemukakan kekhawatiran tentang bagaimana menanam area yang luas dengan tanaman energi dapat mengubah penggunaan lahan. Pada awal 2008 Science menerbitkan dua artikel penting. Salah satunya menggambarkan bagaimana tanaman biofuel langsung mengungsi habitat kaya karbon, seperti padang rumput. Yang lain menunjukkan bahwa menanam tanaman untuk biofuel dipicu kerusakan efek tidak langsung, seperti penggundulan hutan, karena petani berkompetisi untuk lahan produktif.

Pelaku LCA membuat model mereka lebih kompleks untuk memperhitungkan konsekuensi produksi bahan bakar ini. Tapi ketidakpastian yang dihasilkan tumbuh begitu besar sehingga menjadi tidak mungkin untuk menentukan apakah biofuel membantu iklim atau tidak. Di 2011 sebuah National Research Council laporkan di RFS menyimpulkan bahwa biofuel berbasis tanaman seperti etanol jagung "belum terbukti terbukti mengurangi emisi gas rumah kaca dan mungkin benar-benar meningkatkannya."

Ketidakpastian ini memacu saya untuk mulai mendekonstruksi LCA. Di 2013, saya menerbitkan sebuah makalah dalam Change Iklim yang menunjukkan bahwa kondisi dimana produksi biofuel dapat mengimbangi CO2 jauh lebih terbatas daripada yang biasa diasumsikan. Dalam kertas ulasan berikutnya Saya merinci kesalahan yang dibuat saat menggunakan LCA untuk mengevaluasi biofuel. Studi ini membuka jalan bagi temuan baru kami bahwa di Amerika Serikat, sampai saat ini, bahan bakar terbarukan sebenarnya lebih berbahaya bagi iklim daripada bensin.

Hal ini masih mendesak untuk mengurangi CO2 dari minyak, yang merupakan sumber terbesar emisi CO2 antropogenik di Amerika Serikat dan terbesar kedua di dunia setelah batu bara Tapi analisis kami menegaskan bahwa, sebagai obat untuk perubahan iklim, biofuel adalah "Lebih buruk dari penyakitnya."

Kurangi dan hapus

Ilmu pengetahuan menunjukkan jalan menuju mekanisme perlindungan iklim yang lebih efektif dan lebih murah daripada biofuel. Ada dua strategi yang luas untuk mengurangi emisi CO2 dari bahan bakar transportasi. Pertama, kita bisa mengurangi emisi dengan meningkatkan efisiensi kendaraan, membatasi mil yang melakukan perjalanan atau mengganti bahan bakar bebas karbon seperti listrik atau hidrogen.

Kedua, kita bisa menghilangkan CO2 dari atmosfer lebih cepat daripada ekosistem yang menyerapnya sekarang. Strategi untuk "Mengkarbonisasi biosfer" memasukkan reboisasi dan penghijauan, membangun kembali karbon tanah dan memulihkan ekosistem kaya karbon lainnya seperti lahan basah dan padang rumput.

Pendekatan ini akan membantu melindungi keanekaragaman hayati - tantangan keberlanjutan global lainnya - bukannya mengancamnya seperti produksi biofuel. Analisis kami juga menawarkan wawasan lain: Setelah karbon dikeluarkan dari udara, jarang masuk akal untuk mengeluarkan energi dan emisi untuk mengolahnya menjadi biofuel hanya untuk membakar karbon dan melepaskannya kembali ke atmosfer.

Tentang Penulis

John DeCicco, Profesor Riset, University of Michigan

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.\

Buku terkait:

Innerself Pasar

Amazon

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

VIDEO TERBARU

Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
by super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia mengungsi karena rumah mereka semakin tidak bisa dihuni.
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
by Alan N Williams, dkk
Laporan terbaru dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahwa tanpa penurunan yang substansial ...
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
by Toby Tyrrell
Evolusi membutuhkan 3 atau 4 miliar tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Jika iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
by Brice Rea
Berakhirnya zaman es terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, ditandai dengan fase dingin terakhir yang disebut Younger Dryas.…
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan Anda sedang berada di pantai, melihat ke laut. Di depan Anda terhampar pasir tandus setinggi 100 meter yang terlihat seperti…
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita bisa belajar banyak tentang perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus saat ini memiliki suhu permukaan…
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kilat tentang misinformasi iklim, meringkas argumen utama yang digunakan untuk meragukan kenyataan…
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, lapisan es laut di Samudra Arktik menyusut ke titik terendah pada pertengahan September. Tahun ini hanya mengukur 1.44…

ARTIKEL TERBARU

energi hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mencegah krisis iklim, Midwest, seperti bagian negara lainnya, perlu sepenuhnya menghilangkan karbon dari ekonominya dengan…
ug83qrfw
Hambatan Utama terhadap Respon Permintaan Harus Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika regulator federal melakukan hal yang benar, pelanggan listrik di seluruh Midwest mungkin segera dapat memperoleh uang sambil…
pohon untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pohon Ini Untuk Meningkatkan Kehidupan Kota
by Mike Williams-Beras
Sebuah studi baru menetapkan pohon ek hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 "pohon super" yang akan membantu membuat kota…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Harus Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Associate Professor Perubahan Lingkungan Kuarter, Universitas Leeds
Untuk negara mana pun yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang dangkal dan berangin, angin lepas pantai akan menjadi kunci…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Arsitektur Lansekap, Universitas Oregon
Kebakaran hutan yang membakar di hutan pegunungan yang panas dan kering menyapu kota Gold Rush di Greenville, California, pada 4 Agustus,…
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
by Alvin Lin
Pada KTT Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahwa China akan “mengendalikan secara ketat pembangkit listrik tenaga batu bara…
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta melacak 30 tahun pencairan salju ekstrem di AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru peristiwa pencairan salju ekstrem selama 30 tahun terakhir mengklarifikasi proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan penghambat api merah ke kebakaran hutan saat petugas pemadam kebakaran yang diparkir di sepanjang jalan melihat ke langit oranye
Model memprediksi ledakan api 10 tahun, kemudian menurun secara bertahap
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang memprediksi ledakan awal aktivitas kebakaran hutan selama kira-kira satu dekade,…

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.