Pertanian Organik dan Biomassa Produksi untuk Penggunaan Energi

Abstrak :

Bioenergi modern dipandang sebagai pilihan yang menjanjikan untuk

mengurangi emisi gas rumah kaca. Namun, bagaimanapun, kompetisi potensi

lahan dan air antara bioenergi dan tanaman pangan. Pertanyaan lain adalah apakah

biomassa untuk penggunaan energi dapat diproduksi secara berkelanjutan

mengingat praktek produksi pertanian konvensional saat ini. Selain tanah dan

persaingan air, pertanyaan ini sering diabaikan dalam skenario untuk memenuhi

bagian penting dari permintaan energi global dengan bioenergi. Artikel ini

menggabungkan hasil dari beberapa pendekatan untuk menemukan menjawab

pertanyaan ini.

Pertanian organik merupakan salah satu alternatif yang berkelanjutan

untuk menghindari dampak lingkungan negatif yang sering disebabkan oleh

praktek-praktek pertanian konvensional. Namun, jumlah pembakaran yang

signifikan dari bahan organik - yang melekat dalam penggunaan bioenergi - tidak

sesuai dengan prinsip-prinsip pertanian organik. Dengan demikian, memenuhi

bagian penting dari permintaan energi global dengan biomassa yang tumbuh

secara organik mungkin tidak dapat dilakukan. Karena ketergantungan pertanian

organik dari input biomassa, bioenergi berdasarkan limbah pertanian mungkin

tidak menjadi pilihan yang berkelanjutan baik. Karena itu kemungkinan ada

pertukaran antara kebijakan dan praktek untuk meningkatkan bioenergi dan orang-

orang untuk meningkatkan keberlanjutan dalam pertanian melalui pertanian

organik.

Artikel ini bukanlah sebuah kritik secara umum bioenergi tetapi

menunjukkan potensi bahaya tambahan bioenergi modern sebagai strategi untuk

memenuhi bagian-bagian penting dari kebutuhan energi dunia.

1. Pendahuluan

Bioenergi menjadi pilihan yang lebih penting dalam kebijakan mitigasi

perubahan iklim. Direksi Uni Eropa 2003/30, misalnya, bertujuan untuk

meningkatkan pangsa penggunaan biofuel untuk kekuasaan otomotif di Uni

Eropa menjadi 5,75% pada tahun 2010 (EU 2003, dari 0,8% pada tahun 2004

(EU 2005)), dan di Amerika Serikat, berbagai inisiatif untuk mempromosikan

penelitian dan untuk meningkatkan saham energi terbarukan dan bioenergi

khususnya direncanakan atau sudah diluncurkan, seperti yang dinyatakan di

Negara Presiden dari alamat Union 2007 (Whitehouse 2007) atau tagihan

energi dari tahun 2005 (Senat AS 2005). Hal ini telah menyebabkan

pembahasan potensi masalah mengenai penggunaan lahan persaingan antara

pangan dan energi tanaman (Azar (2004) dan referensi di dalamnya) dan

mengenai kompetisi di atas air dan kelangkaan air (Berndes 2002). Kompetisi

ini telah berulang kali menjadi nyata, terakhir dengan kenaikan harga jagung di

Meksiko karena meningkatnya permintaan dari pabrik-pabrik bio-ethanol di

AS (NYT 2007).

Sebuah baris kedua kritik alamat energi dan emisi keseimbangan

biofuel cair. Semakin banyak studi mengumpulkan informasi tentang analisis

siklus hidup dari berbagai jenis bioenergi dengan hasil yang beragam.

Bastianoni dan Marchettini (1996) menemukan kinerja keberlanjutan jangka

panjang tidak memuaskan dari bio-ethanol, berdasarkan analisis energi. Ini

penilaian yang agak negatif etanol masih berlaku sepuluh tahun kemudian

(Delucchi 2006), tetapi hal-hal proses produksi, etanol dari switchgrass,

misalnya, melakukan jauh lebih baik daripada etanol dari jagung. Ulgiati

(2001) menekankan menghasilkan berpotensi sangat rendah energi bersih,

Pimentel (2003) menunjukkan keseimbangan energi umumnya negatif, dampak

ekonomi dan lingkungan, dan De Oliveira et al. (2005) memberikan diskusi

kritis etanol dari tebu di Brazil dibandingkan dengan jagung di AS berdasarkan

analisis jejak ekologis. Kedua metode produksi tampaknya tidak menjadi

alternatif yang berkelanjutan untuk menggantikan bensin, tetapi etanol dari

tebu melakukan jauh lebih baik daripada etanol dari jagung.

