在接下来的20年间，美国政策制定者、工业界和政府将要投入2.5万亿美元用于发电。一份联合国环境规划署(UNEP)的报告介绍了与不同可再生能源相关的环境代价和优势，并且释放出了这样一个信号：所有能源都比煤炭要好。根据联合国环境规划署(UNEP)国际资源小组最新的关于可再生能源的全面回顾，如果能源是绿色能源，那么大多数情况下都是清洁能源。

这份报告——关于绿色能源的抉择：进行电力生产的低碳技术好处、风险和取舍——从产生到消亡的整个过程分析了九种可再生能源对环境和健康的影响的利与弊。这也是第一份如此详细的国际性研究报告。尽管该报告有很多关于不同能源选择的好处和影响的重要细节，但是其底线其实是非常清晰的。挪威科技大学的工业生态学计划项目的博士生Thomas Gibon认为，“放弃化石燃料和煤燃料将会帮助我们避免很多的环境问题，尤其是空气污染和温室气体效应等。”该报道也提到：绿色能源生产电力所释放的温室气体比煤炭燃烧生产电力释放的温室气体低90%到99%，且引起的污染也要低70%到90%。Gibon的博士研究形成了该报告的基础分析。

指出问题并且避免问题

也许该报告中最重要的信息是非常明显的：如果以目前的方式消耗能源而不采用可再生能源，那么到2050年左右，温室气体的排放量将翻倍，且会对人类健康和环境产生很多影响。然而，所有形式的电力产生都有其影响，这也是该报告想要呈献给决策者的信息。建造不同形式的可再生能源设备需要消耗大量的材料，例如钢、铝、铜、混凝土和一些稀有金属。这里有两个原因，一个原因是由于大多数可再生能源的运转是间歇性的，例如风能发电机大约只有20%到25% 的时间在工作。这意味着每生产1千瓦时的电能需要建造更多的基础设施。另一个问题就是一些可再生能源的设备寿命比较短。“风力涡轮机的寿命大约只有20 - 25年，因此投资的材料最多使用20年，之后你必须重新建造。”Gibon说。

没有回收、供应链

当涉及到一些生产太阳能电池的稀土元素和金属，以及直接驱动风力发电机的磁铁材料的需求时情况尤为突出。这些材料包括钕、镝、镉、碲、镓、铟和硒。这些材料的用途相对较新，意味着并没有响应的回收系统，同时也没有数据可以预测对于这些材料的需求。“就我们目前已知的计划而言，回收这些材料还是显得力不从心。”Gibon说，同时材料的供应链也不是很明朗。“除非我们找到了大规模回收这些材料的方法，这也将会是未来的一个问题。但是目前我们也无法断定这个问题究竟有多大。”

碳捕获和储存（CCS）起效果，但消耗能量

研究人员正在努力探寻改造煤炭和天然气的方法和碳捕获和储存，尽管这并不是一种可再生能源。好消息是CCS确实可以减少温室气体的排放，以现代煤炭燃烧工厂为例，和没有控制相比，可以减少74%-78%的温室气体排放。然而，这些控制是有代价的。例如，控制煤炭燃烧为主的工厂将会降低效率，因为排放捕捉过程需要消耗能量。“运行二氧化碳捕捉装置需要增加生产一千瓦时所需要的能耗的10%，这是能量损失问题。”Gibon说。总而言之，和2010年全球发电综合相比，燃煤或燃气系统增加的对环境和人体有害的污染物幅度达到了5%-80％。

水电站发电并不是完全的绿色能源

该报告的另一个让人吃惊的点是水电站的影响也随着其建造位置的改变而有所不同。例如，当被洪水淹没的制备死亡且分解时，热带的那些大而浅的水电装置会导致温室气体的排放，会释放出二氧化碳或者甲烷等。然而，由于这些气体的释放来自于生物，“也许我们所做的过程就是促进生物过程，因为这些植物最终会死亡且腐烂。”然而，新的水电装置也会有其他的影响，包括取代人类群体、破坏沿河河岸地区等。

苹果与苹果的比较

Gibon已经为该研究报告的基础研究工作了4年，即他的整个博士生涯。其中的一个原因是搜寻信息的巨大复杂性，以及如何进行对比。该研究报告以生命周期评价为基础，其中所有的技术环节的影响都考虑在内，包括制造环节、寿命延长以及最后的服役结束的回收等过程，以便能真实反应中该技术对环境的影响，这里的一个问题是这种生命周期的评价也许不具有可比性，因为它们有可能在世界的各个地方，有不同的时间周期。许多的研究也集中于温室气体的排放，但是该报告的作者也想要知道对其他环境或者人类健康的影响。

最后，Gibon及其同事可以将不同的关于可再生能源的研究结果联系起来，因此该报告可以进行“苹果与苹果”之间的比较。就该研究而言，Achim Steiner认为，有机会接触到这些深刻的分析对于政策制定者来说是非常重要的。“这些科技对于保持全球气温变暖在2摄氏度以内是非常关键的，但是我们也要考虑到对环境的影响，例如对于很多材料的使用，包括钢和铜等。对于那些正在与气候改变做斗争，又需要满足能源需求的国家来说，该报告能够帮助他们寻找最合适的能源技术组合，以完成该国家的目标。”Steiner说。

新材料在线编译整理——翻译：杨超    校正：摩天轮