食物和燃料之间的竞争

食品与燃料之间的关系是将农田或农作物转移到生物燃料生产中而损害食品供应的风险。 生物燃料和食品价格辩论涉及广泛的观点,并且是文献中长期存在争议的观点。 关于问题的重要性,导致问题的原因以及可以或应该采取什么措施来纠正这种情况存在分歧。 这种复杂性和不确定性是由于大量的影响和反馈循环可能对价格体系产生积极或消极的影响。 此外,这些正面和负面影响的相对优势在短期和长期都有所不同,并且涉及延迟效应。 通过使用不同的经济模型和竞争形式的统计分析,辩论的学术方面也变得模糊不清。

近年来生物燃料的产量有所增加。 玉米(玉米),甘蔗或植物油等一些商品可用作食品,饲料或生产生物燃料。 例如,自2006年以来,美国原先用于种植其他作物的一部分土地现用于生产生物燃料玉米,而更大份额的玉米用于生产乙醇,2007年达到25%。第二代生物燃料可能将农业用于粮食和燃料,而且可以同时产生电力,这可能对发达国家的发展中国家和农村地区有益。 由于自2003年以来油价上涨以及减少石油依赖以及减少运输产生的温室气体排放的愿望,全球对生物燃料的需求不断增加,人们还担心通过转变为农田可能破坏栖息地。 几年来,环保组织对这种权衡产生了担忧,但由于2007 – 2008年世界粮食价格危机,这场争论达到了全球范围。 另一方面,一些研究表明生物燃料的生产可以在不增加种植面积的情况下显着增加。 因此,说明手头的危机依赖于粮食短缺。

生物燃料不是一种新现象。 在工业化之前,马是运输和体力劳动的主要(人类可能是次要的)动力源,需要食物。 用于进行体力劳动的马(通常是燕麦)作物的种植当然与用于发动机的生物燃料的作物的生长相当,尽管规模较小,因为此后的生产增加了。

巴西一直被认为拥有世界上第一个可持续生物燃料经济体,其政府声称巴西的甘蔗乙醇产业并未对2008年的粮食危机做出贡献。 2008年7月发布的世界银行政策研究工作文件得出结论:“……美国和欧洲生物燃料产量的大幅增长是全球食品价格急剧上涨的主要原因”,并且还表示“巴西的糖 – 基于乙醇并没有推高食品价格“。 然而,世界银行2010年的一项研究也得出结论,他们之前的研究可能高估了生物燃料生产的贡献,因为“生物燃料对食品价格的影响并没有原先想象的那么大,而是金融商品的使用投资者(所谓的“商品金融化”)可能是2007/08年度飙升的部分原因。“ 经合组织2008年的一项独立研究还发现,生物燃料对食品价格的影响要小得多。

食品价格上涨
从1974年到2005年,实际食品价格(按通货膨胀调整)下降了75%。 食品商品价格在2000年和2001年达到低点后相对稳定。因此,近期食品价格的快速上涨被认为是非同寻常的。 2008年7月发布的世界银行政策研究工作文件发现,粮食价格的上涨主要是谷物价格上涨,尽管全球创纪录收成,但2005年价格大幅上涨。 从2005年1月到2008年6月,玉米价格几乎翻了三倍,小麦价格上涨了127%,大米价格上涨了170%。 粮食价格上涨之后,2006年中期油脂价格上涨。 另一方面,该研究发现甘蔗产量迅速增加,除了2005年和2006年初之外,它还足以使糖价保持小幅下降。该文件的结论是,谷物生产的生物燃料与其他产品一起提高了食品价格。相关因素在70%至75%之间,但甘蔗生产的乙醇对近期食品价格上涨没有显着贡献。

经合组织2008年7月发布的一份经济评估报告发现,“……当前生物燃料政策对世界作物价格的影响,主要是通过增加对谷物和植物油的需求,是重要的,但不应过高估计。目前的生物燃料支持措施据估计,未来10年单独小麦平均价格上涨约5%,玉米价格上涨约7%,植物油价格上涨约19%。“

