昔日杂草或可成为飞机燃料——《华尔街日报》

种植杂草能帮助地球吗？

田野菥蓂（一种与芥菜和卷心菜同属十字花科的植物）通常被视为杂草。但一项特质让它脱颖而出：其含油量极高，比大豆高出约50%。经过近十年的控制育种和基因剪接，这种曾经的杂草正被培育为可再生柴油或可持续航空燃料的来源。

目前美国大多数生物燃料来自玉米或大豆。但随着对绿色燃料需求的增长，全球粮食短缺问题也日益严峻。这推动了对无需消耗食用谷物就能生产的低碳燃料的需求——并促进了对田野菥蓂等作物的研究。

“如今（生物燃料）的主要原料油来源是大豆，这就产生了一个矛盾：‘我们是要将豆油和豆粕用于燃料市场，还是食品及饲料市场？’”开发田野菥蓂的CoverCress公司首席执行官迈克·德坎普表示。这种现被命名为CoverCress的植物计划在农闲季节种植，作为所谓覆盖作物，既能在主作物休耕时防止水土流失，又能创造收益。

CoverCress是美国农业部资助的三种非粮食覆盖作物之一，该机构科学家一直希望找到既能生产可再生燃料又不与粮食资源竞争的油料植物。另外两种——Nuseed Carinata和Global Clean Energy Holdings公司推广的亚麻荠——同样是在冬季休耕期种植的油料作物。

大型石油公司纷纷加入这一行列。2022年，英国石油公司(BP)同意收购Nuseed Carinata油，将其加工或作为可持续生物燃料供应销售。化工制药巨头拜耳(Bayer)将其在CoverCress的持股比例扩大至65%，剩余股份由雪佛龙(Chevron)和农业贸易公司邦吉(Bunge)持有。埃克森美孚(Exxon Mobil)与Global Clean Energy Holdings达成多年协议，购买由亚麻荠制成的可再生柴油。

Global Clean Energy Holdings推广的油籽作物亚麻荠在实验室环境中生长。图片来源：Global Clean Energy Holdings, IncNuseed Carinata全球战略与商业负责人亚历克斯·克莱顿(Alex Clayton)表示，在已用于农业的土地上，在主作物轮作之间种植这些油籽植物有助于限制森林砍伐等破坏。

Carinata，也被称为埃塞俄比亚芥菜，不像菥蓂那样是杂草，但也不能供人类食用。这种作物在11月至5月棉花和花生的淡季种植，正在阿拉巴马州、乔治亚州和佛罗里达州以及阿根廷的农民中进行测试。这种油籽在欧洲被压碎用作生物燃料。

这些作物背后的公司向农民宣传其好处，但说服农民种植它们可能是一个主要障碍。

伊利诺伊州立大学(Illinois State University)研究覆盖作物的遗传学教授约翰·塞德布鲁克(John Sedbrook)说：“农民非常谨慎、保守和怀疑，因为他们听过很多没有兑现的承诺。”“它有很大的潜力，但还有很多工作要做。”

在大多数情况下，农民通过合同种植这些作物，由公司决定施肥时间和方式，并确保将植株粉碎后送往精炼厂。这种控制权的丧失，加上与现金作物长达一个月的种植期重叠（可能导致延误播种），使得这些覆盖作物难以推广。

Nuseed公司的卡里纳塔作物在棉花、花生等作物的休耕季节种植。图片来源：Nuseed作物的培育方式也可能成为问题。在美国，转基因作物种植是合法的（尽管受到美国食品药品监督管理局和环境保护署等机构的监管），但欧盟基本禁止转基因作物。这一规定也限制了CoverCress公司的发展，不过该公司强调其作物是通过基因编辑而非外源DNA技术培育，因此与转基因作物有本质区别。相比之下，Nuseed的卡里纳塔和亚麻荠主要通过选择性育种而非基因改造培育。

航空业是推动生物燃料需求的重要领域之一，这类燃料正来自覆盖作物。可持续航空燃料（SAF）仍处于发展初期——根据总部位于蒙特利尔的国际航空运输协会数据，2021年产量为1亿升，但若要在2050年前实现净零碳排放，行业需要约4490亿升。据国际航协估算，2022年仅有45万架次航班使用SAF作为燃料来源，仅占全球航班总量的1.5%。

“目前我们还没有规模化解决方案来真正实现航空脱碳问题，”美国联合航空控股公司首席可持续发展官劳伦·莱利表示。

“如果你看看地面交通等其他市场，它们正在电气化。电池技术代际更新中能效和能量密度不断提升。但航空业还没有类似的替代方案。”

蒙大拿州正在收割休耕期作为覆盖作物种植的油料作物亚麻荠。图片来源：全球清洁能源控股公司她指出，新型非粮生物燃料前景广阔：“覆盖作物有望帮助我们生产近乎碳中和的燃料，这极其令人振奋。”

但国际航空运输协会能源转型总监赫曼特·米斯特里认为，覆盖作物供应量有限：“未来需要多元化原料来源来扩大可持续航空燃料产量。”

“覆盖作物荠菜、亚麻荠和卡里纳塔加起来也无法单独解决问题，”覆盖作物公司CEO德坎普表示，“即便现有产能全部投产，仍无法满足需求。”

“这些作物都不是灵丹妙药，”他说，“但它们是全球长期降低温室气体排放拼图中重要的一部分。”

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更正与补充说明CoverCress公司表示其植物经过基因编辑，未使用外源DNA，因此与转基因作物不同。本文早期版本错误地将CoverCress称为转基因作物，未指出基因编辑技术与转基因技术之间的差异。

刊登于2023年8月10日印刷版，标题为《随着行业需求增长，由杂草制成的生物燃料展现前景》。