Penilaian meliputi berbagai bahan bakar oleh Delucchi (2005) dan

kajian komprehensif dari studi yang ada (Delucchi 2006) menemukan bahwa

emisi siklus hidup dari banyak biofuel lebih tinggi dari bahan bakar minyak

bumi. Berfokus pada penggunaan bahan bakar fosil dan pengurangan gas

rumah kaca saja, namun, banyak studi yang menarik gambaran positif, dengan

hanya beberapa yang kontroversial mengklaim hasil yang berbeda

(sebagaimana dinilai dalam Perang Dunia I (2006)). Studi-studi ini terutama

mengacu pada apa yang disebut biofuel generasi pertama yang didasarkan pada

pati atau gula isi dari tanaman energi. Potensi yang cukup besar diharapkan

dari biofuel generasi kedua yang didasarkan pada konversi selulosa dan lignin

bagian tanaman, sehingga memanfaatkan lebih banyak biomassa untuk

produksi bahan bakar. Teknik-teknik ini namun masih dalam tahap

pengembangan awal (WWI 2006).

Dalam tulisan ini, saya ingin membahas masalah penting lain yang

terkait dengan penggunaan bioenergi, yaitu pertanyaan bagaimana sejumlah

besar biomassa untuk penggunaan bioenergi yang diperlukan untuk secara

signifikan berkontribusi pada emisi karbon dioksida global pengurangan dapat

diproduksi secara berkelanjutan.

Ada beberapa penelitian yang membahas keberlanjutan produksi

bioenergi dalam pengaturan tertentu tetapi berbeda dengan kompetisi tanah dan

air, topik sebagian besar belum memasuki pembahasan pada tingkat umum.

Untuk penilaian kelestarian, berbagai jenis biomassa harus dibedakan.

Biomassa dari praktek-praktek pemanfaatan hutan yang relatif berkelanjutan

(lihat misalnya isu topikal 30 (4) di Biomass dan Bioenergy: Richardson

(2006)) atau tanaman bioenergi tahunan pada lahan marginal atau sangat

erodible (tingkat longsorannya) (. Paine et 1996) melakukan berbeda dari

energi hasil tinggi tanaman panen tahunan, untuk contoh. Seperti dalam

produksi tanaman pangan, produksi monokultur skala besar biomassa mungkin

akan sangat tidak berkelanjutan (lih. bagian 3 di bawah). Tetapi bahkan

mempekerjakan 'lahan marjinal' untuk produksi biomassa untuk penggunaan

energi mungkin mengakibatkan efek menolak untuk masyarakat setempat jika

tidak dinilai dengan pemahaman yang benar untuk strategi mata pencaharian

lokal mereka (misalnya Kl ¨ ay 2000, hal.25).

Selain biomassa khusus ditanam atau dipanen untuk penggunaan

energi, bioenergi dapat dihasilkan dari limbah biomassa dari produksi pertanian

seperti ampas tebu, sekam padi, cangkang buah dari produksi minyak kelapa

sawit atau residu pertanian lainnya. Menggunakan sumber daya untuk produksi

energi yang lebih berkelanjutan daripada memilikinya pembusukan tanpa

penggunaan dan dengan emisi metana yang cukup besar. Keberlanjutan

membakar sumber daya untuk produksi energi namun dapat dipertanyakan

dalam konteks penggunaan potensi mereka sebagai pupuk di bawah praktek

pertanian berkelanjutan (lihat bagian 4).

Tulisan ini mencoba untuk berkontribusi pada diskusi tentang

keberlanjutan produksi bioenergi pada tingkat umum dengan menggabungkan

pengetahuan dari berbagai bidang ilmu, terutama dari ilmu pertanian dan

sistem bioenergi. Hal ini terkait produksi berpotensi besar biomassa untuk

penggunaan energi atau permintaan berpotensi besar untuk limbah pertanian

untuk keberlanjutan sistem produksi pertanian saat ini dan alternatif praktek

produksi pertanian. Saya merumuskan hipotesis bahwa tujuan untuk

menyediakan produk-produk pertanian tumbuh secara berkelanjutan dan

bioenergi, seharusnya mereka memberikan kontribusi yang signifikan pada

skala global, menambahkan bidang lain persaingan yang berpotensi kuat

dengan yang ada di tanah dan air antara pangan dan energi tanaman.

Bagaimana menilai keberlanjutan bioenergi pada tingkat proyek dan

untuk biofuel tertentu merupakan topik diskusi yang sedang berlangsung . J ¨

urgens dan Muller ( 2007) hadir beberapa set ada kriteria keberlanjutan untuk

proyek-proyek bioenergi dibandingkan dengan indikator keberlanjutan untuk

proyek-proyek mitigasi perubahan iklim secara umum dan mengidentifikasi

adanya ketidaksesuaian terutama untuk masalah yang berkaitan dengan

produksi biomassa. Sementara hadir dalam banyak kriteria set untuk bioenergi,

topik ini hampir benar-benar kurang di set umum kriteria. Tapi juga dalam

konteks bioenergi, diskusi keberlanjutan terutama terbatas pada situasi dan

tanaman spesifik dan tidak berhubungan dengan efek agregat pada tingkat

global (lihat di atas dan catatan akhir 1). Pengecualian adalah Rejinders ( 2006)

yang membahas secara rinci potensi dampak negatif dari setiap produksi

bioenergi mengekstraksi sebagian besar biomassa pada karakteristik tanah dan

jasa ekosistem.

