Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tiềm năng kinh tế của nhiên liệu sinh khối trong việc giảm khí thải nhà kính
Tóm tắt
Sử dụng sinh liệu giảm thiểu sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, từ đó cũng làm giảm khí thải nhà kính ròng. Tuy nhiên, cần có trợ cấp để làm cho sản xuất sinh liệu từ nông nghiệp trở nên khả thi về mặt kinh tế. Để khám phá tiềm năng kinh tế của sinh liệu trong thị trường giảm thiểu khí nhà kính, chúng tôi đã tích hợp dữ liệu về sản xuất và chế biến sinh liệu cho các loại cây năng lượng được chỉ định như cỏ switchgrass, cây bạch dương lai và cây liễu vào một Mô hình Khu vực Nông nghiệp của Mỹ, cùng với dữ liệu về sản xuất và chế biến cây trồng và gia súc truyền thống, cũng như việc trồng rừng trên đất canh tác. Các hệ số phát thải ròng cho tất cả các thực hành nông nghiệp đã được ước lượng thông qua các mô hình mô phỏng tăng trưởng cây trồng hoặc lấy từ tài liệu. Các chính sách hoặc thị trường có thể làm giảm phát thải được mô phỏng qua các mức giá carbon giả định. Tại mỗi mức giá carbon, Mô hình Khu vực Nông nghiệp tính toán điểm cân bằng thị trường mới, tiết lộ giá hàng hóa nông nghiệp, sản xuất riêng theo vùng, việc sử dụng đầu vào và các mức phúc lợi, tác động môi trường và việc áp dụng các phương pháp quản lý thay thế như sản xuất sinh liệu. Kết quả cho thấy không có vai trò nào cho sinh liệu khi giá carbon dưới $40 mỗi tấn quy đổi carbon. Ở các mức khuyến khích này, việc giảm phát thải thông qua việc giảm cày đất và trồng rừng có chi phí hiệu quả hơn. Đối với giá carbon trên $70, sinh liệu chiếm ưu thế hơn tất cả các chiến lược giảm phát thải nông nghiệp khác.
Từ khóa
#sinh liệu #khí nhà kính #phát thải #mô hình khu vực nông nghiệp #quản lý nông nghiệp #giá carbonTài liệu tham khảo
Adams, D. M., R. J. Alig, J. M. Callaway and B. A. McCarl (1996), The Forest and Agricultural Sector Optimization Model (FASOM): Model Structure and Policy Applications. USDA Forest Service Report PNW-RP-495.
Alig, R. J., D. M. Adams and B. A. McCarl (1998), ‘Impacts of Incorporating Land Exchanges Between Forestry and Agriculture in Sector Models’, Journal of Agricultural and Applied Economics 30(2), 389-401.
Badin, J. and J. Kirschner (November 1998), ‘Biomass Greens U.S. Power Production’, Renewable Energy World 1(3), 40-45.
Benson, V (February 1999), National Resource Conservation Service, U.S. Department of Agriculture Crop Enterprise Budgets, Personal Communication.
Chang, C. C., B. A. McCarl, J. W. Mjelde and J. W. Richardson (1992), ‘Sectoral Implications of Farm Program Modifications’, American Journal of Agricultural Economics 74, 38-49.
Coble, K. H., C. C. Chang, B. A. McCarl, B. R. Eddleman (1992), ‘Assessing Economic Implications of New Technology: The Case of Cornstarch-Based Biodegradable Plastics’, Review of Agricultural Economics 14, 33-43.
Cole, C. V., C. Cerri, K. Minami, A. Mosier, N. Rosenberg, D. Sauerbeck, J. Dumanski, J. Duxbury, J. Freney, R. Gupta, O. Heinemeyer, T. Kolchugina, J. Lee, K. Paustian, D. Powlson, N. Sampson, H. Tiessen, M. van Noordwijk and Q. Zhao (1996), ‘Agricultural options for the mitigation of greenhouse gas emissions’ Chapter 23, in Climate Change 1995: Impacts, Adaptation, and Mitigation of Climate Change: Scientific-Technical Analyses, prepared by IPCC Working Group II (pp. 726-771). Cambridge, England: Cambridge University Press.
