但是气候研究人员对这些数字的了解程度如何,有什么证据表明它们之间存在自然平衡?来自国家航空和太空管理局(NASA)的云和地球辐射能源系统(CERES)仪器的最佳卫星测量仅准确至几w/m 2(约占平均能量流量4的1%)。为了估计全球能源不平衡的水平,研究人员使用长期测量全球平均海洋的逐渐变暖来估计能量失衡。从观察到的深海变暖速率中,很简单地计算出当前的能量不平衡仅约0.6 W/m 2,5,这是大约240 W/m 2自然能流的一小部分。因此,这种不平衡要小得多(大约四倍)比使用卫星衡量全球能量收益和损失速率的准确性。
能量过渡构成了一系列与矿物稀缺和耗竭有关的新挑战。矿物质消耗的过程的特征是每吨有价值的矿物的能源消耗增加(即采矿的能量强度),由于开采矿床质量的下降。由于可再生能源技术在很大程度上依赖着一系列矿物质,其中一些矿物质很少,因此可再生能源技术的净能量回报(即提供能源服务的能源份额)可能会受到这种下降的重大影响。这可能反过来危害可再生能源技术提供足够的净能量的能力,从而支持体面的生活水平。因此,本文的目的是使用净能量分析技术与生命周期分析数据相结合,矿物质耗竭对四种可再生能源技术的净能量回报的影响:太阳能光伏,太阳能,太阳能,陆上风和越野风。结果表明,矿物质耗竭对可再生能源技术净能量回报的影响将是边缘的。的确,即使对于分析的每种技术,净能量回报的份额也很高,净能量收益的份额在2060降低了3个百分点 - 风离岸的2.3%,太阳能光伏和浓缩太阳能的1.6%,风岸的太阳能太阳能和1.1%。这些结果通过对采矿的能量强度进行的蒙特卡洛模拟进行了验证。此外,本文讨论了技术因素,例如冶金能效率的改善和制造的材料强度有可能抵消矿物质耗竭的影响。因此,尽管与矿物稀缺性和耗尽有关的限制对于能量过渡可能至关重要,但人们对这些问题对可再生能源净能量回报的影响的担忧似乎是没有根据的。