Dalam tulisan ini, saya menyajikan pandangan yang lebih sistemik dari

masalah tersebut, mengaitkannya dengan konvensional dan sistem produksi

pertanian yang berkelanjutan. Mirip dengan hasil Reijnders (2006), ini lebih

lanjut memotivasi kebutuhan untuk menggabungkan penilaian kelestarian

benar-benar meliputi ke dalam diskusi pilihan mitigasi perubahan iklim

berdasarkan bioenergi .

Sebuah peringatan untuk kritik saya sajikan di sini adalah di tempat.

Kritik saya ingin dikemukakan dalam tulisan ini adalah umum dan bioenergi

modern' sebagai pilihan untuk memenuhi porsi yang signifikan dari total

permintaan energi global, mengatakan 15 sampai 20 % (lihat bagian berikut

untuk motivasi dari jumlah ini), juga di negara-negara industri. Pada tingkat

proyek dan telah disesuaikan dengan situasi lokal, ada banyak pilihan yang

menjanjikan: Penggunaan residu tanaman lain dibuang atau dibakar di

lapangan dapat menyebabkan perbaikan yang cukup lingkungan lokal,

sementara pada saat yang sama menghasilkan tenaga atau biogas. Skala kecil

sistem bioenergi di tempat menanggung potensi yang cukup besar untuk

meningkatkan mata pencaharian dan untuk bekerja menuju pengurangan

kemiskinan terutama di daerah pedesaan, misalnya dengan berkontribusi

terhadap menggantikan kayu bakar oleh biogas (lihat bagian 4 untuk beberapa

contoh) . Sebuah gambaran baru dan rinci tentang beberapa aspek berpotensi

bermasalah bioenergi, terutama di negara berkembang, dapat ditemukan di

IFPRI (2006). Potensi besar bioenergi untuk memberikan kontribusi terhadap

pembangunan berkelanjutan diakui, tetapi masalah potensial harus

diperhitungkan dan banyak pertanyaan penting masih tetap tidak terselesaikan.

Bagian berikut menyajikan keterkaitan mendasar antara pertanian,

penggunaan lahan, kelangkaan air dan bioenergi. Bagian 3 segera membahas

masalah utama dari pertanian konvensional. Bagian 4 menyajikan prinsip-

prinsip pertanian organik dan ketidakcocokan hipotesis dengan produksi

bioenergi dalam skala besar. Bagian 5 menyimpulkan.

2. Pertanian, Penggunaan Lahan, Kelangkaan Air dan Bioenergi

Luas area global yang saat ini digunakan dalam pertanian (lahan

pertanian dan tanaman permanen) adalah sekitar 1.530 juta ha (tahun 2000,

2006a FAO). Potensi tanah yang subur tetapi belum digunakan untuk pertanian

tadah hujan diperkirakan sekitar 2.800 juta ha, dan tentang hal 45 % ditutupi

dengan hutan. Namun, sebagian besar tanah ini diperlukan untuk menjaga

tutupan hutan dan pembangunan infrastruktur. Aksesibilitas menempatkan

kendala lebih lanjut untuk ekspansi substansial. Selain itu, cadangan lahan ini

didistribusikan sangat tidak merata. Lebih dari setengah dari mereka berada di

tujuh negara saja (Angola, Argentina, Bolivia, Brasil, Kolombia, DR Kongo,

dan Sudan (2002b FAO)). Tambahan 200 juta ha tersedia bila irigasi di negara

berkembang. Berapa banyak cadangan lahan tersebut total akan tersedia untuk

pertanian di 50 atau 100 tahun masih jauh dari jelas, bagaimanapun, karena

kerugian di lahan karena degradasi tanah dan kelangkaan air dalam konteks

sistem pertanian konvensional (DFID 2004 dan referensi dalam Eyhorn 2007),

dan karena ada kemungkinan bahwa perubahan iklim akan agregat negatif

mempengaruhi pertanian dan kesesuaian lahan untuk pertanian di zona iklim

tidak sedang (IPCC 2007).

Azar (2004) mengasumsikan ketersediaan maksimum 200 EJ/tahun dari

biomassa sebagai perkiraan yang wajar bagi potensi penggunaan bioenergi.

