再生能源轉型比碳捕捉更經濟實惠，研究揭示未來能源新方向

根據《環境科學與技術》期刊的最新研究，全球多數國家若能於2050年前全面轉向風能、太陽能、地熱和水力發電，不僅能大幅降低能源需求與成本，還能改善空氣品質，並有效減緩氣候變遷。研究指出，這些效益的實現成本，遠低於部署碳捕捉技術所需的費用。

研究主要作者、史丹佛大學土木與環境工程學系教授馬克·雅各布森（Mark Jacobson）表示：「若將資金投入碳捕捉而非風能、水力和太陽能，將導致二氧化碳排放增加、空氣汙染加劇、能源需求上升、成本提高，並帶來更多管道建設與社會總成本。」他進一步解釋，即使碳捕捉技術由零排放能源系統供電，這種情況依然成立。

雅各布森強調：「將清潔能源用於直接空氣捕捉而非取代化石燃料，就像將其用於人工智慧或比特幣挖礦一樣，都是一種機會成本。這會增加對再生能源的需求，從而阻礙其取代化石燃料的程序。」

研究團隊比較了149個國家在未來25年內實施兩種極端能源策略的年度能源成本、排放量、公共健康影響及社會成本。第一種策略是全面轉向風能、太陽能、地熱和水力發電，並結合能源效率提升、公共運輸改善、遠距工作推廣，以及氫燃料電池在長途航空和航運中的商業化應用。研究假設氫氣將由再生能源產生的電力和水製造，而非目前主流的化石燃料製氫方式。

第二種策略則是維持現有的化石燃料依賴，同時增加再生能源、核能和生質能的使用，並在能源效率上與第一種策略保持一致。在此情境下，所有國家還將加裝工業煙囪的二氧化碳捕捉裝置，並使用合成直接空氣碳捕捉技術從大氣中提取二氧化碳。

研究指出，這兩種「極端情境」的比較，揭示了將資金投入碳捕捉和直接空氣捕捉技術而非電氣化和再生能源所帶來的氣候、健康與社會成本。研究並未考慮增強自然碳匯（如濕地、森林、土壤和海洋）的潛在成本或效益。

研究發現，若149個國家能於2050年前透過再生能源和效率提升成功淘汰化石燃料和生質能燃燒，其終端能源需求將減少超過54%，年度能源成本也將下降近60%。此外，每年與能源相關的空氣汙染所導致的數億起疾病和500萬人死亡也將得以避免。

雅各布森指出：「當你用風力渦輪機取代燃煤電廠時，不僅消除了二氧化碳，還減少了燃煤帶來的汙染。」大規模電氣化之所以能降低能源需求，部分原因在於電熱泵和電動車比燃氣加熱器、傳統空調和內燃機更有效率。此外，淘汰石油、天然氣、煤炭和鈾的開採、運輸和精煉過程所需的能源，也進一步節省了能源。

雅各布森總結道：「即使你能以最有效率的方式從空氣中去除二氧化碳，也無法改變燃燒過程的效率。你只是維持了這種低效的能源基礎設施。相比之下，直接用再生能源提供的電力或熱能取代化石燃料，不僅更便宜，也更有效率。」

研究團隊在報告中強調，任何促進碳捕捉和直接空氣捕捉的政策「都應被廢除」，因為這些政策「未能區分好與壞的解決方案」。他們認為，「消除能源相關的空氣汙染物和氣候暖化氣體與顆粒的唯一方法，就是徹底淘汰燃燒過程。」

該研究的共同作者包括劍橋大學博士生傅丹寧（Danning Fu）、史丹佛大學土木與環境工程學系博士後研究員丹尼爾·桑博（Daniel Sambor），以及能源系統博士安德烈亞斯·穆爾鮑爾（Andreas Mühlbauer）。