經濟越好排碳量越多?我們還有辦法踩剎車嗎?——《氣候賭局》

  • 作者/威廉.諾德豪斯(William Nordhaus);譯者/劉道捷

二氧化碳排放量為什麼會增加?

探討全球暖化時,大家通常從二氧化碳和其他溫室氣體在大氣層中的排放和累積開始談起;然而,人類及其日常活動才是真正的起點。

人類活動是二氧化碳的主要排放來源。圖/pixabay

我要以身為美國中型都市居民的經驗開始談起,但是大家可以同樣順當地談論奈及利亞的石油工人、德國的啤酒釀酒商或印尼的織布工人。

假設我受邀到康乃狄克大學演講,那裡離我在紐哈芬(New Haven)的家大約 80 公里。去那裡最方便的方法是開自己的車北上再開回來,來回路程約 160 公里,考慮困在車陣和市區駕駛的因素後,我的車每加侖油大約可以行駛 32 公里,因此我要消耗掉 5 加侖汽油,產生約 100 磅的二氧化碳,再經由排氣管排放到大氣層。

我看不到、聽不到、也聞不到這些氣體,通常我甚至連想都不會想這種氣體。如果我像大部分人一樣,我很可能會認為自己的行程對世界氣候毫無影響,也會忽視這麽做所造成的後果。

但是全世界有 70 多億人,每天、每年都要做很多次類似的決定;假設每個人都像我一樣每周開車兩次,消耗等量的化石燃料能源(fossil fuel energy),用來取暖、照明、烹飪以及從事其他活動,所有這一切會像 2012 年的全球排碳量(global CO2 emissions),每年為大氣層增加約 300 億噸的二氧化碳。我們做每一件事情的過程中,幾乎都埋藏了一些二氧化碳。你可能認為騎自行車不會排碳,但是製造自行車時會排出一些碳;鋪築道路或人行道時,會排放相當大量的碳。

為什麼我們會使用這麼多的化石燃料?

我們用化石燃料來駕駛、飛行、給房子和學校供暖、讓電腦運作、做我們所做的每一件事。我們所用的能源當中,有將近 90% 是化石燃料,燃燒化石燃料會排放二氧化碳。

假設使用這麼多能源讓我們深感震驚,希望減少用量,而且既然我們也知道全球暖化的問題,我們為什麼不乾脆停止使用化石燃料呢?這個問題將在第三篇探討,但這個問題極為重要,因此在這裡說上幾句應該會有幫助。

使用再生能源成本高,大部分人還是仰賴化石燃料過生活。圖/pixabay

事實是因為別的能源比較貴,我們不能只扳一下開關就改用別的能源。

仰賴再生燃料(renewable fuel,例如太陽能發電)過日子,成本通常比較高;有時候,使用低碳燃料(low-carbon fuel)需要和現有設備完全不同的資本存量(capital stock),例如不同的發電廠、工廠、引擎和爐子,將使得開銷大大增加。

回頭說我駕駛汽油動力車去康乃狄克大學的例子。我可能決定買一輛電動車,電動車完全不會排放二氧化碳,卻很可能要利用天然氣發出來的電力,這樣一來發電還是會排放二氧化碳。同樣地,我家的暖爐只燒天然氣,把暖爐換成靠太陽能發電加熱,需要一大筆投資——還不說我住的地方並非總是豔陽高照,何況夜裡太陽絕對不會高掛天上。

所以目前我和大部分的美國人一樣,務實地深深依賴化石燃料過活。此外,我喜愛目前的生活型態,喜歡自己的汽車、電腦和行動電話,希望屋子冬暖夏涼,我絕對不願意恢復穴居人的生活水準。

經濟成長帶來更多的二氧化碳排放

下圖所示,是全世界所有這些決定所產生的淨效果(net effect),也就是 1900 年至 2010 年間,全球二氧化碳排放量的長期趨勢。其中間雜快速成長期和成長緩慢期,但平均說來,每年排放量成長 2.6%,這種上升趨勢正是我們所擔心的;排放量上升會導致大氣層的二氧化碳濃度升高,造成氣候變遷

