打臉氣候懷疑論！數據證實：低碳能源比化石燃料更「省土地」

智利直到2011年都還沒有太陽能，而2023年太陽能發電量已占13%。圖／shutterstock

編按：當我們討論能源轉型，是否常聽到一種聲音：「綠能需要太多土地」，事實上與你想像的相反。資料科學家漢娜・瑞奇在《這世界有點糟，但還有救！》書中，用數據表明，綠能轉型不但可行，而且遠比想像中更有效率、更省地、更便宜、更安全。

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。

全球溫室氣體排放量中，約有四分之一來自食物系統，四分之三來自能源與工業。圖／聯經出版提供

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。