需要多少田地的柳枝稷和樹(shù)林才能抵消燃煤產(chǎn)生的能量?結(jié)果是很多。

雖然對(duì)能源的需求沒(méi)有下降，但燃燒化石燃料以獲取能源的警報(bào)卻越來(lái)越大。消除排放到大氣中的碳的影響的解決方案包括碳捕獲和儲(chǔ)存或生物封存。這種零排放能源使用技術(shù)手段和工廠來(lái)吸收和儲(chǔ)存碳排放。另一種方法是使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，將陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電能，只從生產(chǎn)太陽(yáng)能電池中吸收碳排放。

這棵給予樹(shù)不能提供足夠的碳中性煤.“零排放”能源被用來(lái)抵消二氧化碳的產(chǎn)生，同時(shí)保持煤炭發(fā)電。這是通過(guò)在鹽水含水層中進(jìn)行碳捕獲和儲(chǔ)存，或者通過(guò)種植樹(shù)木和其他植物來(lái)吸收和儲(chǔ)存碳，通過(guò)提高石油采收率和生物隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

在《自然》(Nature)雜志《科學(xué)報(bào)告》(Scientific Reports)上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，密歇根理工大學(xué)(Michigan technology University)的研究人員分析了需要多少土地來(lái)抵消傳統(tǒng)燃煤電廠或燃煤電廠產(chǎn)生的溫室氣體，然后用生物封存法消除剩余的碳污染。然后，他們將這些途徑與生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板所需的生物封存量進(jìn)行比較，以抵消產(chǎn)生的溫室氣體。

研究人員首次表明，沒(méi)有可比性。甚至都沒(méi)有接近。事實(shí)上，燃煤發(fā)電廠碳中和所需的土地是太陽(yáng)能電池板制造所需土地的13倍。我們至少要用美國(guó)62%的土地種植最適宜的作物或者覆蓋美國(guó)89%的森林才能做到這一點(diǎn)。

“我們知道氣候變化是現(xiàn)實(shí)，但我們不想像穴居人那樣生活，”密歇根理工大學(xué)材料科學(xué)、工程和電氣工程教授喬舒亞?皮爾斯(Joshua Pearce)說(shuō)?！拔覀冃枰环N制造碳中性電的方法。當(dāng)你有太陽(yáng)能的時(shí)候，使用煤炭是沒(méi)有任何意義的，尤其是有了這些數(shù)據(jù)。

無(wú)法解決的大問(wèn)題:燃煤電廠的排放.研究人員從100多個(gè)不同的數(shù)據(jù)來(lái)源中得出了這些結(jié)論，以比較能源、溫室氣體排放和土地轉(zhuǎn)化所需的碳中和每種能源技術(shù)。

他們聲稱(chēng)，一個(gè)10億瓦的燃煤電廠需要一個(gè)比馬里蘭州更大的新森林來(lái)抵消所有的碳排放。研究人員還發(fā)現(xiàn)，對(duì)燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的所有溫室氣體進(jìn)行最理想的生物隔離意味著，在這一過(guò)程中，美國(guó)62%的可耕地，或89%的美國(guó)平均森林覆蓋率的土地，將被用于生物隔離。

相比之下，太陽(yáng)能電池需要的土地比碳中和所需的土地少13倍，比最好情況下的煤炭少5倍。皮爾斯說(shuō):“如果你的目標(biāo)是在不向大氣中排放任何碳的情況下發(fā)電，那么你絕對(duì)不應(yīng)該建燃煤電廠?！辈粌H要捕獲它們釋放的所有二氧化碳是不現(xiàn)實(shí)的，而且燃燒煤炭還會(huì)在空氣中排放二氧化硫、一氧化二氮和微粒，從而造成空氣污染。據(jù)估計(jì)，這種污染每年會(huì)導(dǎo)致5.2萬(wàn)人過(guò)早死亡。

太陽(yáng)能是更好的.皮爾斯說(shuō)，他和他的團(tuán)隊(duì)在計(jì)算碳捕獲和儲(chǔ)存效率時(shí)，對(duì)燃煤發(fā)電廠非?？犊?。他們還沒(méi)有考慮新的方法,太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)被用來(lái)使他們更有效,例如使用黑硅太陽(yáng)能電池效率較高,在排板之間放置鏡子太淺了他們之間也可以吸收下降,或種植作物行(agrivoltaics)之間實(shí)現(xiàn)更大的土地利用。

皮爾斯說(shuō)，未來(lái)的研究應(yīng)該集中在提高太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)的效率上，而不是集中在化石燃料發(fā)電廠的碳捕獲上，以試圖成為零排放的能源。