1900 年至 2010 年間全球二氧化碳排放量。圖/寶鼎出版提供

我必須指出,這張圖裡面有一個令人討厭的地方,就是圖中和書中若干其他圖表的垂直比例,採用的是比例尺度;在這種圖裡,同樣的垂直距離具有同樣的比例。例如,從 200 到 400 的垂直距離和從 400 到 800 的垂直距離相同。

比例尺度很方便,因為直線(具有相同的斜率)的成長率或衰退率固定。如果檢視圖 3,你將看到,不管一定百分比的成長位於圖表的哪個位置,看起來總是相同。

在這裡說明全球整體統計數字會很有幫助,因為全球經濟一直在成長,全球二氧化碳排放量也一直在增加。世界人口大約從 1900 年的 20 億人,擴增到 2012 年的 70 億人以上;大部分國家產品與服務(國內生產毛額)的每人產出也在成長。

幸好因為所謂的去碳化(decarbonization),全世界二氧化碳排放量的成長速度,沒有全世界的產出那麼快。這只是表示,長久以來,我們使用較少的富含二氧化碳的能源來生產一定數量的產出,這點表現在經濟活動的「碳密集度」(carbon intensity)趨勢上,而這個趨勢是以二氧化碳的排放量及產出的比率來衡量。

那麼,去碳化可以有效減少二氧化碳排放嗎?

去碳化的原因很多,但主要因素有三個。

一是我們今天生產大部分產品時,每單位產出使用的能源比早年少;不論產出是襯衫、一加侖牛奶還是一通電話,情形都是如此。

另一個去碳化的來源是我們成長最快的經濟領域(例如電子業和醫療保健業)每單位產出所用的能源,通常都比成長比較慢或是正在萎縮的領域少;換句話說,我們的經濟組合已經從產業和活動比較能源密集的型態,轉變成比較沒有那麼能源密集的型態。

去碳化的最後一個來源是從利用碳密集度最高的能源(如煤炭),改用碳密集度較低的燃料(如天然氣)和再生與非化石燃料來源(如核電和風電)。

1900 至 2010 年間,世界經濟活動探密集度趨勢。圖/寶鼎出版提供

上圖所示,是美國經濟活動碳密集度下降的情況;在這方面,美國擁有可以回溯一個世紀以上且相當完善的資料,因此本圖十分難得,顯示美國經濟的碳密集度上升到 1910 年前後(這段期間是第一個煤炭時代)。

從 1930 年起,美國的二氧化碳對 GDP 比率開始每年平均下降 1.8%。雖然生產的碳密集度下降,速度卻不夠快,不足以減少二氧化碳的總排放量,全世界或美國皆然。

過去80年間,美國的實質產出平均每年成長 3.4%,但碳密集度每年只下降 1.8%,這表示每年排碳量成長 1.6%(3.4%− 1.8%)。完善的世界性資料雖然不易取得,但最正確的估計顯示,過去半個世紀以來,全球產出平均每年成長 3.7%,每年減碳比率為 1.1%,亦即排碳量每年成長 2.6%。

因此,二氧化碳問題可以扼要地說,就是世界各國快速成長(排除長期表現差勁的若干國家,並將經濟衰退視為痛苦的暫時性挫折)。而且各國利用煤炭和石油之類的碳基資源,作為推動經濟成長的主要動力。長期的能源效率雖然有所成長,改善速度卻不足以壓低排放曲線,因此二氧化碳總排放量繼續上升。

——本文摘自《氣候賭局:延緩氣候變遷 vs.風險與不確定性,經濟學能拿全球暖化怎麼辦?》,2019 年 11 月,寶鼎出版

 

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活躍星系核

活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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