美国每年可以利用废物产生足够的能源从垃圾填埋到牛粪为俄勒冈州和华盛顿州提供电力，同时削减相当于3700万辆汽车的能源消耗。价值的碳。
这是根据加州大学洛杉矶分校环境科学家Deepak Rajagopal和城市规划博士生刘波在《自然能源》上发表的研究得出的结论。
“使用垃圾的好处是，无论如何我们都在产生垃圾。这是一种我们传统上没有考虑过的剩余资源，”刘说。
本文研究的废物类型属于生物能源-的范畴可再生资源将植物和动物材料转化为电能、生物燃料或热能而获得的可再生资源。刘说，虽然美国没有大规模地从废物中生产能源，但从有机材料中获取能源的过程已经很成熟。例如，欧洲废物转化能源工厂联合会(Confederation of European waste-to-energy plants)的数据显示，2017年欧洲废物转化能源工厂处理了1.06亿吨废物。
生物燃料是美国广泛生产的一种生物能源几乎全部来自农业作物。《生物质能源数据手册》(生物质Energy Data Book)显示，2011年美国生产的乙醇中，96%来自玉米。
几十年来，政策制定者和商业利益集团一直在推动从农作物中提取生物燃料。2005年，国会通过了将可再生燃料纳入汽油和其他交通燃料的标准。在过去35年里，美国还用纳税人的数十亿美元补贴乙醇。
但是基于作物的乙醇制造了其他问题包括食品价格上涨和农业扩张对环境的破坏，如栖息地破坏、化肥径流和水资源的使用。这些影响导致一些专家呼吁减少使用它。
“美国已经尝试了生物燃料，它们很重要，因为我们需要更多的可再生能源，但我们需要更好的生物燃料，”Rajagopal说。
相反，利用废物作为一种资源可以证明是未来工业增长的一种可持续选择。然而，并不是所有的废弃生物燃料都是一样的。根据使用的废物种类、处理方法、最终产品以及生产地点的不同，效益也有所不同。Rajagopal和Liu通过对农业、林业、垃圾填埋场和牛粪这四种废弃物进行生命周期分析，即从产生到生命结束的产品检验，来检验这种可变性。
该研究包括15种能源转换技术和29种废物类型。在他们的分析中，研究人员将垃圾转化技术文献中的现有数据与当地的基本年度估计数据和电力组合中的可用性数据相结合，以确定相对的能源收益和减排。
由于燃烧生物能源产品本身会产生温室气体排放，因此生物能源减少总体温室气体排放的能力与所替代的能源有关，这使得当地环境变得重要。例如，使用生物能源发电所节省的温室气体，将在以碳为基础的燃料(如煤炭)发电的地区比使用太阳能和风能发电的地区更大。
总的来说，这项研究发现，美国有潜力利用现有的废物资源，每年生产3.1至3.8埃克斯豪勒(一种能源指标)的可再生能源。相比之下，根据美国能源情报署(energy Information Agency)的数据，2017年整个华盛顿州和俄勒冈州的能源消耗量约为3.3埃克斯豪斯。该研究还得出结论，使用废物有可能取代1.03至1.78亿吨的二氧化碳排放根据典型的乘用车每年排放4.6公吨二氧化碳计算，这一数字相当于让3,700万辆乘用车下线。
一个关键的发现是，没有任何一种生物能源生产方法能使净能源收益、可再生能源收益和气候效益最大化。一些国家创造了更多的可再生能源，但需要更多的能源，从而减少了温室气体排放的总体节约。因此，在任何情况下确定最佳的生物能源应用取决于预期的结果。
研究发现，单纯基于实现可再生能源目标的政策，比如国会要求加油站使用生物燃料，可能不会产生最佳效果。相反，Rajagopal说，决策者应该努力澄清利益。他说，最大限度地利用可再生能源可能会促进能源独立，但减少最大限度的温室气体排放是对抗气候变化的更有效方法。
Rajagopal说，生物燃料不应局限于任何一种应用，其潜在的运输应用范围从汽车、卡车到飞机和轮船。多样化是关键。
其他形式的可再生能源，如太阳能和风能，为发电提供了选择，但在可预见的未来，大型交通部门仍然需要可燃燃料。
航空公司已经开始探索生物燃料的替代品。2016年，美国联合航空公司(United Airlines)和航空燃料公司牵牛星(AltAir)率先将废弃生物燃料用于航空领域的商业部署，使用替代飞机和传统燃料的混合物。
研究发现，航空、航运和卡车运输约占全球碳排放的8%。Rajagopal说，在这些行业中，要求将生物燃料融入混合燃料的简单命令可能是有效的，因为这将鼓励大规模生物燃料技术的进一步发展。
“在所有这些应用中，电动汽车技术还没有出现。电池还没有出现。”Rajagopal说。“所以我们仍然需要石油的替代品。我认为，如果你做得对，生物燃料就会发挥作用。”
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