玉米用于生产乙醇,价格在不到3年的时间内上涨了三倍(以美元计)。 由于玉米饼的玉米价格上涨,以及大型国际酿酒商喜力啤酒的利润减少,以及美国中西部地区生产的用于乙醇生产的玉米(玉米)的使用增加,2007年的报道将墨西哥的食品骚乱等各种报道联系起来。 (就啤酒而言,大麦面积被削减以增加玉米产量。大麦目前不用于生产乙醇。)小麦在3年内增加了近3倍,而大豆则增加了3倍。 2年内2次(均以美元计算)。

由于玉米通常用作牲畜饲料,玉米价格上涨导致动物源食品价格上涨。 植物油用于生产生物柴油,并且在过去几年中价格翻了一番。 价格粗略跟踪原油价格。 2007 – 2008年世界粮食价格危机部分归咎于对生物燃料的需求增加。 在同一时期,即使大米没有直接用于生物燃料,大米价格也上涨了3倍。

美国农业部预计2008/2009小麦季节将创纪录收成,比上年增长8%。 他们还预计大米的收成将创纪录。 小麦价格从2008年5月的每桶12美元/蒲式耳的高位回落至5月份的8美元/蒲式耳以下。 赖斯也从高位回落。

根据世界银行2008年的报告,生物燃料的生产推高了食品价格。 这些结论得到了忧思科学家联盟在其2008年9月的通讯中的支持,其中他们评论说世界银行的分析“与美国农业部长埃德·沙弗的说法相矛盾,即生物燃料只占食品价格上涨的一小部分”。

根据2008年11月19日公布的10月消费者价格指数,食品价格在2008年10月继续上涨,比2007年10月高出6.3%。[可疑 – 讨论]自2008年7月以来,燃料成本下降了近60%。
提议的原因

乙醇燃料作为含氧化合物添加剂
由于发现甲基叔丁基醚(MTBE)污染了地下水,美国刺激了对田间玉米生产的乙醇燃料的需求。 由于1992年“清洁空气法”修正案要求减少一氧化碳排放,MTBE作为含氧化合物添加剂使用很普遍。 因此,到2006年,MTBE在近20个州禁止使用汽油。 还有人担心可能会对美国汽油供应商采取广泛而昂贵的诉讼,2005年拒绝对MTBE提供法律保护的决定开启了乙醇燃料的新市场,乙醇燃料是MTBE的主要替代品。 在玉米价格每蒲式耳2美元左右的时候,玉米种植者认识到这个新市场的潜力并相应地交付。 这种需求转变发生在油价已经大幅上涨的时候。

其他因素
燃料价格上涨的同时食品价格上涨并不令人意外,不应该完全归咎于生物燃料。 能源成本是肥料,农业和食品分配的重要成本。 此外,随着经济增长,中国和其他国家的进口也大幅增加。 糖是乙醇的主要原料之一,价格比2年前有所下降。 以美元计算的国际粮食商品食品价格上涨的部分原因是美元贬值。 保护主义也是价格上涨的重要因素。 世界粮食的36%用作喂养动物的饲料而不是人。

长期以来,人口增长和气候变化可能导致粮食价格上涨。 然而,这些因素已存在多年,食品价格在过去3年中有所上涨,因此它们对当前问题的贡献微乎其微。

政府对食品和燃料市场的监管
法国,德国,英国和美国政府通过减税,强制使用和补贴支持生物燃料。 这些政策产生了意想不到的后果,即从粮食生产中转移资源,导致粮食价格飙升,并可能破坏自然栖息地。

农业用燃料通常没有燃油税(农民获得免税汽油或柴油燃料)。 生物燃料可能有补贴和低/无零售燃油税。 生物燃料与零售汽油和柴油价格竞争,其中包括大量的税收。 最终的结果是,农民可以使用超过一加仑的燃料来制造一加仑的生物燃料并仍能获利。 已有数以千计的学术论文分析了从玉米中制造乙醇所需的能量,以及与乙醇中的能量相比如何。

