木柴、家畜粪便和农作物秸秆等生物燃料是人类使用历史最悠久的能源类型。虽然燃烧这些生物材料所释放的空气污染物可能引起家庭成员的呼吸系统疾病,但如今,在大多数发展中国家,生物燃料仍是最重要的能源,而木柴在很多地区又占主体。比如,印度乡村很少使用商业化石能源或电能,木柴是家庭能源消耗的主要来源。在尼泊尔、孟加拉、埃塞俄比亚,甚至在石油储量丰富的尼日利亚,木柴在总能量消耗中的比例超过了75%。在中国农村,主要生物燃料是农作物秸秆或家畜粪便,木柴能源消量占全国总能源消耗量7%,主要集中在林区,占全国森林资源总消耗量的30%。

木柴使用并不局限于发展中国家,北美和欧洲很多地区都有燃木壁炉取暖,以及炭火烧烤的习惯。在1996到2009年间,美国每年从34个国家进口价值9800万美元的木柴。木柴运输成为林木害虫潜在的传播途径。

从全球看,薪材约占木材采伐量的一半。非洲、亚洲、南美等发展中地区将采伐的树木大多作为燃料烧掉。这些地区也多少都有薪材过度消耗的现象。在森林净损失率占据全球首位的巴西,从森林中随意采集木柴司空见惯,薪材对森林的消耗已超过工业木材消耗,但薪炭林种植却乏人重视。木柴生火是在生物多样性热点地区或自然保护区里以及周边乡民的主要能源,砍柴已经造成了这些地方野生动物栖息地的退化。在不少地方,木柴采集已经造成了严重的森林砍伐,直接导致水土流失、洪水和沙尘暴。

人口爆炸、木柴出口、农副业需求和其它类型能源的紧缺都在刺激着人们将越来越多的树木砍倒并烧掉。上个世纪七八十年代,曾有专家基于当时的数据,预测未来的20年内可能会出现世界范围的“木柴危机”。20年过去了,“木柴危机”在原来预测的很多地方并没有出现,但薪柴供应不足在亚洲、非洲以及拉丁美洲的一些贫困的发展中国家非常普遍,很多贫穷的国家面对日益减少的森林资源,仍然只依赖于木柴这一能源。

木柴不仅是乡村和偏远地区居民最容易得到的燃料,也是具有较低碳排放的可再生资源。扩大林木种植是解决薪材供应不足的关键措施,通过新技术提高薪材的使用效率,以及适当采取其它可再生能源,也是保护森林的可行手段。

中国不少偏远乡村仍在普遍使用传统结构的炉灶,这些大炉灶的热效率只有10%~20%,而用于煮猪饲料的锅灶热效率可能更低。虽然生活质量远不如城市家庭,但燃烧效率低也使这些乡村家庭的能耗居高不下。近几十年,中国研制出各种适合农村的新型节能炉灶,提高木柴炉灶的热效率,实施秸秆炉灶技术更新,并在一些地区试点。2010年5月,农业部宣布将全面推广“农村炉灶的升级换代”。

薪材需求的增加,以及各国的可再生能源政策,推动了创新型薪材市场的快速扩张。木屑颗粒是由一些锯末压制而成,可以开发为锯木或其它木材加工业的副产品。木屑颗粒形态规则,体积小,含水量低,燃烧效率普遍超过80%,新近开发的高效木屑颗粒燃烧效率可以达到90%,燃烧产生的污染物很少。除了便于运输装卸外,使用它们最大的好处是可以定量的自动化添加到锅炉中。作为高效薪材,木屑颗粒刚出现不久,就被联合国粮农组织大加称赞,被视为市场颠覆性创新的典范。

其它类型的可再生能源,比如冬天用太阳能取暖,在水资源丰富地区建设微型水电站提供照明和电力,都可以减少居民对薪材的消耗。无论是以其它类型能源替代木柴,还是以较少木材取得更高热能,科技的创新和进步都在直接降低居民对薪材的消耗,减少森林砍伐,减小砍伐速度与森林自然更新或人工恢复之间的差距。

主要数据来源:
联合国粮食及农业组织, 2011年世界森林状况. 2011: 罗马.
Wikipedia
Haack, R.A., T.R. Petrice, and A.C. Wiedenhoeft, Incidence of bark- and wood-boring insects in firewood: a survey at Michigan's Mackinac Bridge. J Econ Entomol, 2010. 103(5): p. 1682-92.