Penelaahan 9 skenario pasokan bioenergi masa depan diberikan dalam Bauen

et al. (2005) menunjukkan bahwa 7 mengidentifikasi potensi 100-250 EJ/tahun

pada tahun 2050. Kisaran total 9 studi ini diselidiki agak lebih besar meskipun,

100-450 EJ pada tahun 2050. Berndes et al. (2003) menilai satu set yang lebih

besar tetapi sebagian tumpang tindih 17 studi potensi bioenergi. Mereka

melaporkan kisaran yang sama, 100-400 EJ/pada tahun 2050. Hoogwijk et al.

(2005) menyajikan sebuah penilaian yang lebih rinci dan baru-baru ini potensi

bioenergi dalam empat IPCC SRES-penggunaan lahan skenario. Mereka

menemukan total potensi yang lebih tinggi dengan kisaran antara 130 dan 410

EJ / tahun pada tahun 2050 pada lahan pertanian ditinggalkan dan potensi

tambahan 35-245 EJ / tahun pada tahun 2050 di atas lahan lain sebagian

tersedia.

Dalam model Azar (2004), populasi global akan menjadi 10 RUU.

orang pada tahun 2100 dan diasumsikan bahwa setiap warga negara global

akan mengkonsumsi layanan yang sesuai dengan jumlah yang sama dari energi

primer sebagai rata-rata warga negara OECD hari ini, yaitu yang berhubungan

dengan konsumsi energi primer per kapita dari sekitar 200 GJ / tahun. Pada

tahun 2100, setengah dari itu akan dipenuhi oleh langkah-langkah efisiensi

energi. Dalam modelnya, pasokan bioenergi diasumsikan kemudian akan

mencapai lebih dari seperlima dari pasokan energi primer global yang akan

dihasilkan oleh biomassa pada tahun 2080 (turun ke sekitar ketujuh pada tahun

2100, secara absolut menurun dengan sekitar seperempat). Perkiraan Gross

menunjukkan kemudian bahwa tanaman energi yang sesuai akan menggunakan

sekitar 500 juta ha, yaitu daerah yang setara dengan sepertiga dari luas saat ini

digunakan dalam pertanian. Per se, ini 500 Mha mungkin tidak tampak begitu

besar nomor dalam kaitannya dengan 3000 juta ha dari atas. Namun, hanya

sebagian kecil dari mereka 3000 Mha secara realistis akan tersedia (lihat di

atas), distribusi sumber daya tanah ini juga penting, dan pertumbuhan

penduduk selama abad berikutnya akan mengakibatkan meningkatnya

permintaan untuk makanan dan tanah. Hal ini menunjukkan kompetisi

potensial untuk lahan antara pangan dan energi tanaman (lihat juga diskusi

umum di Perang Dunia I (2006)).

Azar (2004) meneliti efek ekspansi seperti penggunaan lahan karena

permintaan biofuel pada sewa lahan dan harga tanaman. Ini membahas

kelemahan pertama studi yang ada pada ketersediaan bioenergi seperti yang

diidentifikasi oleh Berndes et al. (2003): "... penelitian tidak memberikan

banyak wawasan tentang bagaimana sektor bioenergi berkembang akan

berinteraksi dengan pemanfaatan lahan lainnya". Pada akhir abad ini, harga

tanaman pangan akan mencapai tingkat tiga hingga lima kali lebih tinggi

seperti saat ini. Beberapa kenaikan harga pangan saat ini dari tingkat yang

sangat rendah akan menguntungkan petani. Dengan harga terlalu tinggi,

meskipun, dampak negatif bisa mendominasi, terutama pada tanah dan kaum

miskin kota. Pada tahun 2006, 850 mill. orang yang kekurangan gizi (2006b

FAO). Walaupun sebagian besar adalah petani kecil dan petani atau pekerja

pertanian, tidak jelas apakah mereka akan mendapat manfaat dari sewa tanah

yang lebih tinggi dan harga pangan. Interaksi yang kompleks dan efek yang

berbeda untuk kelompok yang berbeda. Hal ini digambarkan, misalnya, oleh

beberapa studi kasus dalam konteks peningkatan sewa tanah dan harga panen

karena meningkatnya permintaan untuk tanaman tertentu. Hal ini ditemukan

bahwa potensi keuntungan mungkin juga ditangkap oleh produsen besar yang

kuat dan kelompok lobi (seperti kacang kedelai di Brazil (Fearnside 2001)).

Hal ini lebih lanjut diharapkan bahwa bagian sudah rentan dari masyarakat

akan menderita efek langsung dari perubahan iklim itu sendiri, secara

independen dari berpotensi meningkatkan makanan - energi kompetisi tanaman

(IPCC 2007).

