阿貢大學的研究人員量化了如何通過改變做法和采用新技術的農(nóng)場來減少排放。

當前，農(nóng)業(yè)部門為美國的溫室氣體(GHG)排放做出了巨大貢獻，占美國溫室氣體總排放量的9%。谷物種植者用來生產(chǎn)農(nóng)作物的做法(管理肥力，耕作方式和輪作)會影響美國農(nóng)業(yè)的總體碳足跡。通過采用可持續(xù)的做法，農(nóng)民可以大大減少其碳足跡，并成為生物燃料行業(yè)努力生產(chǎn)盡可能低的碳燃料的重要合作伙伴。

“這項工作是獨特的，因為我們通過使用區(qū)域化的生命周期清單數(shù)據(jù)和空間明晰的土壤有機物，對選定的耕作方法進行了基于情景的分析，從而為從搖籃到農(nóng)場的所有活動提供了碳強度(CI)的完整量化。碳建模工具。” —劉新宇，博士后

美國能源部(DOE)阿爾貢國家實驗室能源系統(tǒng)部門的研究人員最近進行的一項研究量化了通過改變做法和采用新技術，多少農(nóng)場可以減少排放。博士后任命劉新宇在7月20日發(fā)表了有關《環(huán)境研究快報》的關鍵研究的文章。她與阿貢地區(qū)的首席環(huán)境科學家Hoyoung Kwon和系統(tǒng)評估經(jīng)理Michael Wang合作。美國能源部高級研究計劃署(ARPA-E)的前承包商丹尼爾·諾斯魯普(Daniel Northrup)現(xiàn)在與位于圣路易斯的作物改良公司本森·希爾(Benson Hill)合作。

“這項工作是獨特的，因為我們已經(jīng)量化了玉米原料的碳強度(CI)會隨著廣泛的耕作方式和不同耕作地區(qū)而變化。除了制造和運用耕作投入產(chǎn)生的溫室氣體排放外，我們還考慮了這些影響來自土壤有機碳”，劉說。

該研究集中在伊利諾伊州，印第安納州，愛荷華州，明尼蘇達州，內(nèi)布拉斯加州，俄亥俄州，密歇根州，南達科他州和威斯康星州的玉米帶，并顯示了不同的耕作方式如何影響原料CI?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)專業(yè)人士可以實施較低的CI措施，例如采取保護性耕作，減少氮肥的使用以及實施覆蓋作物，以減少碳足跡，從而可以提高農(nóng)場效率并改善環(huán)境。

Argonne小組的研究歷來專注于生物燃料的CI，CI是通過生命周期分析技術確定的，以考慮到原料生產(chǎn)和轉化為燃料時的能源/材料使用和排放。加州空氣資源委員會的低碳燃料標準(LCFS)程序使用了該技術來計算生物燃料CI。減少生物燃料CI的農(nóng)場可以產(chǎn)生LCFS信用，這對生物燃料生產(chǎn)商和供應低碳原料的農(nóng)民具有貨幣價值。生物燃料生產(chǎn)商可以通過獎勵較低CI的原料來提高其總體CI得分，從而進一步降低生物燃料的總CI。

目前，LCFS允許來自單個生物燃料轉化設施的應用程序，這導致了生產(chǎn)工藝方面的大量投資和創(chuàng)新，以降低CI。但是，無論基于生產(chǎn)實踐，CI的現(xiàn)場水平存在顯著差異，董事會都會根據(jù)全國平均水平對原料的CI進行評分。Argonne的工作確定了變化的根源，并建議，如果廣泛實施，改變耕作方式將導致大量減排。

“我們對玉米乙醇進行了基于情景的CI分析，并結合了區(qū)域庫存數(shù)據(jù)，針對各種耕作方式來管理玉米田，并確定了影響從搖籃到農(nóng)場的溫室氣體排放的關鍵參數(shù)，” Liu說。“結果表明，由于農(nóng)場投入用途和土地管理實踐，玉米以及最終乙醇的CI的空間差異很大。”