荷蘭科學家研究認為,到2050年,用替代性蛋白質(zhì)取代50%的動物產(chǎn)品,可以騰出足夠的農(nóng)業(yè)用地生產(chǎn)可再生能源(其能量相當于今天的燃煤發(fā)電),同時從大氣中去除大量二氧化碳。
相關研究近日發(fā)表于環(huán)境科學期刊《一個地球》,其基礎是一種被稱為“生物能源與碳捕獲和儲存”(BECCS)的二氧化碳去除方法,該方法是一種溫室氣體減排技術,結合碳捕獲和儲存和生物量的使用,能夠創(chuàng)造負碳排放。
大多數(shù)關于BECCS的研究都認為,種植生物質(zhì)所需的土地將威脅到糧食安全,或者導致自然植被區(qū)被侵占,這對生物多樣性有負面影響。但這項新研究有另一個想法:將BECCS與飲食轉變結合起來。
“動物源食品對資源的利用效率低下,因為動物消耗的食物比它們提供的要多,而喂養(yǎng)動物需要大量的土地和水。我們表明,蛋白質(zhì)轉化可以為BECCS釋放大量資源,以實現(xiàn)巨大的能源和碳去除潛力?!比R頓大學環(huán)境科學家、論文通訊作者Oscar Rueda說。
為了測試飲食變化如何促進碳去除,研究人員估算了如果人類用植物蛋白或其他替代蛋白取代10%到100%的動物蛋白,將釋放多少土地。然后,他們估計了利用這些土地進行BECCS生物質(zhì)生產(chǎn)的潛力,同時保持足夠的土地和水可用來維持生態(tài)系統(tǒng)并滿足全球糧食和水需求。
“我們的研究結果表明,替代動物產(chǎn)品可以通過BECCS幫助釋放巨大的能源和負排放潛力,同時避免農(nóng)業(yè)擴張,并確保人類和生態(tài)系統(tǒng)的供水。即使是適度采用替代蛋白質(zhì),也可以騰出大片農(nóng)田?!盧ueda說。
模型表明,即使減少30%的動物產(chǎn)品消費,也會使大量的碳排放和可再生能源生產(chǎn)成為可能。如果30%的動物產(chǎn)品被替代蛋白質(zhì)取代,將釋放足夠的面積,每年產(chǎn)生15.8到29.1EJelec,每年消除3.5 ~7.2Gt的二氧化碳。目前,燃煤發(fā)電每年產(chǎn)生35EJelec,并導致10Gt二氧化碳排放。
該團隊還分析了全球生物質(zhì)生產(chǎn)和二氧化碳儲存潛力。他們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)國家都有在其境內(nèi)利用BECCS封存二氧化碳的地質(zhì)潛力。研究人員特別指出,美國、歐洲和中國因其巨大的封存潛力而脫穎而出。
他們還證明,在空閑的農(nóng)業(yè)用地上種植BECCS生物質(zhì)作物比自然植被在碳清除方面更有效。如果100%的動物產(chǎn)品被替代品所取代,在大約60年中,在這些地區(qū)種植BECCS,可以比在相同地區(qū)的自然植被多去除700Gt二氧化碳。研究人員說,在這段時間之后,這些地區(qū)需要恢復到自然植被,研究人員指出,BECCS不能取代自然。
Rueda說:“一方面,BECCS可以利用一小部分空閑土地來減緩氣候變化,同時生產(chǎn)可再生能源。另一方面,在許多地區(qū),特別是那些可能接近自然狀態(tài)的地區(qū),保持自然植被可能更可取?!?/span>
研究人員表示,蛋白質(zhì)替代是可行的,但目前還不確定這種轉變是什么樣子,以及是由傳統(tǒng)植物蛋白質(zhì)還是基于實驗室的替代品主導?!笆袌鲅芯勘砻鳎瑏碜灾参?、微生物和組織培養(yǎng)等來源的替代蛋白質(zhì),到2030年可以取代10%~30%的動物產(chǎn)品,到2050年可以取代30%~70%。進一步的新型替代蛋白質(zhì)研究將有助分析相關影響?!盧ueda說。
由于不同的替代蛋白質(zhì)會有不同的碳足跡,因此需要進一步研究來檢驗這些不同的情況。人們還需要研究社會政治因素如何影響飲食轉變和BECCS的采用等。