传统的食品和农业生产系统采用线性的“获取、制造、浪费”方式:从地球上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。

研究表明向循环生物经济的转型需要正确的价格

最近,一种新的生产模式正在科学界和商界引起关注:一种“循环生物经济”,它减少和回收废物,从化石燃料过渡到可再生的生物替代品,并再生自然系统。这种方法对于以环境可持续的方式养活和满足世界不断增长的人口至关重要。

但这是一个复杂的概念,仍然存在重大问题:应该如何实施废物减少?考虑到其成本和收益,我们应该在多大程度上实现“循环”?在市场经济中,循环生物经济系统如何才能得到农民、工业和消费者的认可?

著名农业经济学家和科学家在一篇新论文中指出,循环生物经济的概念需要超越其减少浪费的技术重点,并纳入基于价值观的经济视角。作者强调需要正确的政策、激励措施和市场信号来说服消费者和生产者做出环保决策,并帮助确保该系统公平。

“零浪费是一个有吸引力的目标,但我们也需要考虑实现这一目标的经济后果——成本、谁来承担,以及我们如何让人们实现它。这要求我们不仅要关注减少浪费和化石燃料使用的环境效益,还要考虑考虑到经济和公平目标,什么程度的浪费是可以接受的,以及如何通过诱导消费者和生产者做出正确的选择来实现转变,”主要作者MadhuKhanna说,他是ACES环境经济学杰出教授、AlvinH.Baum家族主席兼伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校可持续发展、能源和环境研究所(iSEE)主任。

卡纳表示,规划循环生物经济的道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思维,以了解人类行为并设计正确的激励措施。

该论文发表在《通讯地球与环境》杂志上,由加州大学伯克利分校的DavidZilberman、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的GalHochman和密歇根州立大学的BrunoBasso共同撰写。

卡纳表示,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。它不仅旨在减少与农业生产相关的环境污染,而且还将利用农业废弃物作为资源,帮助减少对化石燃料的依赖并实现经济脱碳,从而改变能源部门、塑料制造业和其他行业。

作者将这些概念纳入经济框架,以帮助确定市场经济中循环性的最佳水平。他们推荐了实现这一转变的五条关键途径:

通过投资研发实现技术进步,降低气候智能型和清洁能源创新的成本。

碳税等监管激励措施对浪费和环境破坏进行定价,而农作物保险计划等制度变革则降低了农民采用可持续做法的风险。

循环产品市场强劲。

对循环生物经济的生态系统效益进行公众教育和宣传。

为失业工人和易受高价影响的消费者提供公平考虑。

研究人员在开发有助于食品和农业循环生物经济的单项技术方面取得了巨大进步,例如精准农业和数字农业技术可以提高化学品在农作物生产中的利用效率,合成生物学方面的进展可以将植物和废料转化为生物燃料和生物化学品,取代以石油为基础的、排放二氧化碳的能源。

但其中许多技术价格昂贵。作者表示,需要更多投资来扩大规模,使其具有商业竞争力,让农民和消费者负担得起。

设计环保政策的一个基本问题是如何为人们采用可持续技术创造正确的激励机制,以及如何评估最有效的方法。例如,农业污染的挑战在于很难测量和确定径流或其他污染物的来源。

诸如“数字孪生”(田地的计算机复制品)之类的新工具可以帮助计算农业管理实践(例如向土壤中添加氮)对环境的影响。这些进步可以带来有针对性的政策,奖励农民的成果,而不是为参与保护计划提供昂贵的统一支付,

作者认为,整体解决方案需要公共和私营部门的行动。许多公司已经采取了可持续的做法,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。然而,这些努力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。Khanna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的偏好和对气候友好型商品的支付意愿,创造市场需求和政治支持。“如果消费者对气候友好型商品的需求不够大,也不愿意支付,那么生产商就不会生产,”卡纳说。

作者指出,循环生物经济的转变必须伴随社会计划,以在短期内保护弱势低收入消费者免受价格上涨的影响,并为那些可能因化石燃料行业衰落而失业的工人提供新的培训。

下一步将是开发更多跨学科研究项目,让经济学家与工程师和科学家合作,将这一框架应用于特定行业或供应链,以确定该行业向循环生物经济的过渡将会是什么样子。“我们很高兴在iSEE建立一个新中心来促进这种研究,”Khanna说,他指的是伊利诺伊州新成立的Levenick气候智能循环生物经济中心。

卡纳表示,向循环生物经济的转变需要长期的政策承诺、一致的政策和可能需要十年甚至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也在恶化。我们必须认识到,这些环境问题是相互关联的,从空气和水污染到塑料垃圾,”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。转型到循环生物经济不是单独解决这些问题,而是提供整体解决方案。”