世界银行政策研究工作文件的结论是,2002年至2008年间,食品价格上涨了35%至40%,其中70%至75%是由生物燃料引起的。 全球粮食消费和干旱增加的“逐月”五年分析争议导致价格大幅上涨,报告说这只会产生微不足道的影响。 相反,报告认为欧盟和美国对生物燃料的推动迄今为止对食品供应和价格的影响最大,因为美国和欧盟的生物燃料产量增加得到了补贴和进口关税的支持,并认为没有这些政策,价格上涨幅度会更小。 该研究还得出结论,巴西基于甘蔗的乙醇并未显着提高糖价,并建议取消美国和欧盟对乙醇进口的关税,以允许巴西和其他发展中国家(包括许多非洲国家)等更有效的生产者为出口提供有利可图的乙醇,以满足欧盟和美国的要求。

经合组织2008年7月公布的经济评估结果与世界银行关于补贴和进口关税负面影响的报告一致,但发现生物燃料对食品价格的估计影响要小得多。 经合组织的研究发现,贸易限制,主要是通过进口关税,保护国内产业免受外国竞争对手的影响,但对国内生物燃料用户造成成本负担,并限制替代供应商。 该报告还对基于欧洲和北美使用的原料生物燃料实现的温室气体排放量的有限减少持批评态度,发现目前的生物燃料支持政策将使运输燃料的温室气体排放量在2015年前减少不超过0.8%,而巴西与化石燃料相比,甘蔗中的乙醇减少了至少80%的温室气体排放。 评估要求在生物燃料和原料中建立更加开放的市场,以提高效率和降低成本。

油价上涨
自2003年以来油价上涨导致对生物燃料的需求增加。 将植物油转化为生物柴油并不是非常困难或昂贵,因此如果植物油比柴油便宜得多,则存在有利可图的套利情况。 柴油也是由原油制成,因此植物油价格与原油价格部分挂钩。 如果农作物比粮食作物更有利可图,农民可以转向种植植物油作物。 因此,所有食品价格都与植物油价格挂钩,反过来又与原油价格挂钩。 世界银行的一项研究得出结论,在2002年1月至2008年6月期间,油价和美元疲软解释了价格总涨幅的25-30%。

对石油的需求超过石油供应,预计石油消耗将导致原油价格在未来50年内上涨。 创纪录的油价正在推高全球食品价格,包括那些与生物燃料无关的作物,如大米和鱼类。

在德国和加拿大,通过燃烧谷物加热房屋比使用原油衍生的燃料便宜得多。 石油价格为每桶120美元,可节省3倍的供暖费用。 当原油价格为每桶25美元时,没有经济动力可以转换为谷物喂料加热器。

从1971年到1973年,在1973年石油危机期间,玉米和小麦价格上涨了3倍。当时没有显着的生物燃料使用。

美国政府的政策
一些人认为,美国政府鼓励从玉米中提取乙醇的政策是食品价格上涨的主要原因。 美国联邦政府的乙醇补贴每年总计70亿美元,或每加仑1.90美元。 乙醇提供的能量仅为每加仑汽油55%,实现每加仑3.45美元的汽油贸易。 玉米用于喂养鸡,牛和猪,因此玉米价格上涨导致鸡肉,牛肉,猪肉,牛奶,奶酪等价格上涨。

美国参议员于2006年推出了“生物燃料安全法案”。“国会现在应该认识到美国中心地区的农民一直都知道什么 – 我们有能力和聪明才智通过增加自己的燃料来减少对外国石油的依赖,”美国说。伊利诺伊州巴拉克奥巴马参议员。

美国三分之二的石油消费量来自运输部门。 2007年的能源独立和安全法案对美国的能源政策产生了重大影响。 随着玉米种植的高盈利性,越来越多的农民转向种植玉米,直到其他作物的盈利能力达到与玉米相当的水平。 因此,乙醇/玉米补贴推高了其他农作物的价格。

美国 – 一个重要的粮食储备出口国 – 将在2008年将18%的粮食产量转化为乙醇。在美国,2007年全部玉米产量中有25%用于生产乙醇。玉米用于生物燃料的百分比预计上去。

