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关键研究发现了可持续农业的关键实践和技术

更新时间:2020-09-13 12:09点击:

  当前,农业部门为美国的温室气体(GHG)排放做出了巨大贡献,占美国温室气体总排放量的9%。谷物种植者用来生产农作物的做法(管理肥力,耕作方式和轮作)会影响美国农业的总体碳足迹。通过采用可持续的做法,农民可以大大减少其碳足迹,并成为生物燃料行业努力生产尽可能低的碳燃料的重要合作伙伴。

  “这项工作是独特的,因为我们通过使用区域化的生命周期清单数据和空间明晰的土壤有机物,对选定的耕作方法进行了基于情景的分析,从而为从摇篮到农场的所有活动提供了碳强度(CI)的完整量化。碳建模工具。” —刘新宇,博士后

  美国能源部(DOE)阿尔贡国家实验室能源系统部门的研究人员最近进行的一项研究量化了通过改变做法和采用新技术,多少农场可以减少排放。博士后任命刘新宇在7月20日发表了有关《环境研究快报》的关键研究的文章。她与阿贡地区的首席环境科学家Hoyoung Kwon和系统评估经理Michael Wang合作。美国能源部高级研究计划署(ARPA-E)的前承包商丹尼尔·诺斯鲁普(Daniel Northrup)现在与位于圣路易斯的作物改良公司本森·希尔(Benson Hill)合作。

  “这项工作是独特的,因为我们已经量化了玉米原料的碳强度(CI)会随着广泛的耕作方式和不同耕作地区而变化。除了制造和运用耕作投入产生的温室气体排放外,我们还考虑了这些影响来自土壤有机碳”,刘说。

  该研究集中在伊利诺伊州,印第安纳州,爱荷华州,明尼苏达州,内布拉斯加州,俄亥俄州,密歇根州,南达科他州和威斯康星州的玉米带,并显示了不同的耕作方式如何影响原料CI。可持续农业专业人士可以实施较低的CI措施,例如采取保护性耕作,减少氮肥的使用以及实施覆盖作物,以减少碳足迹,从而可以提高农场效率并改善环境。

  Argonne小组的研究历来专注于生物燃料的CI,CI是通过生命周期分析技术确定的,以考虑到原料生产和转化为燃料时的能源/材料使用和排放。加州空气资源委员会的低碳燃料标准(LCFS)程序使用了该技术来计算生物燃料CI。减少生物燃料CI的农场可以产生LCFS信用,这对生物燃料生产商和供应低碳原料的农民具有货币价值。生物燃料生产商可以通过奖励较低CI的原料来提高其总体CI得分,从而进一步降低生物燃料的总CI。

  目前,LCFS允许来自单个生物燃料转化设施的应用程序,这导致了生产工艺方面的大量投资和创新,以降低CI。但是,无论基于生产实践,CI的现场水平存在显着差异,董事会都会根据全国平均水平对原料的CI进行评分。Argonne的工作确定了变化的根源,并建议,如果广泛实施,改变耕作方式将导致大量减排。

  “我们对玉米乙醇进行了基于情景的CI分析,并结合了区域库存数据,针对各种耕作方式来管理玉米田,并确定了影响从摇篮到农场的温室气体排放的关键参数,” Liu说。“结果表明,由于农场投入用途和土地管理实践,玉米以及最终乙醇的CI的空间差异很大。”


关键研究发现了可持续农业的关键实践和技术