Council of Economic Advisors (CEA) (July 1998), The Kyoto Protocol and the President's Policies to Address Climate Change: Administration Economic Analysis [Online]. Available HTTP:www. whitehouse.gov/WH/New/html/augnew98.html#Kyoto.
Cushman, J., G. Marland and B. Schlamadinger (1995), ‘Biomass Fuels, Energy, Carbon, and Global Climate Change’, in Energy and Global Climate Change, Oak Ridge National Laboratory Review 28(2 & 3), special issue (pp. 14-21) [Online]. Available HTTP: www.ornl.gov/ ORNLReview/rev28-2/text/contents.htm.
Gallagher, P. and D. Johnson (1999), ‘Some New Ethanol Technology: Cost Competition and Adoption Effects in the Petroleum Market’, The Energy Journal 20(2), 89-120.
IPCC (2000), ‘Land Use, Land-use Change, and Forestry’, in: Robert T. Watson, Ian R. Noble, Bert Bolin, N. H. Ravindranath, David J. Verardo and David J. Dokken, eds., Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva Switzerland (p. 375). U.K.: Cambridge University Press.
Kline D., T. Hargrove and C. Vanderlan (1998), ‘Treatment of Biomass Fuels in Carbon Emissions Trading Systems’, Washington, DC: Center for Clean Air Policy, 7 pp., NREL Report No. 32140.
Lal, R., J. M. Kimble, R. F. Follett and C. V. Cole (1997), The Potential of U.S. Cropland to Sequester Carbon and Mitigate the Greenhouse Effect, 128 pp. Chelsea MI: Sleeping Bear Press Inc.
Mann, M. K. and P. L. Spath (1997), Life Cycle Assessment of a Biomass Gasification Combined-Cycle Power System. National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, TP-430-23076.
Marland, G. and B. Schlamadinger (1997), ‘Forests for Carbon Sequestration or Fossil Fuel Substitution A Sensitivity Analysis’, Biomass and Bioenergy 13, 389-397.
Marland, G., B. A. McCarl and U. A. Schneider (October 2001), ‘Soil Carbon: Policy and Economics’, Climatic Change 51(1), 101-117.
McCarl, B. A., C. C. Chang, J. D. Atwood and W. I. Nayda (2001), Documentation of ASM: The U.S. Agricultural Sector Model, Unpublished Report, Texas A&M University [Online]. Available HTTP: ageco.tamu.edu/faculty/mccarl/asm.htm.
McCarl, B. A. (1998), Carbon Sequestration via Tree Planting on Agricultural Lands: An Economic Study of Costs and Policy Design Alternatives, Paper presented at the Energy Modeling Forum, Snowmass CO, 3-11 August [Online]. Available HTTP: ageco.tamu.edu/faculty/mccarl/papers/ 676.pdf.
McCarl, B. A. and B. C. Murray (2001), Harvesting the Greenhouse: Comparing Biological Sequestration with Emissions Offsets. Department of Agricultural Economics, Texas A&M University, College Station, TX [Online]. Available HTTP: ageco.tamu.edu/faculty/mccarl/papers/885.pdf.
McCarl, B. A. and U. A. Schneider (1999), ‘Curbing Greenhouse Gases: Agriculture's Role’, Choices First Quarter, 9-12.
McCarl, B. A. and U. A. Schneider (2000), ‘U.S. Agriculture's Role in a Greenhouse Gas Mitigation World: An Economic Perspective’, Review of Agricultural Economics 22(1), 134-159.
McCarl, B. A. and U. A. Schneider (2001), ‘The Cost of Greenhouse Gas Mitigation in U.S. Agriculture and Forestry’, Science, Forthcoming.
McCarl, B. A., D. M. Adams and R. J. Alig (2000), ‘Analysis of Biomass Fueled Electrical Powerplants: Implications in the Agricultural & Forestry Sectors’, Annals of Operations Research 94, 37-55.
MacCracken, C. N., J. A. Edmonds, S. H. Kim and R. D. Sands (May 1999), ‘The Economics of the Kyoto Protocol, in The Costs of the Kyoto Protocol: A Multi-Model Evaluation’, Special Issue of The Energy Journal, 25-72.
