農業淨零：麥肯錫的決策者指南：盤點創新氣候科技
氣候變遷與全球暖化已是國際共通的重要議題，為了響應世界趨勢並守護台灣環境，我國總統蔡英文在2021年4月22日世界地球日宣示：「2050淨零轉型是全世界的目標，也是臺灣的目標。」對此行政院農業委員會(農委會)於2022年也呼應國家發展方向，提出「農業2040年達成淨零目標」。
碳中和與不等於淨零，零排放不是不排放
「農業減碳淨零」是指在產業內透過漸少碳排放的措施，結合負碳科技，達到產業整體的溫室氣體排放總量為零；若是使用外部抵換(Offset)方法抵銷產業內部的排放量，透過互相抵消的機制，使得產業排放量出現「零排放」的效果則稱作「碳中和（Carbon Neutrality）。」
全球最大的戰略咨詢公司「麥肯錫咨詢公司(Mckinsey & Company)」在2021年10月發布的「決策淨零指南：盤點創新氣候科技」文章中，提出五個重要的科技產業議題，包含電力化(Electrification)、農業(Agriculture)、能源網絡(Power grid)、氫能(Hydrogen)、碳捕捉(Carbon capture)。農業議題中，麥肯錫公司點評了5項帶來綠色革命的農業科技：
- 農場設備零排放
- 替代性肉品
- 甲烷抑制劑
- 厭氧發酵的糞便廢棄物處理
- 生物工程技術
農業減排的重點是甲烷。
根據2022年國際標準與我國環保署所制定的溫室氣體量化方法學，甲烷所產生的全球暖化潛勢(Global warming potentia，GWP)是二氧化碳的21倍，換言之，甲烷導致的溫室效應，其影響程度遠遠超過二氧化碳。
農業產生的溫室氣體排放主要為甲烷，約占全球溫室氣體總排放量的的20%，降低甲烷排放的策略可從農村、飲食、農業管理與廢棄物處理、農地與森林管理等面向著手。由於農業生產涉及的面相極廣，若想達到減排的目標，需要有完整的計畫與潔淨能源相關的建設。農業淨零的科技將帶來新一波的綠色革命，就像1960年代人們開始使用機械化、農藥與肥料新技術，大幅改善農業生產模式，未來「脫碳技術」將是農業發展的關鍵議題。
農場設備零排放
「需要使用能源的設備機具」是主要的排放源，例如曳引機、收穫機、乾燥機等，而部署淨零設備不但有助於減少溫室氣體排放，還有具體的經濟效益，根據麥肯錫公司所提供的數據顯示：減少一噸二氧化碳排放量(tCO2e)可以節省229美元的能源支出成本(大約6870元台幣)。因此，未來電動農機的普及化，是兼顧經濟效益與強化氣候調適科技的重要發展趨勢。
替代性肉品
農業甲烷的排放總量，超過1/4來自牛、羊與家禽家畜的生產。消費飲食習慣的改變，將有助於大幅減少來自動物肉品生產的溫室氣體排放量。為了減少肉品攝取量，又要兼顧營養健康，植物性的豆類食物便成為肉品替代的選擇。然而，若大規模的改種植豆類作物，會有森林砍伐的問題。因此植物基(plant-based)的替代性肉品成為近年來食品科技研發的熱門主題，知名的市售產品包含Beyond Meat與Impossible Foods。此外，源自實驗室的「生物反應器」，這種由動物細胞所製造的替代性肉品，也是全球產業的重點投資項目，麥肯錫公司估算：2030年以前實驗室的「人造肉」全球市場規模可望達250億美元。
甲烷抑制劑
畜牧產業正積極開發具有「抑制甲烷排放」的飼料添加物，藉由飼料來改善經濟動物的消化道系統，試驗結果顯示：調整飼料配方如游離酸、鹽類、聚丙烯酸鈉、與延胡索酸，可降低3至5成的甲烷排放量，且不影響經濟動物的生長，目前已有相關產品在歐盟申請上市許可。
厭氧發酵的糞便廢棄物處理
家畜產業(牛、豬)糞肥是甲烷排放的主要來源，經過厭氧發酵處理後可以避免堆置過程產生甲烷，也能產生沼氣作為再生能源。西方國家以「黃金氫(gold hydrogen)」稱呼這類來自糞肥的能源，其關鍵技術在於發酵設備與流程的規劃，早期發酵技術著重在減少異味與病菌的孳生，未來有望朝向生質燃氣的相關應用。麥肯錫公司以「加州低碳燃油標準」為例，強調低碳能源技術在產業的經濟效益。
生物工程學(Bioengineering)
生物工程學是一們跨領域科學，結合數學、物理學、化學、生物學的知識，在工程學本身基礎方法，解決生物學及醫藥學等領域等各種問題，並滿足人類對生物製品需要的一門工程學。目前生物工程學在農業生產與碳截存(Carbon sequestion)的應用是基因工程，例如以基因編輯促進植物的抗病能力或是改善土壤微生物菌相。
參考資料
本文為財團法人農業科技研究院執行高雄市農業局「111年高雄農來訊推廣暨應用強化計畫」所支持之專案成果，淨零相關資訊請洽(03)518-5045 / 農科院淨零小組。