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玉米田變太陽能板!美國能源轉型新解方

美國目前有1200萬公頃土地專門種植玉米來提煉乙醇燃料,面積相當於整個紐約州。最新研究發現,只要將其中3.2%的土地轉為太陽能發電場,就能讓美國公用事業規模的太陽能發電量從3.9%躍升至13%,同時還能帶來生態與經濟雙重效益。

這項刊登在《美國國家科學院院刊》的研究指出,太陽能發電效率遠高於玉米乙醇。每公頃太陽能板產生的能源,相當於31公頃玉米乙醇的產能。也就是說,太陽能只需3.2%的土地就能達到相同能源產出。

研究團隊成員、康乃爾大學自然資源與環境科學助理教授史蒂芬·格羅德斯基強調:「將能源開發視為生態系統的一部分,我們才能做出永續的土地利用決策。」研究顯示,在廣袤的玉米田中匯入少量生態友善的太陽能設施,就能創造驚人的環境與經濟效益。

玉米乙醇作為汽油新增劑,不僅需要大量土地,還消耗驚人的水資源、肥料和農藥。更令人質疑的是,其減碳效果甚至可能比汽油更差。隨著電動車普及,乙醇需求持續下滑,相反地,預計到2050年美國電網負荷將增長75%。

研究第一作者馬修·斯特奇奧指出:「太陽能用途廣泛,產生的電力可以供應家庭用電、電動車、3C產品等所有需要電力的裝置。」研究團隊特別建議,在中西部單一化種植的玉米田周邊種植多年生植物,既能改善水質,又能為傳粉昆蟲和野生動物提供棲息地。

透過空間分析,研究人員鎖定中西部現有輸電基礎設施方圓兩英里內的地區,這些地點最適合在短期內進行3.2%的土地轉換。斯特奇奧解釋:「新建輸電線路每英里成本高達100萬美元,所以必須優先利用現有基礎設施周邊的土地。」

對農民而言,將部分玉米田轉為太陽能發電,預估可增加3到4倍收入,在作物歉收年份提供經濟緩衝。斯特奇奧表示:「這讓農民能多元化土地利用,即使作物收成不佳也能維持生計,潛力無窮。」

研究團隊更進一步指出,若在這些地點同時設定風力發電設施,不僅能提升電網穩定性,還能額外貢獻23%的2050年減碳目標。若將46%的玉米乙醇用地轉為太陽能發電,甚至可完全達成減碳目標。

斯特奇奧強調,下一階段研究重點將深入農村社羣,與在地利害關係人合作。他說:「能源轉型不能閉門造車,必須評估土地利用改變對社羣的實際影響,讓民眾掌握充分資訊做出選擇。」

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