自2004年以来,美国向生物燃料和常规燃料混合的公司提供补贴。 欧洲生物燃料补贴在销售点支付。 公司向美国进口生物燃料,混合1%甚至0.1%的常规燃料,然后将混合燃料运往欧洲,在那里可以获得第二次补贴。 这些混合物称为B99或B99.9燃料。 这种做法被称为“泼溅”。 进口燃料甚至可以从欧洲到美国,获得0.1%的常规燃料,然后再回到欧洲。 对于B99.9燃料,美国搅拌机获得每加仑0.999美元的补贴。 欧洲生物柴油生产商敦促欧盟对这些补贴进口产品征收惩罚性关税。 2007年,美国立法者也在考虑缩小这个漏洞。

冻结第一代生物燃料生产
2014年,生物燃料的使用前景可能会以相对戏剧性的方式发生变化。石油贸易集团于2013年8月向环保署提出申请,要求考虑减少运输燃料中可再生生物燃料的含量。 2013年11月15日,美国环保署宣布对法规要求的乙醇比例进行审查。 2007年“能源独立和安全法”制定的标准可以大大修改。 该公告允许提交有关该提案的评论60天。 记者乔治·蒙比奥特(George Monbiot)曾主张对生物燃料进行为期5年的冻结,同时评估其对贫困社区和环境的影响。

2007年联合国关于生物燃料的报告也提出了有关粮食安全和生物燃料生产的问题。 当时联合国粮食问题特别报告员让​​·齐格勒得出结论认为,虽然生物燃料在能源效率和气候变化方面的论点是合法的,但世界饥饿的将小麦和玉米作物转化为生物燃料的影响“绝对是灾难性的”,而且这种使用耕地是“危害人类罪”。 齐格勒还呼吁暂停生物燃料生产5年。 齐格勒提出的五年禁令被联合国秘书长潘基文拒绝,他要求对生物燃料政策进行全面审查,并表示“只批评生物燃料可能不是一个好的解决方案”。

许多发达国家都存在粮​​食过剩。 例如,2005年英国小麦盈余约为200万吨。仅这一盈余就可以生产足够的生物乙醇来取代英国约2.5%的石油消费,而不需要增加小麦种植或减少粮食供应或出口。 然而,高于百分之几,第一代生物燃料生产和粮食生产之间将存在直接竞争。 这就是为什么许多人认为第二代生物燃料越来越重要的原因之一。

用于生物燃料的非粮食作物
存在不同类型的生物燃料和不同的原料,并且已经提出仅将非粮食作物用于生物燃料。 这避免了对玉米和食用植物油等商品的直接竞争。 然而,只要农民能够通过改用生物燃料获得更大的利润,他们就会。 供求法则预测,如果生产食品的农民越来越少,食品价格就会上涨。

第二代生物燃料使用木质纤维素原料,例如森林残留物(有时称为棕色废物和来自Kraft工艺的黑液或亚硫酸盐工艺纸浆厂)。 第三代生物燃料(来自藻类的生物燃料)使用可食用的原料来源,可用于生物柴油和生物乙醇。

人们早已认识到,大量供应的农业纤维素,即通常被称为“天然聚合物”的木质纤维素材料,将是生物燃料和许多其他产品的理想材料来源。 由木质素和单体糖组成,如葡萄糖,果糖,阿拉伯糖,半乳糖和木糖,这些成分本身就非常有价值。 到目前为止,有一些方法通常用来哄骗“顽固”纤维素分离或水解成其木质素和糖部分,用; 蒸汽爆炸,超临界水,酶,酸和碱。 所有这些方法都涉及热量或化学品,价格昂贵,转化率低并且产生废料。 近年来,“机械化学”的兴起导致球磨机和其他工厂设计的使用,在催化剂,普通膨润土或高岭石粘土的存在下将纤维素还原成细粉,这将迅速水解纤维素低能量输入纯糖和木质素。 目前仍处于试验阶段,这一有前景的技术提供了任何农业经济都可能摆脱其为运输燃料精炼石油的要求的可能性。 这将是碳中性能源的重大改进,并允许大规模继续使用内燃机。

