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太阳能、水电、生物质燃料 哪个才是真的“清洁”?

2017-03-17 00:27
汉水狂客
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可再生能源转型经常被形容为一个政治和经济的双重挑战,是一场需要调动大量投资、撼动化石燃料经济中既得利益群体的艰苦斗争。但另外一个挑战受到的关注则要少得多:我们是否有足够的土地和水来支撑可再生能源的生产。

生物质能、水能、风能、太阳能和地热能都需要占用大量的土地资源和水资源,而这些都是有限的。对不同的可再生能源获取方式及其所需要占用的土地和水量进行更深入的观察,可以发现哪些能源方式在长远上更加可行。

从化石能源到可再生能源的水足迹变化

左(自上而下):煤炭与褐煤  天然气  石油   右(自上而下):水电、木柴、风力、太阳能、地热能

生物质燃料的高昂代价

高度依赖化石能源,让 “能源短缺”成为威胁我们经济发展和国家安全的一个心头大患。可再生能源似乎可以解决这个问题,因为单是太阳辐射就已经远超我们的需要。

实际上,太阳辐射加上从风、水流、生物质和地球内部热力获取的能量似乎就可以为我们提供永不枯竭的能源。但不幸的是,这只是一种误解,生物质能的例子可以说明原因所在。

将生物质转化为生物燃料需要各种自然资源,包括肥沃的土地、水和能量。但是,目前能源密集型的农业实践导致所投入的能源不比所生产的生物燃料少多少。即便能够实现显著的能源净收益,我们仍然需要投入大量的土地和水资源。据我们估算,如果第一代生物乙醇代替全球交通运输行业所用的化石燃料的10% ,全球用水需求就会增加6-7%。

尽管我们所消耗的大部分水都被用来生产食品,但如果用生物燃料大规模替代化石燃料的话,未来能源生产会用掉更多的水。下一代以非食品作物、废弃物或水藻为原料的生物燃料虽然会有一定改进,但依然会得出相似的结论:生产生物燃料比我们消费等量的化石燃料需要更多的土地和水,而这已经超出了可持续供应量。而我们的土地和水足迹现在就已经超过地球可负荷的水平。

这样一来,能源短缺将变成土地和水资源短缺。

水电站的生态足迹

水力发电占世界供电总量的16%左右,通常被视为一种清洁的能源形式。但这并不意味着我们可以一味地增加水电,因为大坝会给河岸生态系统和社会带来严重影响。

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