Mendelsohn, R and J. E. Neumann (1999), The Impact Of Climate Change On The United States Economy, 344 pp. Cambridge University Press.
Moulton, R. J. and K. B. Richards (1990), Costs of Sequestering Carbon Through Tree Planting and Forest Management in the U.S. Washington DC: USDA Forest Service, General Technical Report WO-58.
Pautsch, G. R., L. A. Kurkalova, B. Babcock, and C. L. Kling (April 2001), ‘The Efficiency of Sequestering Carbon in Agricultural Soils’, Contemporary Economic Policy 19, 123-134.
Reilly, J. M. (2002), Agriculture: The Potential Consequences of Climate Variability and Change for the United States, 136 pp. Cambridge: Cambridge University Press.
Rosenberg, N. J., R. C. Izaurralde and E. L. Malone, eds. (1999), Carbon Sequestration in Soils: Science, Monitoring, and Beyond. Proceedings of the St. Michaelis Workshop, Batelle Pacific Northwest Laboratory.
Samson, R. and P. Duxbury, M. Drisdelle, and C. Lapointe (2000), ‘Assessment of Pelletized Biofuels’, PERD Program, Natural Resources Canada, Contract 23348-8-3145/001/SQ.
Schneider, U. A. (December 2000), Agricultural Sector Analysis on Greenhouse Gas Emission Mitigation in the U.S. PhD Dissertation, Department of Agricultural Economics, Texas A&M University.
Sedjo, R. A. (Feb 2000), ‘Forests, A Tool to Moderate Global Warming?’, Environment 13, 1, 14.
Shapouri, H (Feb 2000), Personal Communication USDA Office of Energy, Washington D.C.
Spath, P. L and M. K. Mann (1999), Life Cycle Assessment of Coal-fired Power Production. National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, TP-570-25119.
Stavins, R. N. (September 1999), ‘The Costs of Carbon Sequestration: A Revealed-Preference Approach’, American Economics Review 89(4), 994-1009.
United Nations, Framework Convention on Climate Change (March 1998), Kyoto Protocol. Climate Change Secretariat (UNFCCC) [Online]. Available HTTP: www.unfccc.de/resource/convkp. html.
U.S. Environmental Protection Agency (May 1999a), Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks, 1990-1997. Washington DC: EPA-236-R-99-003.
U.S. Environmental Protection Agency (September 1999b), U.S. Methane Emissions 1990-2020: Inventories, Projections, and Opportunities for Reductions.Washington DC: EPA 430-R-99-013.
U.S. Global Change Research Program (2000), U.S. National Assessment, The Potential Consequences of Climate Variability and Change [Online]. Available HTTP: www.nacc.usgcrp. gov.
Walsh, M. E., D. de la Torre Ugarte, S. Slinsky, R. L. Graham, H. Shapouri and D. Ray (1998), ‘Economic Analysis of Energy Crop Production in the U.S.-Location, Quantities, Price and Impacts on the Traditional Agricultural Crops’, Bioenergy 98: Expanding Bioenergy Partnerships 4-8 October 2, 1302-1310. Madison Wisconsin.
Wang, M. Q. (August 1999), GREET 1.5-Transportation Fuel Cycle Model. Argonne National Laboratory Report ANL/ESD-39.
Wang, W., C. Saricks and D. Santini (January 1999), Effects of Fuel Ethanol Use on Fuel-Cycle Energy and Greenhouse Gas Emissions. Center for Transportation Research, Argonne National Laboratory, ANL/ESD-38.
West, T. O. and W. M. Post (2000), ‘Soil Organic Carbon Sequestration Rates for Crops with Reduced Tillage and Enhanced Rotation’, Soil Science Society of America Journal 66, 1930-1946.
Williams, J. R., C. A. Jones, J. R. Kiniry and D. A. Spaniel (1989), ‘The EPIC Crop Growth Model’, Transactions of The American Society of Agricultural Engineers 32, 497-511.
Yacobucci, B. D. and J. Womach (March 2000), RL30369: Fuel Ethanol: Background and Public Policy Issues, The National Council for Science and the Environment, Congressional Research Service Report, Washington, D.C.