生物柴油
大豆油仅占美国生产生物柴油的国内原料的一半,是可用于生产生物柴油的众多原料之一。

用于生物柴油的非粮食作物如亚麻荠(Camelina),麻风树(Jatropha),海滨锦葵和芥末,可以在边缘农业用地上生长,这些地方许多树木和作物不会生长,或者只能产生缓慢的增长产量。 Camelina几乎100%有效。 它可以收获并粉碎成油,其余部分可用于生产高品质的富含ω-3的动物饲料,纤维板和甘油。 Camelina不会从目前用于食品生产的土地中夺走。 大多数亚麻荠种植在以前未用于耕种的地区。 例如,如果没有增加灌溉而无法维持玉米或大豆的降雨量有限的地区可以种植亚麻荠并增加其盈利能力。

麻风树种植为当地社区带来益处:

手工种植和采摘果实是劳动密集型的,每公顷需要一个人左右。 在印度和非洲农村地区,这提供了急需的就业机会 – 全世界约有20万人现在通过麻疯树找到工作。 此外,村民们经常发现他们可以在树荫下种植其他作物。 他们的社区将避免进口昂贵的柴油,也会有一些出口。

NBB的原料开发计划正在解决干旱品种作物,藻类,废油脂和其他原料的生产问题,以可持续的方式扩大生物柴油的可用材料。

生物酒精,
纤维素乙醇是一种由木质纤维素生产的生物燃料,木质纤维素是一种包含大量植物的材料。 玉米秸秆,柳枝稷,芒草和木片是用于乙醇生产的一些较受欢迎的非食用纤维素材料。 这种第二代生物燃料的商业投资始于2006/2007年,其中大部分投资超出了中试规模的工厂。 纤维素乙醇商业化正在迅速发展。 世界上第一家商用木材到乙醇工厂于2007年在日本开始运营,年产能为140万升。 美国第一家木材到乙醇工厂计划于2008年投产,初期产量为7500万升/年。

其他第二代生物燃料可能在未来商业化,与食品竞争较少。 合成燃料可以由煤或生物质制成,并且可以很快商业化。

生物蛋白
用于牛/鱼/家禽的富含蛋白质的饲料可以由目前用作燃料源的沼气/天然气生产。 通过消耗天然气培养荚膜甲基球菌培养物产生高蛋白质饲料,具有微小的土地和水足迹。 由这些植物的产品产生的二氧化碳气体也可以用于从藻类中更便宜地生产藻油或螺旋藻,这可以在不久的将来取代原油的主要位置。 凭借这些成熟的技术,丰富的天然气/沼气可通过生产高营养食品而不会产生任何水污染或温室气体(GHG)排放,从而实现全球食品安全。

来自食品副产品和副产品的生物燃料
生物燃料还可以从食品农业的废物副产品(例如柑橘皮或用过的植物油)生产,以制造环境可持续的燃料供应,并降低废物处理成本。

越来越多的美国生物柴油生产是由废植物油(再生餐馆油)和油脂制成的。

废物发生器与废物转化为乙醇工厂的配置可以降低废物生产者的运营成本,同时创造一个利润更高的乙醇生产企业。 这种创新的搭配概念有时被称为整体系统工程。 消除配置处置可能是为数不多的具有成本效益,无害环境的生物燃料战略之一,但其可扩展性受到适当废物产生源的可用性的限制。 例如,数百万吨佛罗里达州和加州的湿柑橘皮无法供应数十亿加仑的生物燃料。 由于运输乙醇的成本较高,它最多是局部部分解决方案。

生物燃料补贴和关税
有些人声称,终止补贴和关税将促进全球生物燃料市场的可持续发展。 对生物燃料进口征税同时让石油免税并不符合鼓励生物燃料的目标。 终止任务,补贴和关税将结束当前政策造成的扭曲。 美国乙醇关税和一些美国乙醇补贴目前将在未来几年内到期。[何时?]由于环境和社会问题,欧盟正在重新考虑其生物燃料指令。 2008年1月18日,英国下议院环境审计委员会提出了类似的担忧,并呼吁暂停生物燃料目标。 德国于2008年1月1日结束了对生物柴油的补贴,并开始对其征税。

