打臉氣候懷疑論!數據證實:低碳能源比化石燃料更「省土地」
如我們所見,我們必須擺脫化石燃料,可再生能源和核能都是很好的選擇,他們產生的二氧化碳或空氣汙染不多,而且安全性高了許多。該吵的架應該是在低碳能源和化石燃料中如何選擇,而不是在核能和可再生能源選擇中爭辯。我們吵核能就是在浪費能量。
可再生能源興起!徹底翻轉全球的能源結構
我們已經看到,煤炭時代在英國已經終結,在其他國家也一樣。30年前,英國有接近2/3的電力來自煤炭,現在則不到2%。美國以前有55%的電力來自煤炭,現在不到20%。丹麥原本接近90%,現在只有10%。全球能源系統都變了。
可再生能源取代了煤炭,並以驚人的速度成長,而且不只是在有錢的國家成長而已,有些我們沒料到的國家也表現得很好。烏拉圭的風電在2014年只有5%,現在接近50%;智利本來沒有太陽能,現在太陽能發電量占13%,還有更多國家在追隨他們的步伐。可再生能源科技和電池的價格持續雪崩式下跌,會讓這些選擇成為必然的決定。
打臉氣候懷疑論者?數據顯示:綠能用地比化石燃料更少
轉向使用這些能源,再加上電池和儲電方式的改良,讓我們替電力系統減碳。但我們也需要替其他用電系統減碳,如運輸、空調和工業。這就更難了。因為目前尚未有一種永續液態燃料可以取代石油或柴油,所以要解決這些能源問題,咒語就是「通通用電」。如果我們的車輛、工業和空調系統都改用電,我們只需要更多核能和可再生能源就好了。
這聽起來很簡單:只要打造很多太陽能、風能和其他可再生能源發電廠就好啦。可是我們沒有其他要顧慮的事情嗎?我們有足夠的土地嗎?我們有足夠的礦產材料來建廠嗎?
氣候變遷懷疑論者很喜歡說:「這會使我們的大地遍布太陽能板。」他們用這種說法來「證明」我們所謂的綠色科技,是多麼耗費土地面積又不永續。可是當我們細究數據就會發現驚人的結果:轉移到可再生能源(尤其是核能)不代表要用掉更多土地,事實上,我們會用得更少。
我們在比較不同能源的土地使用面積時,要考慮到的不只是發電廠空間—像是火力發電廠或太陽能板實際上占用的面積。我們也需要把礦場、燃料提煉廠和廢棄物處理場的面積算進去。聯合國歐洲經濟委員會(United Nations Economic Commission for Europe)的重量級評估報告,比較了不同能源每一發電單位所需要的土地面積,計算過程中就把供應鏈的每一部分都納入。
最省土地的其實是核能:每個發電單位所需要的土地利用面積比煤炭少了50 倍、比地面的太陽能光電系統少18至27倍。太陽能則是第二節省土地的能源。
太陽能的土地利用面積要看我們使用哪一種礦物材料而有差異。如果以安裝在地面的太陽能板來說,若其材質是矽做的,所需土地面積就會比煤炭略高一些;但若採用鎘做成的太陽能板,需要的土地則會比煤炭少。
當然,這不是太陽能光電系統唯一的選擇,我們也可以把太陽能板放在屋頂上,那麼就只剩下生產原料的時候會用到土地了。這樣一來,太陽能光電的土地利用效率就幾乎和天然氣一樣好,也比煤炭好得多。
我們也可以在現有的地面設施上結合太陽能和風能,例如農田。「農電共生」系統就是共享土地的絕佳案例。近期研究指出,在某些狀況下,農電共生的農作物產量甚至比傳統農田還多,因為太陽能板對水土平衡更好,減少土壤水分蒸散並降低溫度。風電也是,許多農夫的收入都增加了,因為他們同意在農田裡面架設風車,而且這種做法對農田的影響很小。
結論就是,轉移到乾淨能源科技和我們現在使用化石燃料相比,並不會需要更多土地。如果我們用部分核能、善用屋頂加裝太陽能板、共享已經開發的土地,那麼需要用的土地會更少。
我們僅用了0.2%的土地來發電?比想像中少得多
除了不同能源使用土地的效率,我們也可以再思考土地使用面積多寡的重要性。我們在討論的是5%、10%、還是超過50%的土地?根據我的推算,地球表面目前沒有被冰覆蓋的土地,我們約只使用了0.2%來發電—大多數是用來探勘化石燃料(這數字很小,畢竟沒有被冰覆蓋的土地有50%用來農耕)。
在低碳電力的世界裡,我們可以繼續降低這個數字。如果全世界都百分之百使用核能,我們發電用的土地只會占地球0.01%。如果我們把太陽能板裝在屋頂上,那會比例是0.02%至0.06%。
很快的,這個世界會需要更多電:我們希望收入較低的國家也能使用更多電,電動車和空調系統也需要電。這對土地使用來說也不是大問題。上面的土地面積再增加1、2倍也還是很少,還是不到全球土地的1%。
循環經濟才是終極解方!礦物不必無止境開採
我們最後的考量是:我們有沒有足夠的礦物來打造我們需要的太陽能板、風電扇葉和電池。這些科技需要各種不同的礦物:鋰、鉻、銅、銀、鎳—我們經常聽到有人說開採量很大,甚至已瀕臨枯竭。
那些說低碳能源會使用太多礦物的人,應該看看我們為了化石燃料挖了多少礦。全世界每年開採的煤炭、石油和天然氣共計150億噸。國際能源總署(The International Energy Agency)預測,全世界在2040年達到能源轉型高點時,為了低碳科技會需要2800萬至4000萬噸礦物。這比化石燃料少了100至1000倍。
當然,石頭不是純礦物;礦物質通常含量很低,所以石頭總量還會更高。但道理還是一樣:要採出150億噸的煤炭化石燃料,我們要從地底下挖更多出來。簡單來說:轉移到低碳科技,就代表採礦量會變少,而不是變多。
研究也指出我們仍有足夠的鋰、鎳和其他礦物。我們不會採光。如果我們把回收量也考慮進來就更是如此:太陽能板、風電扇葉和電池所需要的礦物都可以重新整理成新產品。這樣一來,我們就建立了循環經濟,可以持續重複使用這些礦物,不必增加開採量。
關於礦物從哪裡採來、如何精製,我們確實需要謹慎一點。有些礦藏在地底下,而地表是我們想要保護的生態區,或可能和原住民保留區重疊。我們必須確定自己所用的礦藏產地,是在公平、安全的工作環境
下開採和精製。化石燃料的年代也是剝削人力和地球的年代。我們一起來確保低碳世界不會這樣。
- 本文摘自:《這世界有點糟,但還有救!:面對氣候變遷、環境汙染、物種滅絕,用數據打敗末日宿命,從七個永續關鍵點啟動「對地球好」的行動》
- 出版社:聯經出版
- 出版日期:2025年7月
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