制造太阳能电池和风力涡轮机需要大量的金属，例如铜、铁、稀土金属（如铟等）等原材料，这些原材料在开采和加工成可再生能源发电机的部件时会产生大量的温室气体和其他污染。
那么，这些低碳可再生电力来源到底有多绿色呢？ 事实证明，非常绿色。
根据周一发布的新研究，尽管需要为风能、太阳能和水力发电项目开采污染密集型原材料，但在全球范围内推广风能和太阳能项目到2050年可能会对气候和环境产生非常低的影响，甚至可以减少空气污染。
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作为挪威科技大学一项新研究的一部分，研究人员首次对全球范围内大规模推广新的风能、水力和太阳能发电厂进行了生命周期分析，询问从煤炭和天然气发电转向可再生能源是否会增加或减少某些类型的污染。
该研究称，总的来说，人们对全球从化石燃料转向可再生能源的环境和气候成本以及这种转变如何影响太阳能电池板和风力涡轮机叶片（如铜、混凝土、铝、铟和其他材料）中使用的原材料生产造成的污染知之甚少。
研究表明，风力涡轮机所需的铁是化石燃料发电的14倍，而太阳能光伏发电所需的铜是传统燃煤、燃油或燃气发电厂的40倍。
但研究表明，随着时间的推移，开采这些原材料的环境影响会下降，污染会减少，可再生能源可能需要的这些材料总量只是当今开采的这些材料体积的一小部分。
研究人员假设，到2050年，太阳能、风能和水力发电将占全球总发电量的39%，高于2010年的16.5%，需要1.5吉吨散装原材料用于建设。
该研究的主要作者、挪威科技大学能源和过程工程学教授埃德加·赫特维奇 (Edgar Hertwich) 告诉气候中心：“我惊讶的是，所有可再生能源的污染都下降了。” “我预计由于使用的材料，某些毒物可能会增加。 金属矿石含有大量的重金属。 我原本预计这会很严重。 我真的很惊讶它没有显示出来。”
他说，与燃煤发电厂相比，可再生能源更胜一筹，因为风能和太阳能发电在涡轮机或太阳能电池板的寿命期内不需要额外的原材料。 另一方面，燃煤电厂需要持续开采煤炭。
该研究于周一发表在《美国国家科学院院刊》杂志上，结论是，到2050年，新的可再生能源装置将使钢铁需求增加10%，而光伏系统所需的铜相当于目前全球铜产量的两年。
他说：“煤炭的材料移动量超过了可再生能源的金属移动量。”
他说，即使太阳能和风力发电机需要重建，原材料也可以从旧的发电机中回收利用。
研究表明，用可再生能源取代化石燃料可以将全球温室气体排放量减少62%，低于假设全球能源消耗量将继续按当前轨迹发展的设想，燃煤发电量可能会比2007年水平增加149%。 该研究还表明，淡水污染可以减少一半，空气中的颗粒物可以减少40%。
加州大学欧文分校地球系统科学博士后学者克里斯汀·希勒 (Christine Shearer) 说：“这项研究进一步证实了可再生技术对于实现长期温室气体减缓目标的好处和必要性。”她的最新研究表明，对天然气发电的依赖阻碍了可再生能源的发展。
她说：“我们知道没有哪种能源是完全良性的。” “每一种能源都会对环境和资源产生影响，尤其是在规模扩大时。 赫特维奇和他的同事们通过量化这些生命周期影响，并展示可再生能源不仅对气候，而且对空气和水的好处，以及可管理的资源量，真正提供了帮助。”
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本文经气候中心许可转载。 该文章于 2014 年 10 月 7 日首次发布。