Isu kedua yang diakui sebagai masalah potensial untuk bioenergi dan

dibahas secara rinci dalam Berndes (2002) adalah interaksi dari peningkatan

produksi biofuel dengan proyeksi peningkatan kelangkaan air di banyak negara

berkembang dan sesuai peningkatan ketergantungan dari impor serealia ("air

maya"). Sementara pernyataan spesifik sulit untuk memberikan, Berndes

(2002) menyimpulkan bahwa "... penilaian potensi bioenergi perlu

mempertimbangkan pembatasan bersaing permintaan untuk sumber daya air."

Seperti kekurangan gizi, kelangkaan air bukanlah masalah dari total

ketersediaan pasokan tetapi distribusi. Mulai sekarang 450 mill. orang yang

tinggal di air yang langka atau stres negara (yaitu tidak mampu menjamin

kebutuhan minimal 1700 m3/cap/tahun bagi penduduk), jumlah ini

diperkirakan akan meningkat menjadi beberapa 2.800 mill. pada tahun 2025

(UNEP 2002). Ada kemungkinan bahwa harga pangan yang lebih tinggi akan

sangat mempengaruhi negara-negara ini secara keseluruhan. Sebagian besar

negara-negara pengimpor serealia saat ini kaya minyak dan / atau tidak

termasuk dalam negara-negara berpenghasilan rendah diklasifikasikan oleh

Bank Dunia, tapi banyak negara yang akan menjadi importir serealia bersih di

masa depan tergolong miskin dan karenanya tidak mampu untuk membeli

serealia. Pada skala global, diperkirakan bahwa kelangkaan air akan menjadi

kekuatan pendorong dari sekitar 25-30% dari pasar serealia global yang (Yang

et al. 2003).

Selain kompetisi untuk air dan tanah antara makanan dan produksi

tanaman bioenergi, persaingan langsung untuk biomassa untuk penggunaan

yang berbeda juga merupakan masalah. Pembangunan Proyek Dokumen

(PDD) dari Clean Development Mechanism (CDM) memberikan sejumlah

contoh. Proyek bioenergi dapat membatasi pasokan bahan bakar untuk industri

lokal seperti pembuatan batu bata. Proyek-proyek tersebut mengakibatkan

peningkatan permintaan untuk biomassa juga dapat mempengaruhi praktek

pertanian mengandalkan kompos sisa tanaman, dll dan menggunakannya

sebagai pupuk. Dari sudut pandang ekonomi, ini tidak masalah, karena

merupakan penyesuaian lokal atau regional untuk mengalokasikan bahan baku

untuk penggunaan yang paling efisien dan dengan demikian mencerminkan

mekanisme pasar. Efek ini sehingga tidak teknis tetapi eksternalitas berupa

uang saja. Namun demikian, perubahan tersebut dalam struktur lokal atau

regional yang berpotensi dapat memiliki efek samping dan melawan tujuan

umum pengentasan kemiskinan jika kegiatan baru tidak menawarkan atau

disertai dengan alternatif penghasilan yang layak bagi masyarakat atau dengan

pengukuran lain untuk menghindari kesulitan. Kompetisi pada tanaman itu

sendiri, seperti yang disebutkan di atas untuk jagung di Meksiko / AS (NYT

2007), dapat menjadi contoh drastis masalah penyesuaian jangka pendek yang

mungkin terjadi. Kompetisi untuk biomassa itu sendiri dapat muncul dalam

berbagai konteks penggunaan alternatif. Di bawah ini, saya akan membahas

masalah biomassa sebagai masukan pupuk untuk pertanian organik vs

biomassa untuk penggunaan energi. Gielen et al. (2001) mendiskusikan

persaingan potensial antara bioenergi dan biomaterial yang bahkan dapat

menyebabkan hasil suboptimal mengenai pengurangan emisi gas rumah kaca

dalam kasus rekomendasi kebijakan sempit berfokus pada promosi bioenergi

saja.

3. Pertanian Konvensional

Salah satu masalah utama dengan usulan bioenergi sebagai pilihan yang

berharga yang signifikan secara global untuk mengurangi emisi gas rumah kaca

adalah neglection dari proses produksi. Ada studi rinci mengakui ini sampai

batas tertentu (misalnya Krotscheck et al. (2000), menunjukkan relevansi

khusus bahan bakar fosil dan pupuk dalam penilaian ekologi produksi

bioenergi), tetapi dalam gambaran atau pandangan banyak penelitian, bioenergi

adalah, mengenai ketersediaan, sering terlihat agak mirip dengan bahan bakar

fosil : diasumsikan pada dasarnya akan tersedia, hanya tunduk pada

ketersediaan lahan dan input tenaga kerja dan modal. Dengan demikian proses

produksi untuk biofuel dalam model ekonomi umum tidak dimodelkan dalam

cara yang lebih kompleks daripada ekstraksi minyak atau gas dan pemurnian.