减少耕地储备并设置旁边
为了避免生产过剩和支撑农产品的农场价格,欧盟长期以来一直有农业补贴计划,鼓励农民不要生产和休耕生产的土地。 2008年的危机促使一些储备农田重新投入使用,使用面积实际上增加了0.5%,但今天这些地区再次停止使用。 根据欧盟统计局的数据,自1990年以来已经放弃了1800万公顷土地,目前预留了7,400万公顷土地,欧盟最近决定在所谓的生态重点领域再留出5-7%,相当于1000万至1200万公顷。 尽管用过的土地减少了,但欧盟是小麦的净出口国。

美国面包师协会提议减少美国保护区计划中的农田数量。 目前美国有34,500,000英亩(140,000平方公里)的计划。

在欧洲,大约8%的农田是预留的项目。 农民们已经提议将所有这些用于农业。 在英国参与这些项目的农民中,有三分之二的人在任期届满时没有续约。

生物燃料的可持续生产
第二代生物燃料现在由专用能源作物(如多年生草),林业材料,食品生产的副产品和国内蔬菜废物中的纤维素生产。 转化过程的进步几乎肯定会通过现有粮食作物和纤维素来源提高生物燃料的效率和减少对环境的影响来提高生物燃料的可持续性。

Ron Oxburgh勋爵认为负责任生产生物燃料有以下几个优点:

负责任地生产它们是一种可持续的能源,不需要转移任何土地来种植粮食,也不会破坏环境; 它们还可以帮助解决西方社会产生的废物问题; 他们可以为以前没有的穷人创造就业机会。 它们不负责任地生产,它们充其量只能提供气候效益,最坏的情况是会产生不利的社会和环境后果。 换句话说,生物燃料与任何其他产品非常相似。

生物燃料的负责任生产和分配远非造成粮食短缺,而是非洲,拉丁美洲和贫困亚洲可持续经济前景的最佳机会。 生物燃料提供了真正的市场竞争和油价适度的前景。 如果不是生物燃料,原油价格将上涨15%,汽油价格将高出25%。 健康的替代能源供应将有助于打击汽油价格飙升。
延续现状
另一个政策选择是继续目前政府对这些类型作物的激励趋势,以进一步评估由于生物燃料生产行业相对较近的发展而在较长时期内对食品价格的影响。 此外,由于行业的新颖性,我们可以假设,如果对替代燃料和生物燃料有足够的需求,将像其他创业行业一样快速培育技术和替代品。 对食品价格的冲击可能导致的一些非食品生物燃料的快速发展,正如上面列出的其他政策选择。

对发展中国家的影响
富裕国家对燃料的需求正在与贫穷国家的粮食需求相冲突。 2006年世界粮食消费量增加的原因是燃料消费增加,而非人类消费增加。 用乙醇填充25美制加仑(95升)燃料箱所需的谷物将为一个人提供一年的食物。

几个因素相结合,使近期粮食和油籽价格上涨对穷国的影响更大:

穷人购买更多的谷物(如小麦),更容易受到谷物价格变化的影响。
穷人将更多的收入用于食品,因此提高食品价格对他们的影响更大。
购买食品并将其发送到贫穷国家的援助组织在价格上涨时能够以相同的预算购买更少的食品。

影响并非都是负面影响。 粮食及农业组织(粮农组织)认识到不断增长的生物燃料市场为世界各地的小农和水产养殖者提供的潜在机会,并建议通过小规模融资帮助贫穷国家的农民生产当地生物燃料。

另一方面,做大量农业的贫穷国家由于生物燃料而增加了利润。 如果植物油价格翻倍,利润率可能会翻倍。 在过去,富裕国家一直以低于成本的价格向贫穷国家倾销补贴谷物,并损害当地的农业产业。 随着使用谷物的生物燃料,富裕国家不再有粮食过剩来摆脱粮食过剩。 贫穷国家的农业正在看到更健康的利润空间和扩张。

对厄瓜多尔南部当地农民的访谈提供了强有力的证据,证明玉米的高价促使热带森林的燃烧以增长。 热带森林的破坏现在占所有温室气体排放增加量的20%。