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替代性蛋白质或为碳减排开辟新天地

[所属分类:行业动态] [发布时间:2024-2-28] [发布人:邵玉倩] [阅读次数:] [返回]

替代性蛋白质或为碳减排开辟新天地
作者：冯维维来源：中国科学报
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荷兰科学家研究认为，到2050年，用替代性蛋白质取代50%的动物产品，可以腾出足够的农业用地生产可再生能源（其能量相当于今天的燃煤发电），同时从大气中去除大量二氧化碳。
相关研究近日发表于环境科学期刊《一个地球》，其基础是一种被称为“生物能源与碳捕获和储存”（BECCS）的二氧化碳去除方法，该方法是一种温室气体减排技术，结合碳捕获和储存和生物量的使用，能够创造负碳排放。
大多数关于BECCS的研究都认为，种植生物质所需的土地将威胁到粮食安全，或者导致自然植被区被侵占，这对生物多样性有负面影响。但这项新研究有另一个想法：将BECCS与饮食转变结合起来。
“动物源食品对资源的利用效率低下，因为动物消耗的食物比它们提供的要多，而喂养动物需要大量的土地和水。我们表明，蛋白质转化可以为BECCS释放大量资源，以实现巨大的能源和碳去除潜力。”莱顿大学环境科学家、论文通讯作者Oscar Rueda说。
为了测试饮食变化如何促进碳去除，研究人员估算了如果人类用植物蛋白或其他替代蛋白取代10%到100%的动物蛋白，将释放多少土地。然后，他们估计了利用这些土地进行BECCS生物质生产的潜力，同时保持足够的土地和水可用来维持生态系统并满足全球粮食和水需求。
“我们的研究结果表明，替代动物产品可以通过BECCS帮助释放巨大的能源和负排放潜力，同时避免农业扩张，并确保人类和生态系统的供水。即使是适度采用替代蛋白质，也可以腾出大片农田。”Rueda说。
模型表明，即使减少30%的动物产品消费，也会使大量的碳排放和可再生能源生产成为可能。如果30%的动物产品被替代蛋白质取代，将释放足够的面积，每年产生15.8到29.1EJelec，每年消除3.5 ~7.2Gt的二氧化碳。目前，燃煤发电每年产生35EJelec，并导致10Gt二氧化碳排放。
该团队还分析了全球生物质生产和二氧化碳储存潜力。他们发现，大多数国家都有在其境内利用BECCS封存二氧化碳的地质潜力。研究人员特别指出，美国、欧洲和中国因其巨大的封存潜力而脱颖而出。
他们还证明，在空闲的农业用地上种植BECCS生物质作物比自然植被在碳清除方面更有效。如果100%的动物产品被替代品所取代，在大约60年中，在这些地区种植BECCS，可以比在相同地区的自然植被多去除700Gt二氧化碳。研究人员说，在这段时间之后，这些地区需要恢复到自然植被，研究人员指出，BECCS不能取代自然。
Rueda说:“一方面，BECCS可以利用一小部分空闲土地来减缓气候变化，同时生产可再生能源。另一方面，在许多地区，特别是那些可能接近自然状态的地区，保持自然植被可能更可取。”
研究人员表示，蛋白质替代是可行的，但目前还不确定这种转变是什么样子，以及是由传统植物蛋白质还是基于实验室的替代品主导。“市场研究表明，来自植物、微生物和组织培养等来源的替代蛋白质，到2030年可以取代10%~30%的动物产品，到2050年可以取代30%~70%。进一步的新型替代蛋白质研究将有助分析相关影响。”Rueda说。
由于不同的替代蛋白质会有不同的碳足迹，因此需要进一步研究来检验这些不同的情况。人们还需要研究社会政治因素如何影响饮食转变和BECCS的采用等。
相关论文信息：http://doi.org/10.1016/j.oneear.2023.12.016
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