Namun, seperti yang memadai gambar sederhana ekstraksi untuk penilaian

umum bahan bakar fosil mungkin, karena produksi berlangsung jutaan tahun

yang lalu dan tidak penting lagi, hal ini tidak memadai untuk produksi

pertanian.

Produksi pertanian harus terjadi setiap tahun sekarang dan di masa

depan. Untuk tumbuh tanaman adalah proses yang sangat kompleks yang

melibatkan lebih dari hanya tanah, modal dan bekerja pada tingkat umum

tersebut. Hal ini terbukti ketika melihat bagaimana pertanian konvensional

sangat tidak berkelanjutan sering. Perluasan lahan pertanian merupakan salah

satu perubahan yang paling signifikan dari manusia lingkungan global dan

produksi pertanian konvensional memiliki sering efek buruk pada ekosistem.

Masalah mengenai keberlanjutan jangka panjang muncul di tingkat lokal,

regional dan global (Matson et al. 1997). The Global Environment Outlook 2

(UNEP 2000), misalnya, mengidentifikasi peningkatan beban nitrogen

(kadarnya 60% disebabkan oleh pupuk anorganik yang digunakan dalam

pertanian konvensional) sebagai salah satu tantangan lingkungan global.

Mengetahui keberhasilan yang sangat besar mengenai hasil panen dan

ketahanan pangan (Evenson dan Gollin 2003) dan itu dikurangi kemiskinan

bagi ratusan juta orang antara tahun 1965 dan 1990 (IFAD 2001), revolusi

hijau (berdasarkan tanam tunggal dengan spesies hasil tinggi, irigasi (bila

tersedia) dan peningkatan penggunaan pupuk kimia, herbisida dan pestisida

masukan) juga menyebabkan degradasi dan salinisasi tanah, degradasi dan

penggunaan berlebihan perairan, kehilangan keanekaragaman hayati - daftar

yang dapat diperpanjang (DFID 2004 dan referensi di Eyhorn 2007) . Selain

efek lingkungan yang merugikan, itu harus menekankan bahwa sebagian besar

penduduk miskin di pedesaan memperoleh sedikit dari revolusi hijau dan

pengurangan kemiskinan melalui teknik ini telah melambat. Setelah empat

puluh tahun, warisan ini telah meninggalkan warisan negatif di banyak negara

(Matson et al. 1997).

Tidak jelas apakah pertanian ini intensitas tinggi dapat dipertahankan

lagi. Sebuah peningkatan besar lebih lanjut dalam teknik produksi ini karena

peningkatan permintaan biomassa untuk bioenergi akan memperburuk masalah

ini. Ada beberapa kesadaran kesulitan potensi untuk secara berkelanjutan

menghasilkan ini sejumlah besar biomassa di masyarakat iklim (misalnya

Schlamadinger et al. 2001). Tetapi berbeda dengan kompetisi lahan, tidak

pernah benar-benar memasuki diskusi (lihat juga pembahasan dalam pengantar

di atas). Giampietro dan Ulgiati (1997) adalah pengecualian tiba di perspektif

membosankan untuk keberlanjutan produksi biofuel skala besar, berdasarkan

pada lahan prospektif, air, tenaga kerja dan kebutuhan pestisida dan dampak

lain terhadap masyarakat. Demikian pula, Perang Dunia I (2006), laporan yang

sangat rinci, menunjukkan banyak tantangan untuk bioenergi di tingkat global,

tetapi mengadopsi pandangan umumnya positif. Lewandowski dan Faaij

(2006) menunjukkan potensi masalah produksi biomassa (seperti

penggundulan hutan) dan mengidentifikasi tak diinginkan untuk sistem

sertifikasi untuk bioenergi berkelanjutan, dengan fokus pada perdagangan

internasional dalam biomassa untuk produksi energi.

4. Produksi Bioenergi Berkelanjutan?

Untuk menghindari masalah pertanian konvensional, biofuel akan perlu

diproduksi secara berkelanjutan. Pada dasarnya ada dua cara - menggunakan

limbah biomassa yang seharusnya dapat digunakan dan kerusakan, atau

menanam tanaman bioenergi berkelanjutan. Ada beberapa pendekatan dari

"pertanian berkelanjutan" ( Eyhorn et al . 2003). Paling banyak diterima adalah

prinsip-prinsip pertanian organik dan pengelolaan hutan, yang akan saya bahas

di bawah ini dalam bagian 4.1 saya akan berpendapat bahwa produksi tanaman

energi dalam sistem pertanian organik menghadapi kompatibel fundamental.

