光伏或生物燃料在能量转换方面是否更好？

编辑更新：我在这篇文章的底部添加了广泛的读者评论。

通过光合作用，生物燃料的能源是太阳。太阳能的能源也是太阳。哪个更好？

这是加利福尼亚大学圣塔芭芭拉·布伦环境科学与管理学院教授和生命周期评估（LCA）专家Roland Geyer提出的问题。

前提很简单：2005年，美国将玉米乙醇视为新的动力汽车，同时为环境和当地经济创造了丰硕的成果。随后，2006年汽油供应量增加了40亿加仑，到2007年增加到47亿加仑，到2012年增加到75亿加仑。

问题是，乙醇不是很好！

生命周期评估表明，玉米乙醇对减少二氧化碳排放几乎没有影响，甚至可能会增加二氧化碳排放。最重要的是，种植所有玉米所需的农田正在侵蚀自然栖息地。考虑到2010年燃料乙醇消耗了美国40％的玉米库存，而美国也占了全球40％的玉米供应量，因此玉米价格暴涨。

自2005年以来，我们已经看到了电动汽车（BEV）的普及和效率的提高，但是用化石燃料为电动汽车充电没有多大意义（尽管这样做对环境而言仍然比使用电动汽车好得多）汽油/汽油）。如果我们可以使用太阳能等可再生能源为电动汽车充电，那将是理想的选择。

盖尔-以及之前的BrenSchool研究人员David Stoms和挪威科学技术大学的James Kallaos-在这里重新进入图片。他们想找出更好的方法。太阳产生的玉米转化为燃料或电动汽车。

即使CleanTechnica的读者不多，也可以对结果进行有根据的猜测。

根据发表在《环境科学与技术》杂志上的研究，光伏技术比生物质能效高得多。

盖尔说：“就土地使用而言，光伏发电的效率比生物燃料途径高出几个数量级，效率提高了30、50甚至200倍，具体取决于特定的作物和当地条件。”“您用更少的土地就能获得相同数量的能源，而光伏发电不需要农田。”

而且，当您包括最近的世界自然基金会的研究表明，用于太阳能电池板的土地未被充分利用时，生物量的选择似乎已经过时了。

盖尔和他的同事着手研究阳光可以为汽车提供动力的三种方式：

然后，他们研究了美国本土每个县的五个重要的“太阳到车轮”能源转换途径。这些包括：

通过将生命周期评估的重点放在发电的三个关键影响上—直接土地使用，生命周期温室气体排放和化石燃料需求，他们发现电池电动汽车的光伏发电很容易成为最佳选择。

这组作者写道：“即使是最有效的基于生物质的途径，在相同的地方也需要比基于PV的替代方案多29倍的土地。”“ PV BEV系统在美国全生命周期内的GHG排放量最低，而化石燃料的投入量则最低，除非假想草的产量很高，每公顷为16吨或更多。”

这对未来意味着什么？盖尔解释说：“对我来说，是通过继续向生物燃料中投入资金，我们在树错了树皮。”

“那是由于一个基本的限制，那就是光合作用的相对效率低下。而且我们不能说现在生物燃料虽然不是很好，但是五年内会变得更好。生物燃料的根本问题不会消失，而太阳能电动汽车将继续变得更加高效和廉价。如果他们已经比生物燃料好看了，那么五年之内差距将会更大。正在通过“合成光合作用”来寻找银弹，但是利用基因工程来提高光合作用的效率是一个空想。如果能源有灵丹妙药，我认为这是太阳能。

考虑到之前提到的世界自然基金会的报告-该报告详​​述了一个事实，即如果地球上100％的电力是由太阳能发电场产生的，那么土地的总使用量将不到1％-盖耶尔对光伏技术的信念是坚定的。

暂时搁置目前在开发和种植乙醇燃料作物上投入的巨额成本，这些资金（和农作物）可以用于其他用途，以及不确定的“清洁乙醇”科学，现实是光伏发电事实证明，电力是一种在财务和经济上更加有效的选择。

特色读者评论：

你好扎克：多年来，我一直是您的时事通讯的忠实读者。我必须承认，您在可再生能源科学技术方面为我提供了出色的教育。现在，我要挑战您在今天的新闻通讯中发表的文章。该条款中有一些基本的错误需要澄清。1.美国40％的玉米作物可用于生产玉米乙醇，但不会消耗玉米。玉米发酵和乙醇生产会产生酒糟[DDG]，是该过程的副产品。DDG用于喂养牲畜并为美国公众生产食物。这种牲畜食品（DDG）替代了原本用于相同目的的等量玉米原料。因此，玉米乙醇的生产不会消耗玉米，仅消耗玉米仁中的淀粉，而剩余的蛋白质将被收获并用作高蛋白动物饲料。这并不是说按照当前的耕作方式生产玉米不会对环境造成不利影响（即：玉米田中硝酸盐污染的水的径流，以及玉米田过度施肥对地下水的污染）。这是另一个讨论论坛的另一个问题。

2.收获藻类用于生产生物燃料可能会很好地扩大规模，有利于提高生物效率。目前，数十亿加仑经过处理的废水排放到充满了过量氮和磷的美国水道中。这些养分可以被用来种植藻类生物燃料，而不是污染我们的溪流和湖泊并造成有害藻类大量繁殖并导致鱼类死亡。藻类生物燃料的生产尚处于初期阶段。给它几年时间，看看它如何与P-V发电竞争，以挑战我们的电动汽车电池。

总而言之，我要说的是比较苹果与苹果。或者更好的是，让我们将乔纳森苹果与乔纳森苹果（而不是红色美味苹果）进行比较。

您的忠实读者