研究发现,室内大麻种植会留下很大的碳足迹
在北美各地,大麻合法化的浪潮不断高涨,增加了对能够全年提供一致产品的国内种植业务的需求。但是,这种室内高耗能农业的繁荣带来的环境成本是什么呢?根据一项新的研究,这是一个沉重的问题。
发表在自然的可持续性,该研究绘制了美国各地假想的室内大麻种植所需的能源和材料。然后,它的作者计算了这些操作将释放的温室气体排放,试图确定任何可能影响排放的趋势或模式。
来自科罗拉多州立大学的研究人员发现,温室气体排放量因地区而异。不出所料,阳光较少的寒冷地区与更多的排放有关,这主要是由于调节加热、湿度和通风所需的环境控制系统的电力需求。
研究人员说,政策制定者在规划大麻种植法规时可能希望考虑到这些显著的区域差异,以避免更多破坏环境的做法被纳入区域大麻法律。
种植大麻可能会消耗大量能源,这取决于种植地点
与室外种植或温室种植不同,室内大麻种植仓库创造了完全人工的气候,使大麻植物全年茁壮成长。虽然这允许每年多次收获,但这些环境可能是非常能源密集型的。
但到目前为止,几乎没有数据表明这些累积操作可能需要多少能量。一些先前的估计都是在近10年前计算出来的,当时美国娱乐性大麻还没有合法化。
“我们知道排放量会很大,但因为之前没有完全量化,我们认为这是一个很大的研究机会空间,”CSU机械工程系的研究生、新研究的主要作者海莉·萨默斯在《科学》杂志上说一份声明.“我们只是想把它做下去。”
科罗拉多州立大学的研究人员利用从美国能源部、环境保护署和大麻行业收集的数据,对美国1000多个地点的假设室内大麻经营进行了生命周期评估。使用历史天气数据和电网排放数据来估计维持理想室内气候条件所需的能源和材料。
由此,研究人员估计目前室内农场的温室气体排放量每公斤干大麻花产生的二氧化碳当量在2,283至5,184公斤之间(每公斤干大麻花产生的二氧化碳当量公斤),这取决于室内农场位于美国的哪个地区。寒冷地区和湿度高的地区通常需要更多的能源,产生更多的温室气体排放。
供暖和通风是排放的最大来源
研究人员发现了几个影响气体排放的关键因素。例如,高强度的灯光需要大量的电力。尽管这种电力对环境的影响可能取决于它产生的地区。例如,夏威夷的电网主要以石油为基础,而加州的一些地区可以利用天然气和太阳能发电。
另一个需要考虑的问题是将二氧化碳气体泵入种植区以刺激植物生长的常见做法。虽然这些二氧化碳通常是从其他工业排放中捕获的,因此本身并不是大麻工业的直接排放,但必须考虑到压缩这种气体并将其运输到大麻种植区所需的能量。这意味着,对于科罗拉多州这样的州来说,可以通过在交通便利的平原地区保持种植活动来降低该行业对环境的影响,而不是在与交通有关的环境影响会大大增加的山区。
但研究人员说,到目前为止,室内种植作业排放的最大贡献者是环境控制系统,即控制作物的加热、湿度和通风的系统。大麻植物需要从设施外部引入大量新鲜空气,以保持健康的氧气水平和适度的湿度。研究人员估计,在一个普通的室内栽培设施中,平均每小时需要换30次空气,所有这些空气都必须经过处理,以匹配植物的理想温度和湿度。
供暖、通风和空调(HVAC)系统需要从当地电网中消耗大量电力,具体取决于位置。例如,在密苏里州寒冷的冬天,试图保持理想生长条件的操作可能需要比南加州操作更多的能源。
通过政策解决大麻的碳足迹问题
为什么这些趋势很重要?与室外和温室大麻种植对环境的估计影响相比,很明显,如果不加以控制,室内大麻种植可能会对环境产生不成比例的影响。根据CSU研究人员正在进行的另一项研究的初步结果,他们也估计每份大麻的温室气体排放量明显更高比每一份啤酒,烈酒,香烟和其他合法物质的消耗量还要高。
研究报告的合著者之一、机械工程研究科学家埃文·斯普劳尔(Evan Sproul)解释说:“我们希望在环境影响成为商业运作方式之前,尝试改善环境影响。”
研究人员在报告中写道:“我们的团队还想知道,如果联邦大麻合法化,可以在哪里种植大麻。评论文章伴随着他们研究的发表。“合法化可能会让政策制定者和生产者在更环保的地方和方式种植大麻,但他们需要这样做的知识。”