Salah satu pilihan untuk secara berkelanjutan menumbuhkan biomassa untuk

penggunaan energi mungkin ada beberapa sistem kehutanan, di mana

hilangnya nutrisi dapat disimpan pada tingkat rendah dengan dedaunan di

tempat dan reapplication abu kayu, misalnya (IEA 2002). Bagaimana

berkelanjutan praktik-praktik ini dalam sangat jangka panjang, bagaimanapun,

perlu penyelidikan lebih lanjut dan paradigma kehutanan berkelanjutan dan

pengembangan indikator keberlanjutan yang memadai masih tunduk pada

diskusi, terutama dalam terang peran yang semakin penting dalam konteks

bioenergi (Smith 1995, Kimmins 1997 Moffat 2003).

Menggunakan limbah biomassa untuk produksi energi mungkin kurang

bermasalah pada pandangan pertama, tapi saya akan berpendapat bahwa

strategi ini juga menghadapi tidak kompatibel jika dikombinasikan dengan

pertanian organik (lihat di bawah). Menggunakan limbah biomassa untuk

produksi energi menghilangkan efek samping negatif dari pembakaran limbah

biomassa terbuka atau deposisi dan menghasilkan panas yang berguna dan

kekuasaan juga. Contohnya adalah limbah dari produksi padi (sekam padi),

gula (ampas tebu) atau minyak kelapa sawit (cangkang buah). Sejumlah besar

proyek tersebut direalisasikan di bawah CDM dan informasi rinci tersedia dari

PDD (UNFCCC 2007). Seperti telah disebutkan dalam pendahuluan, penilaian

keberlanjutan proyek tersebut, bagaimanapun, tidak ada tugas yang mudah (J ¨

urgens dan Muller 2007).

Produksi biogas dari bahan organik dengan menangkap metana dari

fermentasi anaerob dari kotoran dan kotoran bisa menjadi pilihan lain untuk

bioenergi berkelanjutan. Bath et al. (2001) menyajikan sebuah studi pada

biogas berbasis kotoran. Proyek-proyek tersebut juga diwujudkan di bawah

CDM, misalnya proyek biogas di tingkat rumah tangga Begapalli dan Biogas

Nepal Kegiatan I dan II atau proyek-proyek industri berbasis kotoran babi

(UNFCCC 2007). Bahan baku ada limbah lagi dan bahan fermentasi dapat

diterapkan sebagai pupuk berkualitas tinggi.

Meskipun demikian dipertanyakan jika pembatasan untuk benar-benar

sumber yang berkelanjutan dapat menyediakan jumlah biomassa yang

diperlukan untuk memberikan porsi yang signifikan dari penggunaan energi

global, sumber energi ini dapat dengan jelas relevan di pertanian atau mungkin

di tingkat masyarakat.

4.1. Pertanian Organik dan Siklus Tertutup Pemanfaatan Sumberdaya

Prinsip-prinsip pertanian organik, seperti yang dinyatakan oleh

organisasi induk untuk gerakan organik IFOAM (Federasi Internasional

Gerakan Pertanian Organik, IFOAM 2006),

- Prinsip kesehatan: Pertanian organik harus melestarikan dan

meningkatkan kesehatan tanah, tanaman, hewan, manusia dan bumi

sebagai satu kesatuan dan tak terpisahkan;

- Prinsip ekologi: Pertanian organik harus didasarkan pada hidup sistem

ekologi dan siklus, bekerja dengannya, menirunya dan membantu

mempertahankannya

- Prinsip keadilan: Pertanian organik harus membangun hubungan yang

mampu menjamin keadilan terkait dengan lingkungan dan kesempatan

hidup, dan

- Prinsip perawatan: Pertanian organik harus dikelola secara pencegahan

dan bertanggung jawab untuk melindungi kesehatan dan kesejahteraan

generasi sekarang dan mendatang serta lingkungan hidup.

atau, seperti dalam parafrase oleh Eyhorn et al. (2003):

"Prinsip dan Tujuan Pertanian Organik - Sebuah Pendekatan Sistem:

Pertanian konvensional menempatkan fokus pada pencapaian hasil maksimal

dari tanaman tertentu. Hal ini didasarkan pada pemahaman yang cukup

sederhana: hasil panen meningkat dengan masukan nutrisi dan mereka bisa

dikurangi melalui hama, penyakit dan gulma, yang karenanya harus

diperangi. Pertanian organik adalah cara holistik pertanian: selain produksi

barang berkualitas tinggi, tujuan penting adalah konservasi tanah subur

sumber daya alam, air bersih dan keanekaragaman hayati yang kaya. Seni

pertanian organik adalah untuk membuat penggunaan terbaik dari prinsip-

prinsip ekologi dan proses. Petani organik dapat belajar banyak dari

mempelajari interaksi dalam ekosistem alami seperti hutan."

