全球木炭供应链的环境轨迹

土耳其特基达森林的木炭生产。

在电力发明和世界各地对发电进行重大投资几十年之后,人们可以预期,直接从森林资源中获得的木炭等传统能源的需求和使用会因此而减少。

然而,我们的研究数据显示,在一些非洲经济体中,即使在普遍使用电网的地区,对木炭的需求仍然超过对烹饪用电的需求。在一些主要的城市,包括坎帕拉,人们仍然使用木炭作为烹饪的默认燃料,更喜欢用电力来照明,娱乐和轻任务,如熨烫。此外,在欧洲和北美,木炭的需求不那么明显,作为休闲活动(如烧烤)的进口燃料,这种能源仍然非常重要。

过去20年,全球木炭产量从2000年的3700万吨增加到2017年的5120万吨。令人遗憾的是,世界上一些最大的木炭生产国,特别是埃及、埃塞俄比亚和尼日利亚,就其总土地面积而言,并没有巨大的森林资源(见下面的图1)。这条供应链部分是由全球对这种燃料的需求维持的。

为什么高消费率?首先,消费者对原材料来源和生产实践的了解有限。其次,人们对木炭的副作用认识有限,比如释放的一氧化碳和它直接联系到高死亡率尤其是在撒哈拉以南的非洲,室内烹饪仍然很猖獗。

十大煤炭生产国
世界十大木炭生产国(1993-2017)及其森林面积占全国总面积的比例。来自世界银行2017年《绿色小数据手册》(2017)和联合国粮农组织(2019)的数据

为什么木炭生产造成的巨大森林损失持续存在

与许多以森林为基础的商品一样,木炭的生产涉及到上游的密集砍伐。这条供应链的独特之处在于,热解,即在低氧条件下将原木高温转化成木炭,基本上是最基本的,在许多撒哈拉以南国家,包括在森林覆盖地区的土堆窑中明火,从而增加了野火的风险。

此外,由于树木零星地在私人土地上被砍伐,而且没有对物质投入进行测量,因此对被砍伐的植被数量的跟踪和记录有限。

而许多供应链正面临着崇高而有价值的挑战森林保护为了减少由于对其产品的纸张包装的需求而造成的森林损失的影响,例如通过在私人土地上颁发证书和森林保护地役权,不幸的是,由于各种原因,这种做法在木炭供应链上不常被采用:

首先,我们发现撒哈拉以南非洲的许多木炭生产商都是游牧民族,因为这个过程不需要复杂的固定基础设施(图2)。生产商在树木生长的地方附近把树木变成木炭,然后继续寻找新的植被。

由于生产者不一定对砍伐和生产树木的土地拥有法律所有权,他们感到有有限的义务种植新的树木或保护森林,因为这一义务通常落在土地所有者身上。土地所有者可能允许燃烧木炭,以便将土地改作商业农业用途,或作为企业家保持下游贸易的木炭的独家所有权。

东非乌干达Nwoya地区森林地区的木炭生产基地。
东非乌干达Nwoya地区森林地区的木炭生产基地。

其次,木炭供应链大多是非正式的,只有有限的文件或原材料和库存的跟踪。这意味着消费者并不了解他们在最终市场购买的木炭的性质和来源。

根据世界野生动物基金会(WWF)的数据,尽管世界自然基金会的一些发现表明德国的“烧烤燃料”来自波兰、尼日利亚和其他热带雨林,但对于国际市场上供应木炭的树木的确切来源,人们的认识仍有很大的差距。

砍伐和生产树木可能是非法的,但是,在非正式的市场上,这种产品的条形码是不存在的,以支持原材料和产品跟踪的可持续性努力。必威体育2018

在烹饪层面需要更多的创新(清洁和低成本烹饪的机会)

木炭生产本身就有问题,因为热解会释放出包括甲烷、二氧化碳和一氧化碳在内的危险气体,从而影响原始土堆窑周围的空气质量。

此外,生产地的植被大量减少也意味着能够从大气中捕获和隔离二氧化碳的树木减少了。由于木炭的生产工艺和树的种类随意性高,热解不良现象普遍存在,导致现场废木不合格,木炭质量较差,尤其是在原木sap含量较高的情况下。

劣质木炭的副作用在消费方面更为明显。广泛用于烹饪的木炭会产生烟雾(图3),通过眼睛刺激和咳嗽引起使用者不适,并通过吸入松散的灰尘(颗粒物)和致命的一氧化碳产生危险。

在乌干达米季亚纳地区的基昆比,用生物质和基本材料烹饪。
在乌干达米季亚纳地区的基昆比,用生物质和基本材料烹饪。

木炭的现代替代品

作为一种商品,木炭在当地和国际市场上的地位之所以难以撼动,主要是因为与电力和天然气等现代替代能源相比,人们的负担能力更强。我们发现,在坎帕拉等非洲城市中心,一袋木炭(71-94英寸高)的价格在17-23美元之间;这个数量可以持续一个月。

相比之下,当地的电价家庭使用是0.068美元每千瓦时,烹饪的总成本往往更高,这取决于食物的类型和准备食物的时间长短。

这两种能源替代品的总体使用率决定了消费者的最终成本,通常取决于家庭规模和烹饪时间等变量,而烹饪时间有时由食物类型决定。

然而,烹饪的成本取决于不同的情况,消费者的燃料选择也可以由可支配收入的多少来决定。在其他情况下,与更方便的替代品相比,木炭更容易与食物的味道联系在一起,这意味着在这些经济体中,有能力支付电费的消费者仍然选择使用木炭。

结论

解决热带地区森林退化的基本问题,以及制定普遍获得电力的战略,特别是在撒哈拉以南的非洲,都需要对木炭这一能源来源和与现代电力激烈竞争的商品有很强的基于事实的了解。

能源投资战略和技术创新也应侧重于安全烹饪的替代方案。这些发展将减少对健康的破坏性影响,特别是在仍然严重依赖木炭燃料的经济体。消费者还需要了解木炭对人类健康的副作用以及相关的供应链问题,比如树木的来源和森林砍伐的风险。

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