#研究表明:向循环生物经济转型需要价格合理化#传统的粮食和农业生产系统采用线性的“获取、制造、浪费”方法:从地球获取自然资源来制造食物和燃料,产生污染土壤和水的废物,并排放有害污染物。
左图代表了循环经济中减少、回收和再利用废物的多种途径;右图代表了生物经济中生产投入、食品和能源产品的多种途径。它们共同展示了减少、回收和再利用废物以及将不可避免的废物和其他生物资源转化为替代化石燃料的生物产品的途径之间的相互联系。图片来源:通讯、地球与环境(2024)
最近,一种新的生产模式正在科学界和商业界受到关注:一种“循环生物经济”,可以减少和回收废物,从化石燃料过渡到可再生生物替代品,并再生自然系统。这种方法对于以环境可持续的方式为世界不断增长的人口提供食物和燃料至关重要。
但这是一个复杂的概念,并且仍然存在重大问题:应该如何实施减少废物?考虑到其成本和收益,我们应该在“循环”方面走多远?循环生物经济系统如何在市场经济中获得农民、工业和消费者的认可?
著名农业经济学家和科学家发表的一篇新论文认为,循环生物经济的概念需要超越其减少浪费的技术重点,并纳入基于价值的经济视角。作者强调需要采取正确的政策、激励措施和市场信号来说服消费者和生产者做出无害环境的决策,并帮助确保该体系的公平性。
“零浪费是一个有吸引力的目标,但我们还需要考虑实现这一目标的经济后果——成本、由谁承担以及我们如何让人们实施它。这要求我们不仅仅关注零浪费的环境效益减少浪费和化石燃料的使用,但要考虑考虑到经济和公平目标,什么水平的浪费是可以接受的,以及我们如何通过诱导消费者和生产者做出正确的选择来实现转型,”主要作者、ACES 杰出人士马杜·卡纳 (Madhu Khanna) 说伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校环境经济学教授、Alvin H. Baum 家族主席兼可持续发展、能源和环境研究所 (iSEE) 所长。
卡纳说,绘制循环生物经济之路需要包括社会科学家在内的多个学科研究人员的创造性想法,以了解人类行为并设计正确的激励措施。
这篇论文发表在《Communications Earth & Environment》上,由加州大学伯克利分校的 David Zilberman 共同撰写; Gal Hochman,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校;和布鲁诺·巴索,密歇根州立大学。
卡纳说,循环生物经济为减少浪费和提高整个经济的可持续性提供了一个框架。它的目的不仅是减少与农业生产相关的环境污染,而且还通过利用农业废物作为资源来改变能源部门、塑料制造和其他行业,从而帮助减少对化石燃料的依赖并使经济脱碳。
作者将这些概念纳入经济框架,以帮助确定市场经济中的最佳循环水平。他们推荐了五个关键途径来实现转型:
一、通过投资研发来实现技术进步,以降低气候智能型和清洁能源创新的成本。
二、为浪费和环境破坏定价的监管激励措施,例如碳税,以及农作物保险计划等制度变革,降低农民采用可持续做法的风险。
三、循环产品市场强劲。
四、关于循环生物经济的生态系统效益的公众教育和认识。
五、对易受高物价影响的失业工人和消费者的公平考虑。
研究人员在开发有助于粮食和农业循环生物经济的各项技术方面取得了长足进步,例如可以提高化学品用于农作物生产的效率的精准农业和数字农业技术,以及将植物和植物转化为有机化合物的合成生物学的进步。将废料转化为生物燃料和生物化学品,取代基于石油的、排放二氧化碳的能源。
但其中许多技术都很昂贵。作者说,需要更多的投资来扩大规模,使它们具有商业竞争力,并且让农民和消费者负担得起。
像“数字孪生”(即田地的计算机复制品)这样的新工具可以帮助计算农业管理措施(如向土壤中添加氮素)对环境的影响。这类进步可以推动制定有针对性的政策,根据结果奖励农民,而不是为参与保护计划提供成本高昂的统一补贴。
作者表示,整体解决方案需要公共和私营部门采取行动。许多公司已经采取可持续的做法,许多消费者愿意为有机食品和可持续来源的产品支付更高的价格。尽管如此,这些努力仍远远不足以遏制气候变化或减少导致墨西哥湾缺氧的污染物。卡纳说,新的政府激励措施和污染监管方式的改变是必要的。
教育消费者可以改变他们对气候智能型商品的偏好和支付意愿,创造市场需求和政治支持。卡纳说:“如果消费者需求不足,也不愿意付费,生产商就不会生产。”
作者表示,向循环生物经济的转变必须伴随着社会计划,以保护弱势低收入消费者在短期内免受更高价格的影响,并为因化石燃料行业衰退而可能失业的工人提供新的培训。
下一步将是开发更多的跨学科研究项目,经济学家与工程师和科学家合作,将该框架应用于特定行业或供应链,以确定该部门向循环生物经济的过渡会是什么样子。卡纳说:“我们很高兴在 iSEE 建立一个新的中心来促进此类研究。”他指的是伊利诺伊州新的莱文尼克气候智能型循环生物经济中心。
卡纳说,向循环生物经济的过渡需要长期的政策承诺、一致的政策和可能需要十年或更长时间才能获得回报的投资。
“我们远远未能实现美国和全球的碳减排目标。此外,水质恶化和生物多样性丧失等其他环境问题正在恶化。认识到这些环境问题是相互关联的,从空气到环境,这一点至关重要。以及水污染对塑料废物的影响,”卡纳说。
“这些问题都源于同一个根源:我们当前的生产和消费方式。向循环生物经济的转变提供了一个整体的解决方案,而不是单独解决这些问题。”