Pertanian organik sering dikritik untuk mencapai hasil yang terlalu

rendah untuk memberi kebutuhan pangan dunia. Karena itu saya melaporkan

beberapa informasi ilmiah yang tersedia pada hasil dalam sistem produksi

organik. Drinkwater et al. (1998) melaporkan tidak ada perbedaan yang

signifikan antara pertanian konvensional dan organik dalam hasil jagung dan

Maeder et al. (2002) melaporkan hasil 20 % lebih rendah pada pertanian

organik rata-rata, tapi dengan pupuk 30 sampai 50 % lebih rendah dan

masukan energi, dan hampir tidak ada pestisida. Lihat juga FAO (2002a) dan

Eyhorn (2007) dan referensi di dalamnya untuk penilaian umum dan beberapa

aspek sosio - ekonomi. Penelitian pada hasil telah didominasi telah dilakukan

di daerah beriklim sedang dan ada hampir tidak ada studi tentang kinerja

pertanian organik di Selatan. Berdasarkan review dari beberapa studi kasus,

Parrott dan Marsden (2002) menyimpulkan bahwa hasil dalam sistem

pertanian organik di Selatan tidak lebih rendah daripada sistem konvensional.

Ini juga merupakan hasil dari sebuah studi pada kapas di Madhya Pradesh,

India (Eyhorn 2007).

Pertanian organik berfokus pada siklus nutrisi, perlindungan tanah,

keanekaragaman tanaman dan bio-kontrol hama dan gulma dalam pertanian

organik. Masalah ini saling terkait, tetapi untuk perdebatan dari makalah ini,

titik pertama adalah yang paling penting. Siklus nutrisi tertutup dengan

bantuan kompos, mulsa, pemupukan hijau, rotasi tanaman, dll dan nutrisi

diekspor dari peternakan dengan produk yang dijual (makanan, kapas, dll -

atau biomassa untuk penggunaan energi) perlu diganti dalam beberapa cara.

Ekspor makanan dari peternakan hanya bagian dari total biomassa tumbuh,

sedangkan untuk bioenergi, dapat mendekati hampir 100 % (misalnya jika

semua tanaman - residu yang dibakar). Bahan ini diambil dan dibakar, yang

sangat mengganggu siklus nutrisi tertutup. Kebanyakan tanaman hanya dapat

mengambil karbon dan oksigen dari atmosfer (oleh fotosintesis dari CO2.

Oleh respirasi tanaman O2), beberapa spesies nitrogen juga ( misalnya Legum

oleh simbiosis dengan mikroba). Tapi kebanyakan nitrogen dan semua nutrisi

lain yang diberikan melalui tanah. Dengan demikian baik stok hara di dalam

tanah lari ke bawah, yang jelas merupakan solusi berkelanjutan, atau diganti

baik oleh pupuk alami atau kimia. Untuk produksi bioenergi terutama pilihan

terakhir yang tersedia dan karena itu kemungkinan produksi yang

berkelanjutan dipertanyakan. Daur ulang tidak memecahkan masalah sebagai

abu adalah pupuk mineral yang mengandung terutama kalium, kalsium dan

elemen. Itu harus dilengkapi dengan pupuk lainnya untuk memberikan bahan

organik, fosfor dan nitrogen (Eyhorn et al . 2003).

Menjelas, bioenergi juga didasarkan pada siklus tertutup - tapi hanya

untuk karbon, sedangkan batas keberlanjutan di tingkat petani yang agak

ditetapkan oleh siklus nitrogen tertutup (Tilman 1997). Untuk bioenergi,

siklus karbon juga penting hanya pada tingkat yang paling dasar karbon

sebagai unsur kimia dan sebagai bagian dari atmosfer dalam bentuk karbon

dioksida secara struktural sangat sederhana. Penutupan siklus dicapai dengan

mensyaratkan bahwa sebanyak CO2 yang harus diambil dari atmosfer seperti

yang dipancarkan oleh pembakaran bahan bakar. Sebaliknya, siklus dalam

pertanian organik tidak ditutup pada tingkat unsur kimia melainkan dari

senyawa yang lebih kompleks yang terkandung dalam bahan organik. Karena

itu, tanah di bawah pertanian organik biasanya lebih tinggi dalam kandungan

organik materi, aktivitas biologis , dan kurang rentan terhadap erosi .

Keanekaragaman hayati juga lebih tinggi dan tanaman dapat keuntungan dari

simbiosis akar dan mengeksploitasi tanah yang lebih baik ( 2002a FAO ) .

Layanan ini tidak dapat disampaikan oleh pupuk kimia anorganik berfokus

pada masukan nutrisi pada tingkat kompleksitas yang jauh lebih rendah dari

unsur kimia. Dengan demikian tampaknya tidak mungkin untuk membakar

biomassa sampai batas yang signifikan dalam konteks sistem pertanian

organik.